孟浩雷 汪思佳 聂铭辉 刘旗
（宿州学院机械与电子工程学院 安徽宿州 234000）
【摘要】本文介绍的是一种操作方便、实用性较高的多功能防火防盗系统。其中采用了多种传感器。它集防燃气泄漏、防贼进入、防火灾等功能于一体，可以实现自动检测及远程报警。传感器模块在监测到灾情时输出报警信号开关量，单片机处理器会自动控制GSM接口电路，根据险情类别，自动发送短信报警到用户手机。并且采用了芯片STC89C51，来进行数据传输。该系统为智能化的家庭安防报警系统，融入物联网技术，使用户能够第一时间处理意外情况，从而将损失降到最低，其具有成本低、实用、可靠、功能灵活多样等特点。
【关键词】报警系统 GSM 传感 STC89C51
GSM防火防盗系统，具有火灾报警，红外报警，将报警信息通过GSM模块发送到指定手机报警及语音报警。当有火灾时，通过烟雾传感器模块，检测到火情警报信号，发出报警短信；打开设防模式，系统进入防护状态，通过热释电传感器就可以检测到是否有人闯入并进报警；利用GSM网络，用户在接受短信通知时可根据提示信息进行相应的故障排除等操作，实现防火防盗。
1.系统总体设计
本设计的基本原理是利用多种传感器对周围环境进行采集，并对各种情况进行综合判断，然后通过GSM模块进行数据传输提醒住户。
本设计是以STC89C51单片机最小系统为基础电路，通过单片机的引脚，搭建时钟电路，复位电路，电源电路，按键电路， GSM模块电路和传感器电路，组成GSM智能防火防盗系统电路。整个系统中51单片机是核心部分。通过传感器的变化采集到信息；主控判断数据信息是否异常；数据异常报警模块进行报警提示，将采集到的信息通过GSM模块来进行传输，使用户在接受短信通知时可根据提示信息进行相应措施。
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系统总体框图
1.1主控单元
我们这个系统的主控模块采用的是STC89C51芯片，它的最高工作时钟频率为80MHz，该芯片的功耗比较低，性能比较好，适用于一些常规的编程器。且可查询的资料多，书本多，性能、IO、flash基本够用，成本相对比较低，封装大，被应用广泛。
1.2气体检测模块
MQ-2烟雾传感器，是一个比较新型的传感器，它可以检测多种气体，比如液化气体、一些苯类、烷类、还有酒精、氢气、烟雾等，尤其是对天然气、液化石油气这些生活中较为常见的气体烟雾有很高的灵敏度，对空气检测更加有保障，特别时对烷类烟雾更为敏感。适用于家庭或工业上气体泄漏监测装置。
具有良好的抗干扰性，可准确排除有刺激性非可燃性烟雾的干扰信息；还具有快速的响应恢复特牲、长期的使用寿命和可靠的稳定性、价格便宜和简单的驱动电路等特点。
1.3热释电传感器模块
热释电红外探测器是一种红外光传感器，属于热电型器件，当热电元件PZT受到光照时能将光能转化为热能，受热的晶体两端产生数量相等符号相反的电荷。对于红外感应源，我们采用的是热释电元件，通过接收人体红外辐射的温度，因为温度发生变化时就会失去电荷平衡，然后向外释放电荷，后续电路检测到外放电荷，进行处理，产生报警信号，提醒住户。
1.4 GSM模块
本设计中的GSM模块，我们采用的是SIM900A，SIM900A采用SMT封装，它拥有ARM926EJ-S架构，性能还是比较强大的，可以内置客户应用程序；支持900/1800MHZ双频段，是一款高度集成的模块。此模块供电要求：5V 供电 ，电脑调试初期电脑USB供电可以满足要求。该模块可以实现远程监控，还有无线公话功能，同时具备无线POS终端等领域，可见SIM900A无线模块的作用比较大，应用的范围也很迎合时代发展，产品质量和性能比较有保证。
1.5执行单元
系统执行过程，采集到环境信息后，假如室内烟雾浓度过高或有人闯入，通过单片机处理后，通过GSM发送信息到住户，提示住户烟雾浓度过高或有人闯入，住户可以根据短信进行合理措施，而且，如果系统判断数据异常还会通过声音报警进行提示。
1.6电源模块
本实验的电源部分，我们采用的是锂离子电池作为电源，再通过电源转换电路和充电接口，更好的为主控芯片和其他模块供电。
2.结论
本设计已经完成了对智能盗情和火情等进行自动的检测，对于一些异常信息，还可启动自动报警。另外，通过研究，我们发现热释电红外传感器可以监测6m左右的范围，情况比较不错；另外，当室内的烟雾达到了一定浓度，我们的MQ2烟雾传感器能够准确感应到，并做出相应反应，立即报警；另外，针对不同的险情，我们的系统还能够辨别不同的险情，做出不同的反应，进行报警，该设计比较人性化。具备高度的智能性和灵敏性，实用性很高。
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项目编号：201910379019.