谈如何利用GSM模块和单片机设计防盗监控系统

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　　对于短距离的无线通信，可以依靠一般的无线电发射和接收装置完成。但是对于长距离的无线通信，则需要大功率的通讯装置，这对于单一用户的手机防盗是不现实的。考虑到手机的数据传输也是通过无线信号形式进行的，而且在各手机网络运营商的支持下，手机无线信号的覆盖范围很广、信号强度稳定可靠。因此，可以依托手机中的GSM 模块，将其与单片机结合起来，设计一种能够实现手机远距离数据传送、远程监控功能的无线防盗监控系统。
　　1 短信收发、AT 指令的概述
　　手机的GSM 系统是现代移动通信技术中一种比较成熟和完善的系统。它是基于时分多址技术的一种移动通信体制。目前GSM模块作为手机移动通信的主要功能装置，已经成为手机的必备装置。使用GSM 系统，我们可以实现许多远程的通信服务。在GSM数字蜂窝移动通信网络覆盖的区域，我们不用组建专用的无线通信网络，就可以方便快捷地利用无线信号进行实时的语音及短信交流。这极大地方便了手机的远程通信，同时也是我们利用GSM模块设计手机远程监控防盗系统的基础。
　　手机要能够进入移动通信网络，除了要有GSM 系统，还要包含一个无线MODEM 模块，这个模块为手机提供无线信号的接收和发送服务支持。由GSM 模块将标准的AT 指令集传递给无线MODEM 模块，再由它将指令集调解后以短信或语音的形式发送出去。为了兼容各通信网络系统及相关服务标准，各主要手机生产制造服务商统一制定了标准的AT指令集，并在行业内推广使用。而手机的短信业务作为GSM 的一项独有的功能，具有延时传送的功能。由于移动通信网络服务中心具有存储信息的功能，因此通过编码发送的信息不会直接传送至目标移动终端。这样，当对方手机不在移动服务区或暂时没有无线信号时，我方发送的信息也不会丢失，而是在其手机恢复通信后再被接收。
　　2 无线设备收发数据的原理
　　无线设备为了能够实现数据的收发，首先需要具有自己独立的GSM 模块。考虑到目前大部分手机都内置了功能强大的GSM 通信模块，因此可以方便的加以利用。在实现数据的特点收发时，需要将手机监测装置收集到的信号按一定的格式进行封装后，传送给单片机。单片机再根据内置的程序生成特定的代码，并将其通过与手机无线设备连接的串口数据线传送给无线MODEN 模块。该模块就根据代码要求，通过移动通信网络将信息发送给特定的接受设备，从而实现了在单片机的控制下无线设备收发数据的功能。
　　3 无线防盗监控
　　利用无线控制的方式进行手机的远程防盗监控，作为一种方便安全的防盗方式，一直以来是许多手机服务厂商梦寐以求的。而利用手机自身的GSM 模块及单片机就可以设计出这种远程的防盗监控系统。这种系统通过外置防盗感应式探测装置，可以及时感知系统是否遭到非法的侵入。在确认手机被盗的情况下，单片机就会自动锁定手机，并利用手机自身的GSM 模块及时将相关位置信息通过无线信号发送给特定的信号接收终端。
　　而失主就可以利用该定位信息，查找到被盗手机的下落。
　　3.1 硬件电路部分
　　考虑到整个防盗监控系统的电路控制比较复杂，图1 中主要列出了利用单片机控制手机短信发送的电路图。

　　从图1 我们可以看出，单片机主要是通过串口数据来对手机无线设备进行控制的。利用从感应探测装置传来的信号，单片机通过分析运算生成相应的控制信号代码，控制手机GSM 模块的短信发送装置，发送特定的信息给指定的接受设备。为了满足对不同型号手机短信发送装置的控制，需要对单片机的串口参数进行调整，以使其与手机的GSM模块兼容。
　　3.2 程序分析
　　为了实现手机的远程防盗监控，单片机和手机的GSM模块除了要在硬件上实现功能外，还要在软件的接口方面实现兼容。如何利用单片机控制与GSM 短信有关的AT 指令是一项关键工作。单片机发送AT 指令，等待手机的应答信号。
　　对于手机工作模式的设定，可以使用指令AT+CMGF=n（n=0为PDU 模式，n=1 为文本模式）来完成，一般设置为PDU 模式。读短信息数据可以采用两个指令AT+CMGR=n 为读手机短信息数据（n 为短消息号）、AT+CMGL=n 为列出手机中的短消息（n=0 是未读的短信息、n=1 为已读的短信息、n=2 未发的短信息）。删除手机中的短消息可以使用指令AT+CMGD=n，n 为待删除的短信息编号。
　　参考文献：
　　[1] 马士宝,张国玉,孙向阳,高玉军,王微微.基于GSM模块的无线报警系统设计[J]. 长春理工大学学报(自然科学版),2009(1)
　　

李小路

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