專利名稱：一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網絡通信技術領域，更具體的涉及一種用短信預設報警地名和目標手 機號的短信報警器。適用于利用GSM/GPRS (3G)網傳輸報警信息和科學探測(遙控)器的遙 測(遙控)信息。
背景技術：
現有的報警器有的采用聲光報警，有的采用ISD33240之類的語音芯片和MT8888 之類的電話撥號芯片，配上單片機及其外圍元件構成。該類報警器測到報警時先撥電話號 碼，再播放先期錄制的語音。每一臺報警器的語音錄制須專業(yè)人士操作專用設備，其麻煩和 不便無須贅述。語音不象短信直觀易保留。有些報警器也采用短信報警，但都不能象本發(fā) 明方便地預設報警地名和目標手機號等。因此，有必要設計一種結構簡單，使用方便的短信報警器，能夠利用短信預設報警 地名和目標手機號及某些告警量名、模擬量名(如門禁告警、紅外告警、地水告警、直流電 圧過高值、直流電圧過低值、溫度過高值等)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器。結 構簡單，使用方便，適用于安防技術領域及科學探測(遙控)器的遙測和遙控。為實現本發(fā)明，采用如下技術方案
一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，包括單片機及其外圍元件模 塊、電平轉換模塊、短信收發(fā)模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊，其特征在于單片機 及其外圍元件模塊分別與模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊連接，單片機 及其外圍元件模塊的串口 1與RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊連接，單片機及其外圍 元件模塊的串口 2與電平轉換模塊連接，電平轉換模塊與短信收發(fā)模塊連接，短信收發(fā)模 塊分別與天線、SIM卡座連接。模擬量輸入模塊包刮溫度傳感器LM335，還可通過端口接入濕度傳感器等。利用 模擬量切換開關能擴充數十個模擬量輸入通道。所述的開關量輸入模塊中交流電由ACim、ACIN2端口輸入，ACINl經限流電阻Rl 接至光電隔離器Dl的引腳1，ACIN2接至光電隔離器Dl的引腳2 ；Dl的引腳5與+4V電源 連接，Dl的引腳4接至看門狗電路的輸入ACS端和電阻R2，電阻R2的另一端與+4V電源的 地連接，看門狗電路的輸出ACF端與74HC165 (Dll)芯片的D4引腳連接。開關量輸入模塊采用可級聯擴充方便的74HC165，參見圖2。單片機按74HC165 的應用規(guī)則改變ICLK和IHD的電平，就能讀入系統(tǒng)所接每片74HC165的開關量輸入信號 D0 D7。圖2中交流停電檢測的取樣部分，Rl的阻值較大，交流380V (220V)接入后光電 隔離器Dl的輸出ACS為方波，經看門狗電路處理后ACF=0。交流停電時，光電隔離器Dl的輸出ACS為低電平0，經看門狗電路處理后ACF=I。ACF接至74HC165的輸入端D4。
所述的開關量輸出模塊中三極管V7的發(fā)射極端與+4V電源的地連接，V7的集電 極端與繼電器Kl的線包端6連接，線包端5與+4V電源連接，二極管V8與繼電器Kl的線 包端并連。繼電器Kl的輸出節(jié)點連接至接線端子X4。 開關量輸出模塊單片機控制I/O端口 PSEN即能控制繼電器Kl，參見圖2。PSEN=I 則三極管V7導通，繼電器Kl動作，接線端子X4的1-2、4-6閉合，2-3、4_5斷開。PSEN=O 則三極管V7不導通，繼電器Kl不動作，接線端子X4的1-2、4-6斷開，2-3、4_5閉合。短信收發(fā)模塊采用西門子的TC35I、MC35I、MC39I或華為的GTM900C、SIMCOM的 900等系列GSMAffRS (3G)模塊。所述的與短信收發(fā)模塊中MC35I模塊的15引腳與啟動電路的三極管V19的集電 極端連接，三極管V19的發(fā)射極端與+4V電源的地連接。反向器D2E的輸入端11分別連接至電容C61、電阻R62、V61 二極管PN結的P，V61 二極管PN結的N通過電阻R61與反向器D2E的輸出端10連接，電阻R62的另一端亦與反 向器D2E的輸出端10連接，電容C61的另一端與+4V電源的地連接。反向器D2A、D2B、D2E 屬同一片74HC14芯片，其14引腳與+4V連接，其7引腳與+4V電源的地連接。短信收發(fā)模塊的啟動圖2中啟動電路的C61、V61、R61、R62和反向器D2E構成振 蕩電路輸出方波，二極管V61的接入實現電容C61的充放電時間常數的不相等，改變R61和 R62的阻值就能改變方波的頻率和占空比。方波經R63后控制三極管V61，實現了方波的反 向，滿足了短信收發(fā)模塊啟動端IGT對接入阻抗的要求。此產生方波的方法比用LM555及 其外圍元件簡潔且成本低。SIM卡座用于插入手機SIM卡。有了天線短信收發(fā)模塊才能正常收發(fā)短信。電平轉換模塊單片機的邏輯電平和短信收發(fā)模塊的邏輯電平存在圧差，因而須 電平轉換，參見圖2。圖2中通信接口的電平轉換部分，接收、發(fā)送信號RXD、TXD為(T+4V邏 輯電平，RXD0、TXD0為(T+2.9V邏輯電平。反向器D2的電源為+4V。短信收發(fā)模塊MC35I 模塊的VDD(13引腳)輸出2. 9V直流電壓。MC35I模塊的18引腳通過電阻Rll與電平轉換模塊的三極管V17的基極端連接， 三極管V17的發(fā)射極端與+4V電源的地連接，三極管V17的集電極端分別連接至反向器D2A 的輸入端1和電阻R14，電阻R14的另一端與電源的+4V端連接。MC35I模塊的19引腳與電平轉換模塊的三極管V18的集電極端連接，MC35I模塊 的VDD(13弓丨腳)輸出2. 9V直流電壓，MC35I模塊的13引腳通過電阻R15與電平轉換模 塊的三極管V18的集電極端連接，反向器D2B的輸出端4通過電阻R12與三極管V18的基 極端連接，三極管V18的發(fā)射極端與+4V電源的地連接。RXDO=O時，V17不導通，R14將其上拉至+4V邏輯電平的1，經D2A反向后，RXD=0。RXDO=I時，經Rll由V17反向后D2A反向器的輸入為0輸出為1，即=RXD=I0TXD=O時，反向器D2B的輸出為1，三極管V18導通，TXD0=0。TXD=I時，反向器D2B的輸出為0，三極管V18不導通，TXDO由R15上拉至+2. 9V邏 輯電平的1，即TXDO=1。RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊用MAX485實現通信口 RS232和RS485間的轉換；用MAX232實現通信口 RS232的邏輯反向及其電平轉換(+4V與士 10V);RS232和RS485 間的選擇用撥動開關實現。所述的單片機及其外圍元件模塊中MCS51芯片的P42引腳與電平轉換模塊的反向 器D2A的輸出端2連接。MCS51芯片的P43引腳與電平轉換模塊的反向器D2B的輸入端3連 接。MCS51芯片的P35引腳與開關量輸入模塊中74HC165(D11)芯片的9引腳連接，MCS51芯 片的P16引腳與74HC165 (Dll)芯片的2引腳連接，MCS51芯片的P17引腳與74HC165 (Dll) 芯片的1引腳連接，以便讀入74HC165芯片所輸入的開關量。MCS51芯片的26引腳通過電 阻R39開關量輸出模塊中三極管V7的基極端連接。單片機及其外圍元件模塊目前所用單片機為MCS51系列的STC12C5A52S2，因其 有如下特點
帶二個232串行通信口 帶8路10位A/D轉換 帶片內EEPR0M，能方便地保存設置內容 帶片內FLASHR0M，且加密性強
電源電壓范圍寬3. 3疒5. 5V，能匹配短信收發(fā)模塊的3. 3V 4. 8V (通常約4V) 抗干擾和防靜電性能好。本發(fā)明的結構框圖如圖1所示模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模 塊分別接至單片機及其外圍元件模塊的相應端口 ；單片機及其外圍元件模塊的串口 1與 RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊相連，而串口 2與短信收發(fā)模塊之間須接入電平轉換 模塊；短信收發(fā)模塊的相應端口分別接至天線和SIM卡座。與現有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
用短信預設報警地名和目標手機號。還能用短信設置某些開關量名及模擬量名，如門 禁告警、紅外告警、地水告警、直流電圧過高值、直流電圧過低值、溫度過高值等。有些短信報警器的管理員號碼最多5個，本發(fā)明能用短信設置幾十個(乃至更多) 目標手機號。


圖1為一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器結構框圖 圖2為一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器電路簡圖
圖3為一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器的軟件主程序流程圖 其中1_單片機及其外圍元件模塊，2-電平轉換模塊，3-短信收發(fā)模塊，4-RS232/ RS485接口轉換及其選擇模塊，5-模擬量輸入模塊，6-開關量輸入模塊，7-開關量輸出模 塊，8-天線，9-SIM卡座。
具體實施例方式本發(fā)明短信收發(fā)模塊利用西門子的TC35I、MC35I、MC39I或華為的GTM900C、 SIMCOM 的 900 等系列 GSM/GPRS (3G)模塊，利用 MCS51 或 ATMEGA、PIC、MSP430、TMS320、ARM 等系列單片機及其外圍元件，輔以電源芯片和模塊等。有自己的數據處理方法才達到目的。一.硬件構成
6一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，包括單片機及其外圍元件模塊 (1)、電平轉換模塊(2)、短信收發(fā)模塊(3)、開關量輸入模塊(6)、開關量輸出模塊(7)，其特 征在于單片機及其外圍元件模塊(1)分別與模擬量輸入模塊(5)、開關量輸入模塊(6)、開 關量輸出模塊(7)連接，單片機及其外圍元件模塊(1)的串口 1與RS232/RS485接口轉換及 其選擇模塊(4 )連接，單片機及其外圍元件模塊(1)的串口 2與電平轉換模塊(2 )連接，電 平轉換模塊(2)與短信收發(fā)模塊(3)連接，短信收發(fā)模塊(3)分別與天線(8)、SIM卡座(9) 連接。模擬量輸入模塊(5)包刮溫度傳感器LM335，還可通過端口接入濕度傳感器等。 利用模擬量切換開關能擴充數十個模擬量輸入通道。所述的開關量輸入模塊(6)中交流電由ACim、ACIN2接入，ACim經限流電阻Rl 接至光電隔離器Dl的引腳1，ACIN2接至光電隔離器Dl的引腳2 ；Dl的引腳5與+4V電源 連接，Dl的引腳4接至看門狗電路的輸入ACS和電阻R2，電阻R2的另一端與+4V電源的地 連接，看門狗電路的輸出ACF與74HC165 (Dll)芯片的D4引腳連接。開關量輸入模塊(6)采用可級聯擴充方便的74HC165，參見圖2。單片機按 74HC165的應用規(guī)則改變ICLK和IHD的電平，就能讀入系統(tǒng)所接每片74HC165的開關量輸 入信號D(TD7。圖2中交流停電檢測的取樣部分，Rl的阻值較大，交流380V (220V)接入后光電 隔離器Dl的輸出ACS為方波，經看門狗電路處理后ACF=0。交流停電時，光電隔離器Dl的 輸出ACS為低電平0，經看門狗電路處理后ACF=I。ACF接至74HC165的輸入端D4。所述的開關量輸出模塊(7)中三極管V7的發(fā)射極端與+4V電源的地連接，V7的集 電極端與繼電器Kl的線包端6連接，線包端5與+4V電源連接，二極管V8與繼電器Kl的 線包端并連。繼電器Kl的輸出節(jié)點連接至接線端子X4。開關量輸出模塊(7)單片機控制I/O端口 PSEN即能控制繼電器K1，參見圖2。 PSEN=I則三極管V7導通，繼電器Kl動作，接線端子X4的1-2、4_6閉合，2_3、4_5斷開。 PSEN=O則三極管V7不導通，繼電器Kl不動作，接線端子X4的1-2、4_6斷開，2_3、4_5閉
口 O短信收發(fā)模塊(3)采用西門子的TC35I、MC35I、MC39I或華為的GTM900C、SIMCOM 的900等系列GSM/GPRS (3G)模塊。所述的與短信收發(fā)模塊(3)中MC35I模塊的15引腳與啟動電路的三極管V19的 集電極端連接，三極管V19的發(fā)射極端與+4V電源的地連接。反向器D2E的輸入端11分別連接至電容C61、電阻R62、V61 二極管PN結的P，V61 二極管PN結的N通過電阻R61與反向器D2E的輸出端10連接，電阻R62的另一端亦與反 向器D2E的輸出端10連接，電容C61的另一端與+4V電源的地連接。反向器D2A、D2B、D2E 屬同一片74HC14芯片，其14引腳與+4V連接，其7引腳與+4V電源的地連接。短信收發(fā)模塊的啟動圖2中啟動電路的C61、V61、R61、R62和反向器D2E構成振 蕩電路輸出方波，二極管V61的接入實現電容C61的充放電時間常數的不相等，改變R61和 R62的阻值就能改變方波的頻率和占空比。方波經R63后控制三極管V61，實現了方波的反 向，滿足了短信收發(fā)模塊啟動端IGT對接入阻抗的要求。此產生方波的方法比用LM555及 其外圍元件簡潔且成本低。
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SIM卡座(9 )用于插入手機SIM卡。有了天線(8)短信收發(fā)模塊才能正常收發(fā)短信。電平轉換模塊(2)單片機的邏輯電平和短信收發(fā)模塊的邏輯電平存在圧差，因而 須電平轉換，參見圖2。圖2中通信接口的電平轉換部分，接收、發(fā)送信號RXD、TXD為(T+4V 邏輯電平，RXD0、TXD0為(Γ+2. 9V邏輯電平。反向器D2的電源為+4V。短信收發(fā)模塊MC35I 模塊的VDD(13引腳)輸出2. 9V直流電壓。MC35I模塊的18引腳通過電阻Rll與電平轉換模塊(2)的三極管V17的基極端連 接，三極管V17的發(fā)射極端與+4V電源的地連接，三極管V17的集電極端分別連接至反向器 D2A的輸入端1和電阻R14，電阻R14的另一端與電源的+4V端連接。MC35I模塊的19引腳與電平轉換模塊(2)的三極管V18的集電極端連接，MC35I 模塊的VDD(13弓丨腳)輸出2. 9V直流電壓，MC35I模塊的13引腳通過電阻R15與電平轉 換模塊(2)的三極管V18的集電極端連接，反向器D2B的輸出端4通過電阻R12與三極管 V18的基極端連接，三極管V18的發(fā)射極端與+4V電源的地連接。RXDO=O時，V17不導通，R14將其上拉至+4V邏輯電平的1，經D2A反向后，RXD=0。RXDO=I時，經Rll由V17反向后D2A反向器的輸入為0輸出為1，即RXD=1。TXD=O時，反向器D2B的輸出為1，三極管V18導通，TXDO=O。TXD=I時，反向器D2B的輸出為0，三極管V18不導通，TXDO由R15上拉至+2. 9V邏 輯電平的1，即TXDO=1。RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊(4)用MAX485實現通信口 232和485間的 轉換；用MAX232實現通信口 232的邏輯反向及其電平轉換(+4V與士 10V);RS232和RS485 間的選擇用撥動開關實現。所述的單片機及其外圍元件模塊(1)中MCS51芯片的P42引腳與電平轉換模塊 (2)的反向器D2A的輸出端2連接。MCS51芯片的P43引腳與電平轉換模塊(2)的反向器 D2B的輸入端3連接。MCS51芯片的P35引腳與開關量輸入模塊(6)中74HC165 (Dll)芯 片的9引腳連接，MCS51芯片的P16引腳與74HC165 (Dll)芯片的2引腳連接，MCS51芯片 的P17引腳與74HC165 (Dll)芯片的1引腳連接，以便讀入74HC165芯片所輸入的開關量。 MCS51芯片的26引腳通過電阻R39開關量輸出模塊(7)中三極管V7的基極端連接。單片機及其外圍元件模塊(1):目前所用單片機為MCS51系列的STC12C5A52S2，因 其有如下特點
帶二個232串行通信口 帶8路10位A/D轉換 帶片內EEPR0M，能方便地保存設置內容 帶片內FLASHR0M，且加密性強
電源電壓范圍寬3. 3疒5. 5V，能匹配短信收發(fā)模塊的3. 3V 4. 8V (通常約4V) 抗干擾和防靜電性能好。二.數據處理方法
短信報警格式為地名+告警內容
設置時利用“設”后的數字來區(qū)分不同的設置項，如
將短信內容設01:13XXXXXXXXX發(fā)至短信報警器內SIM卡的號碼。13XXXXXXXXX為第1個目標手機號碼。短信報警器接收時，將“ 13XXXXXXXXX”的編碼保存至單片機內EEPROM 相應地址PHl。將短信內容設28: WffXXYYZZ發(fā)至短信報警器內SIM卡的號碼，WffXXYYZZ為地 名
如江漢路700號。短信報警器接收時，將“WWXXYYZZ”的編碼保存至單片機內EEPROM 相應地址ADDRM。將短信內容設31: KLMN發(fā)至短信報警器內SIM卡的號碼。KLMN為開關量1的名 稱，如門禁告警。短信報警器接收時，將告警名稱“KLMN”的編碼保存至單片機內EEPROM 相應地址ADDRKl。當短信報警器檢測到“開關量1 ”發(fā)生告警時，單片機將EEPROM中地址ADDRM的內 容和ADDRKl的內容處理為用戶信息。這樣就方便將“江漢路700號門禁告警”發(fā)至目標手 機。遠程抄表
將短信內容設48:1發(fā)至短信報警器內SIM卡的號碼，即允許定時回報。將短信內容設49:010930發(fā)至短信報警器內SIM卡的號碼，即將定時回報時 間設
置為每月的1日9:30。將“RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊”選擇為RS485，并接至智能電能(度)表。 當定時回報時間到時，按智能電能(度)表的通信協儀向串口 1發(fā)數據，將其回報內容所包含 該智能電能(度)表的“電能(度)讀數”發(fā)至目標手機，即“遠程抄表”。本發(fā)明的結構框圖如圖1所示模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模 塊分別接至單片機及其外圍元件模塊的相應端口 ；單片機及其外圍元件模塊的串口 1與 RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊相連，而串口 2與短信收發(fā)模塊之間須接入電平轉換 模塊；短信收發(fā)模塊的相應端口分別接至天線和SIM卡座。本發(fā)明的的軟件主程序流程圖如圖3所示。
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權利要求
一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，包括單片機及其外圍元件模塊(1)、電平轉換模塊(2)、短信收發(fā)模塊(3)、開關量輸入模塊(6)、開關量輸出模塊(7)，其特征在于單片機及其外圍元件模塊(1)分別與模擬量輸入模塊(5)、開關量輸入模塊(6)、開關量輸出模塊(7)連接，單片機及其外圍元件模塊(1)的串口1與RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊(4)連接，單片機及其外圍元件模塊(1)的串口2與電平轉換模塊(2)連接，電平轉換模塊(2)與短信收發(fā)模塊(3)連接，短信收發(fā)模塊(3)分別與天線(8)、SIM卡座(9)連接。
2.根據權利要求1所述的一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，其特 征在于所述的開關量輸入模塊(6)中交流電由ACim、ACIN2端口輸入，ACINl經限流電阻Rl 接至光電隔離器Dl的引腳1，ACIN2接至光電隔離器Dl的引腳2 ；Dl的引腳5與+4V電源 連接，Dl的引腳4接至看門狗電路的輸入ACS端和電阻R2，電阻R2的另一端與+4V電源的 地連接，看門狗電路的輸出ACF端與74HC165 (Dll)芯片的D4引腳連接。
3.根據權利要求1所述的一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，其特 征在于所述的開關量輸出模塊(7)中三極管V7的發(fā)射極端與+4V電源的地連接，V7的集電極 端與繼電器Kl的線包端6連接，線包端5與+4V電源連接，二極管V8與繼電器Kl的線包 端并連，繼電器Kl的輸出節(jié)點連接至接線端子X4。
4.根據權利要求1所述的一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，其特 征在于所述的與短信收發(fā)模塊(3)中MC35I模塊的15引腳與啟動電路的三極管V19的集電 極端連接，三極管V19的發(fā)射極端與+4V電源的地連接；反向器D2E的輸入端11分別連接至電容C61、電阻R62、V61 二極管PN結的P，V61 二 極管PN結的N通過電阻R61與反向器D2E的輸出端10連接，電阻R62的另一端亦與反 向器D2E的輸出端10連接，電容C61的另一端與+4V電源的地連接。反向器D2A、D2B、D2E 屬同一片74HC14芯片，其14引腳與+4V連接，其7引腳與+4V電源的地連接。
5.根據權利要求1所述的一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，其特 征在于MC35I模塊的18引腳通過電阻Rll與電平轉換模塊(2)的三極管V17的基極端連接， 三極管V17的發(fā)射極端與+4V電源的地連接，三極管V17的集電極端分別連接至反向器D2A 的輸入端1和電阻R14，電阻R14的另一端與電源的+4V端連接；MC35I模塊的19引腳與電平轉換模塊(2)的三極管V18的集電極端連接，MC35I模塊 的VDD(13弓丨腳)輸出2. 9V直流電壓，MC35I模塊的13引腳通過電阻R15與電平轉換模 塊(2)的三極管V18的集電極端連接，反向器D2B的輸出端4通過電阻R12與三極管V18的 基極端連接，三極管V18的發(fā)射極端與+4V電源的地連接。
6.根據權利要求1所述的一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，其特 征在于所述的單片機及其外圍元件模塊(1)中MCS51芯片的P42引腳與電平轉換模塊(2)的反向器D2A的輸出端2連接；MCS51芯片的P43引腳與電平轉換模塊(2)的反向器D2B的輸 入端3連接；MCS51芯片的P35引腳與開關量輸入模塊(6)中74HC165 (Dll)芯片的9引腳 連接，MCS51芯片的P16引腳與74HC165 (Dll)芯片的2引腳連接，MCS51芯片的P17引腳 與74HC165 (Dll)芯片的1引腳連接，以便讀入74HC165芯片所輸入的開關量；MCS51芯片 的26引腳通過電阻R39開關量輸出模塊(7)中三極管V7的基極端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用短信預設報警地名和目標手機號的短信報警器，包括單片機及其外圍元件模塊、電平轉換模塊、短信收發(fā)模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊，其特征在于單片機及其外圍元件模塊分別與模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊連接，單片機及其外圍元件模塊的串口1與RS232/RS485接口轉換及其選擇模塊連接，單片機及其外圍元件模塊的串口2與電平轉換模塊連接，電平轉換模塊與短信收發(fā)模塊連接，短信收發(fā)模塊分別與天線、SIM卡座連接。本發(fā)明結構簡單，使用方便，適用于利用GSM/GPRS(3G)網傳輸報警信息和科學探測(遙控)器的遙測(遙控)信息。
文檔編號H04M11/04GK101977363SQ20101052298
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者吳喜元, 吳滿元 申請人:吳喜元