用GSM短信遙控模塊制作家居安防報(bào)警器

近年來，市場上出現(xiàn)了許多依托 GSM網(wǎng)絡(luò)的安防報(bào)警設(shè)備。這類 產(chǎn)品主要是吸收了GSM網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)少、 信號(hào)穩(wěn)定，通信距離基本不受周圍環(huán) 境影響，尤其是短信靈活方便、價(jià)格 低廉，不受占線影響的突出優(yōu)勢，較 好地解決了固定電話撥號(hào)報(bào)警安防設(shè) 備普遍存在的室外電話線易受預(yù)先破 壞、接警電話占線時(shí)無法撥入、不能 獲取警報(bào)內(nèi)容詳情等諸多弊端。筆者 使用了一種可供二次開發(fā)的GSM短信 遙控報(bào)警模塊——JB35G系列GSM模 塊，無需外圍單片機(jī)，可以很方便地 用來制作機(jī)動(dòng)車防盜報(bào)警器、家居防 盜報(bào)警器、機(jī)房監(jiān)控報(bào)警器等。本文 介紹如何使用該模塊制作家居防盜報(bào) 警器。

電路可實(shí)現(xiàn)的功能

來電號(hào)碼過濾、安防監(jiān)控報(bào)警、 遠(yuǎn)程監(jiān)聽現(xiàn)場、緊急情況求助、遙控解防設(shè)防、遠(yuǎn)程遙控家電。

需要準(zhǔn)備的元器件

本 文 用 到 的 元 器 件 詳 見 表 1 。 其中，核心器件為GSM模塊，采用 JB35G-A型模塊（如圖1所示）。讀者 也可根據(jù)個(gè)人需要，選擇體積更小、 電壓更寬、功耗更低的JB35G的后續(xù)產(chǎn) 品（如圖2所示）。后續(xù)產(chǎn)品中，B、 C型模塊的管腳與A型模塊完全兼容， 可以直接代換?？紤]到GSM和CDMA不 同網(wǎng)絡(luò)間通信費(fèi)用比較高的問題，如 果你和家人的手機(jī)為CDMA網(wǎng)絡(luò)的，則 建議使用F、G型的CDMA模塊。 上述幾種模塊的管腳定義完全一 致，不同之處在于超小型模塊的 主管腳與擴(kuò)展管腳之間的間距較 小。如果需要使用315MHz無線遙 控手柄和無線報(bào)警探頭（存在安 全隱患，不推薦），因用到GSM 模塊上的擴(kuò)展管腳，則需要重新 設(shè)計(jì)本文中的印制電路板圖。

常見的有線式報(bào)警傳感器探 頭如圖3所示。從左至右分別是： 有線門磁探頭、有線幕簾紅外探 頭、有線扇形紅外探頭、有線火 災(zāi)煙霧（燃?xì)庑孤┨筋^。制作 過程中，各種報(bào)警傳感器探頭應(yīng) 實(shí)際需要予以選配。如防盜門、 保險(xiǎn)柜等一般使用有線門磁探頭，窗 口一般使用有線幕簾紅外探頭、陽臺(tái) 和客廳一般使用有線扇形紅外探頭、 廚房使用有線燃?xì)馓筋^、臥室使用有 線煙霧探頭等。

讀者還可以選擇高響度報(bào)警器， 主要用于現(xiàn)場阻嚇盜賊，選擇時(shí)注意 保證額定工作電壓與系統(tǒng)電壓相同即 可。如圖 4 所 示 。 該高響度 報(bào)警器紅 色線接電 源正極、 黑色線接 電源負(fù) 極，根據(jù) 綠色引線 接法的不同（懸空、接電源正極、接電 源負(fù)極），有"警笛音、救護(hù)車音、安 防音"等3種音響模式可供選擇。如果 實(shí)際工作環(huán)境中，不需要在現(xiàn)場進(jìn)行高 響度報(bào)警對(duì)盜賊進(jìn)行阻嚇（比如需要在 現(xiàn)場抓獲盜賊），則該器件也可以省 去。

用于驅(qū)動(dòng)高響度報(bào)警器的繼電器

使用小型的JRC4100即可，而用于家電 遠(yuǎn)程遙控的繼電器，則應(yīng)根據(jù)家電負(fù)載 大小等情況進(jìn)行選配，并保證其額定工 作電壓與系統(tǒng)電壓相同即可。

電路工作原理

電路原理圖見圖５。JB35G模塊 的EN引腳（第20腳）用來控制系統(tǒng)的 設(shè)防和解防，當(dāng)EN接高電平時(shí)，系統(tǒng) 處于設(shè)防狀態(tài)，有線或無線報(bào)警傳感 器如果被觸發(fā)就立即向外報(bào)警；當(dāng)EN 接低電平時(shí)，系統(tǒng)處于解防狀態(tài)，有 線或無線報(bào)警傳感器即使被觸發(fā)也不 向外報(bào)警。

JB35G模塊的S1～S8引腳是8路有 線報(bào)警傳感器輸入端，用來接駁各種 有線報(bào)警探頭。其中，S1～S3為下降 沿觸發(fā)、S4～S6為上升沿觸發(fā)，S1～ S6輸入端受系統(tǒng)設(shè)防/解防控制；S7為 下降沿觸發(fā)，開機(jī)后即永遠(yuǎn)設(shè)防，一 般用于接火災(zāi)或燃?xì)庑孤┨筋^；S8為 下降沿觸發(fā)，開機(jī)后即永遠(yuǎn)設(shè)防，一 般用于接緊急按鈕，并對(duì)應(yīng)兩條報(bào)警 短信內(nèi)容（可向不同手機(jī)發(fā)送不同短 信內(nèi)容）。輸入端電壓跳變邊沿觸發(fā) 報(bào)警的工作模式，可以有效避免同一 報(bào)警內(nèi)容多次重復(fù)發(fā)送的問題，如防 盜門被撬開時(shí)，則只在被撬開瞬間向 各個(gè)受警手機(jī)發(fā)送一遍短信，或是撥 打一遍各個(gè)受警手機(jī)。之后，系統(tǒng)就 重新進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待房主遠(yuǎn)程遙 控指令或是其他報(bào)警探頭發(fā)來的報(bào)警 信號(hào)。為方便后期制作和安裝，對(duì)每 一路有線報(bào)警通道都采取"+12V、信 號(hào)、+5V、地"的四線制統(tǒng)一接口。 J1～J8引腳可外接8路繼電 器，當(dāng)模塊收到遙控命令時(shí)，可 通過這些繼電器控制外部電器的 開關(guān)。其中，當(dāng)模塊接收到經(jīng)過 系統(tǒng)認(rèn)證（通過軟件設(shè)置）的手 機(jī)或座機(jī)來電振鈴時(shí)，J8引腳狀 態(tài)會(huì)翻轉(zhuǎn)。在家居安防報(bào)警系統(tǒng) 中，由于設(shè)防/解防操作比較頻 繁，選用免通信費(fèi)的控制方式就顯得 尤為重要。將J8引腳與EN引腳直接相 連，即可利用J8引腳的這個(gè)特點(diǎn)，在 模塊未自動(dòng)接聽前掛斷電話，由于通 話雙方都未進(jìn)入通話狀態(tài)，卻能達(dá)到 遙控的目的，從而實(shí)現(xiàn)完全免費(fèi)的設(shè) 防 /解防控制。

VT1及其外圍電路構(gòu)成了系統(tǒng)狀態(tài) 指示電路。當(dāng)系統(tǒng)處于設(shè)防狀態(tài)時(shí)， EN引腳為高電平，LED2（綠）熄滅， 并迫使VT1導(dǎo)通致LED3（紅）點(diǎn)亮，表 明系統(tǒng)處于設(shè)防狀態(tài)；當(dāng)處于解防狀 態(tài)時(shí)，EN引腳為低電平，LED2（綠） 點(diǎn)亮，VT1截止致LED3（紅）熄滅， 表明系統(tǒng)處于解防狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)處于 登錄注冊或發(fā)送短信，撥打電話等過 程中時(shí)，BUSY引腳輸出高電平，迫 使LED1（黃）熄滅，表明系統(tǒng)處于登 錄或告警狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài) 時(shí)，BUSY引腳輸出低電平，迫使LED1 （黃）點(diǎn)亮，表明系統(tǒng)處于待機(jī)空閑 狀態(tài)。

JB35G的J1引腳接微型繼電器 K1，用來控制一個(gè)高響度報(bào)警器的 通斷?？赏ㄟ^系統(tǒng)自帶的軟件設(shè)置為 有聲報(bào)警模式或無聲報(bào)警模式，以適 應(yīng)不同場合需要。當(dāng)選擇有聲報(bào)警模 式時(shí)，只要有線報(bào)警或無線報(bào)警被觸 發(fā)，就能自動(dòng)吸合繼電器K1，驅(qū)動(dòng)外 接高響度報(bào)警器發(fā)出報(bào)警音，同時(shí)向 外發(fā)出報(bào)警短信和電話。當(dāng)選擇無聲 報(bào)警模式時(shí)，只要有線報(bào)警或無線報(bào) 警被觸發(fā)，只向外發(fā)出報(bào)警短信和電 話，但現(xiàn)場不發(fā)出報(bào)警聲。

VT2及其外圍電路構(gòu)成斷電報(bào)警傳 感器，市電供電正常時(shí)，經(jīng)外接的電 源適配器輸出的電壓V DD經(jīng)R7、R8分壓 后迫使VT2導(dǎo)通，將JB35G的S6引腳拉為低電平。一旦小偷企圖剪斷220V市 電后入室行竊，則在220V市電被剪斷 的瞬間，由于V DD端掉電，導(dǎo)致VT2由導(dǎo) 通轉(zhuǎn)為截止，JB35G的S6引腳跳變?yōu)?高電平，其上升沿會(huì)觸發(fā)一條報(bào)警短 信，提示市電線路被剪斷。

P1是外接GSM天線插座。J1～J7 為外接繼電器插座，可用來接駁7個(gè)繼 電器（選擇有聲報(bào)警模式時(shí)將占用引 腳J1），用來實(shí)現(xiàn)電器的短信遙控。 315MHz超再生接收頭CZS315和 IC1（PT2272）構(gòu)成無線數(shù)據(jù)接收解 碼電路，可供選用無線報(bào)警探頭和遙 控手柄時(shí)的用戶使用。但筆者個(gè)人認(rèn) 為，采用無線式報(bào)警探頭構(gòu)成的安防 系統(tǒng)終端，看似安裝調(diào)試最為快捷高 效，但實(shí)則存在兩大技術(shù)安全隱患： 一方面是由于采用無線方式本身所造 成的信道開放易受干擾、結(jié)構(gòu)復(fù)雜故 障率高等隱患；另一方面是由于智能 小偷的無線偵測破解技術(shù)層出不窮所 造成的隱患。比如，智能小偷偵測到無 線報(bào)警探頭的地址碼和數(shù)據(jù)碼后，就有 可能通過遙控手柄復(fù)制設(shè)備來對(duì)系統(tǒng)進(jìn) 行解防操作。如果房主啟動(dòng)了系統(tǒng)自帶 的禁止遙控手柄解防功能，智能小偷還 可以利用復(fù)制的無線遙控手柄，模擬無 線報(bào)警探頭來頻繁地制造虛假報(bào)警信 息，最終誘使房主誤以為安防系統(tǒng)故障 而在外出期間關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)。所以，筆 者強(qiáng)烈建議采用最穩(wěn)定可靠的有線報(bào)警 探測方式，僅使用個(gè)人隨身攜帶的手機(jī) 來控制設(shè)防/解防。由于手機(jī)SIM卡技術(shù) 含量高，基本無法通過接收空中散 播的無線信號(hào)來復(fù)制，故能有效避 免智能小偷的假冒，大大提高系統(tǒng) 自身的整體可靠性。

而 在 各 個(gè) 報(bào) 警 探 頭 單 獨(dú) 布 線受限的場合，則可以采取舍棄 315MHz無線接收頭、保留系統(tǒng)中 的PT2272解碼電路，并切斷無線 報(bào)警探頭中的315MHz無線發(fā)射電 路、保留PT2262編碼電路，通過將 PT2262的編碼輸出端和PT2272解 碼輸入端通過隔直電容后直接相連 的工作模式，以"報(bào)警探頭編碼? 總線傳輸?系統(tǒng)主機(jī)解碼"的方式 進(jìn)行處理，如圖6所示。需要注意 的是，采用這種方式時(shí)，最多只能掛 接2～4個(gè)報(bào)警探頭，而且信號(hào)總線不 能太長，否則將因信號(hào)衰減嚴(yán)重導(dǎo)致 系統(tǒng)無法正常工作。

制作調(diào)試過程詳解

在家居裝飾時(shí)，建議預(yù)埋4芯電話 線作為報(bào)警探頭連接線，出線端建議 使用接線盒。這樣做的好處主要有兩方面：一是可以由系統(tǒng)主機(jī)向外提供 12V和5V電源，供不同額定工作電壓 的報(bào)警探頭使用?？墒∪ビ芯€報(bào)警探 頭的外接電源或內(nèi)裝電池，避免頻繁 更換電池，降低使用成本，提高工作 可靠性和穩(wěn)定性。二是可以采用標(biāo)準(zhǔn) 化的RJ11電話專用接插件進(jìn)行安裝施 工，簡化安裝維護(hù)流程。由于接線時(shí) 只需一把壓線鉗，而無需焊接，能夠 極大地提高安裝維護(hù)進(jìn)度。