设计了一种无线烟火报警系统，采用超灵敏的微小电流传感器检测烟火报警器的工作状态，STC89C51单片机通过A／D转换器检测电流传感器的状态，控制GSM模块发送短信到目的手机。采用GSM无线通信的方式，实现了待监测房屋和房屋主人的信息沟通，不受时间、地域、距离的限制，如果发生火灾，能够立即发送短信到屋主，最大限度地降低火灾损失；采用电流感应的方式，能与市面上各种烟火报警器结合使用而不用改变硬件设计。


0 引言
    一次又一次的火灾给人们不断的警示，要最小限度地降低火灾的发生，一方面要树立火灾安全意识，防患于未然；另一方面，要最大限度地利用科技的进步，开发出更加可靠、更加及时的火灾报警装置。市面上通用的烟雾传感器器可以实现适时报警，价格低廉，但往往不
具备远程报警功能，大型的报警系统虽然具有远程报警功能，但系统大，成本高，不适合小型场合。对于小型家庭或仓库等环境，设计一种低成本的火灾自动报警系统，能够实现无人值守，通过GPRS模块实现远程报警功能，具有一定的应用价值。

1 系统结构
    本系统总体结构如图1所示。烟火报警器采用市面上通用的报警器，如监测到火灾，报警器会发出报警声，同时其电源线的电流会突然增大。报警器报警时的电流只有10 mA左右，故选用型号为TDC10LTA直流型微小电流传感器，可检测电流范围为0～20 mA，输出电压范围为0～5V。系统控制核心采用STC89C51单片机，通过A／D模块TLC1549，采集电流传感器的输出电压，当电压突然增大并持续，MCU判断发生了火灾会控制GSM模块TC35，向预存的屋主手机号码发送火灾报警信息。

2 系统硬件结构设计
    基于TC35的GSM无线烟火报警器主要由STC89C51单片机、GSM模块TC35、A／D采集TLC1549、电流传感器和普通烟火报警器组成，如图2所示，系统可分为两部分：烟火检测部分和控制部分。烟火检测部分是普通的烟火报警器，和9 V电池连接，其中一根电源线穿过电流传感器；控制部分是由单片机通过A／D采集电流传感器的输出，控制GSM无线通信模块发送短信。
 

2．1 STC89C51单片机电路
    STC89C51单片机是MCS-51系列单片机的派生产品，它在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8051单片饥完伞兼容。STC89C51单片机功耗低，速率高，最高可达90MHz，带有4 KB的内存和程序保护系统，便于程序的调试修改和保密。单片机引脚在本系统中的功能如下：P1.0口输出用于启动GSM模块正常上作；RXD，TXD引脚用于和GSM通信，设置GSM模块工作模式和发送短信；P1．1，P3．5和P3.6引脚用于控制A／D模块的工作状态，读取电流传感器的输出电压。
2．2 GSM模块电路设计
    TC35足一款支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围是3．3～4．8 V，电流消耗如下：休眠状态为3．5 mA，空闲状态为25 mA，发射状态平均为：300mA，峰值为2．5 A；可传输语音和数据信号，功耗在EGSM900和GSM1800分别为2 W和1 W，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。TC35的数据接口通过AT命令可双向传输指令和数据，使用串口通信，支持Text和PDU格式的短信息。
    TC35的电路设计包括电源电路、启动电路、串口电路和SIM卡电路。GSM的发射电流峰值可达2．5 A，对电源要求比较高，故采用开关电源芯片LM2576进行电源转换，提供4．2 V电源给TC35。TC35上电后，要进入工作状态，必须给IGT加一延时大于100ms的低脉冲，电平下降持续时间不可超过1 ms。启动后，IGT应保持3．3 V高电平，因此，通过STC89C51单片机的P1．0口输出所需电平，控制TC35工作状态。由于单片机输出电平为TTL，故需要通过7407电平转换芯片转换成符合TC35的COMS电平。串口通信电路也是如此，需通过7407进行电平转换，TC35的COMS电平在3．3 V左右，因此还要选择合适的上拉电阻。TC35使用外接式SIM卡，SIM卡的CCRST，CCIO，CCCLK，CCVCC和CCGND引脚通过SIM卡座与TC35的同名端直接相连，ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN输出高电平，否则为低电平。

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