基于GSM的Arduino—Uno自动门远程报警和门锁系统设计

2018-09-10赵新华李文萱

现代信息科技 2018年3期

赵新华李文萱

摘要：本文研究并设计了一种用于家庭安防的远程门自动报警和门锁系统。这种家庭安防系统可以通过手机短消息进行操作，远距离也可以确保家庭的安全。这项研究旨在实现智能家庭自动化，通过使用Arduino-uno微控制器和GSM模块来实现。自动控制相当复杂，需要各种集成元件，能够在读取输入和进行数据处理的同时控制输出和编程。

关键词：Arduino；GSM；自动门；短信

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）03-0026-02

Design of Arduino-Uno Automatic Door Remote Alarm and Door Lock System Based on GSM

ZHAO Xinhua，LI Wenxuan

（Chuzhou Vocational and Technical College，Chuzhou 239000，China）

Abstract：This paper studies and designs a remote door automatic alarm and door lock system for family security. This family security system can be operated through short messages，which can also ensure family safety at long distance. The purpose of this research is to achieve intelligent home automation，which is achieved by using Arduino-uno microcontroller and GSM module. Automatic control is quite complex，requiring all kinds of integrated elements，which can control output and programming while reading input and data processing.

Keywords：Arduino；GSM；automatic door；text message

0 引言

当今社会，高科技的迅猛发展，使犯罪分子可以利用更先进的技术，从而导致一个地区犯罪率的提高。所谓魔高一尺，道高一丈。因此，需要我们用更专业的知识去探索更先进的技术来避免此类犯罪，其中之一就是自动门锁系统。它通过手机发送的短消息来控制房门锁，这种控制需要有短信功能的手机。Arduino微控制器是一款开源电子板，Arduino由ATMega328p微控制器的主要组件组成，该板根据上传到板上的程序流程工作。除了Arduino的智能家居系统基于短消息使用，其他设备是GSM屏蔽将被用作安装在房子内的设备，用于接收发送到控制自己业主的留言，建立一个智能家居系统，使其能够执行锁定门并打开报警器的功能。

1 控制方法

Arduino-Uno有14个数字输入/输出引脚、6个模拟输入、1个16MHz陶瓷谐振器、1个USB连接，1个输入连接器电源，1个ICSP插头和1个按钮。Arduino-Uno R3是一款基于ATmega28的微控制器，配备了支持其工作所需的所有功能，并通过USB电缆连接到Arduino-Uno计算机。Arduino-Uno不同于以前的所有微控制器板，因为它不使用FTGI USB至串行驱动器芯片。

Atmega16U2（Atmega8U2至R2版）作为USB转串口转换器使用。Arduino-Uno的R2版将8U2HWB线路电阻连接到地面，使其更容易进入DFU模式。通常使用的Arduino-Uno编程语言是简化的C语言，因此我们更容易学习和掌握单片机。微控制器用编程语言编写电子器件的各种组件来控制其转移到微控制器，然后微控制器将根据我们制作的程序工作。

移动通信开始受到重视是因为人们越来越移动，所以需要一个随时随地都可以使用的电信工具。通信服务商一直在思考通信的标准化问题，其中之一就是GSM（全球移动通信系统）。我们现在使用的GSM技术仅使用900 MHz频率，范围仅为1.5 km至2 km。事实上，可通过使用天线伞（被扩展的范围伞）增加范围。伞形天线可使GSM的范围到35公里，GSM击败CDMA（码分多址）。文中研究的安防系统要使用的SIM900 GSM模块是一种取代手机功能的设备，该设备的特点是形状体积小、重量轻、易于集成、功耗低。

电磁门锁和自动门锁工作时应通12伏的电压，螺线管可以使用与基于RFID和电动锁定系统相结合的密码，用来锁定所述门或柜/壁橱。Selenoid门锁有两个输出，分别是正面和负面。此工具能够在9-12伏的电压下工作。其他一些支持设备用于设置所需的输入和输出条件。这些器件是LED灯、晶体管、二极管、变压器电阻器、电容器、LM78xx IC以及其他一些支持设备。

在组装智能家庭自动化模块之后，制作微型自动门来进一步测试模块的成功率。利用移动电话进行测试（SMS），当它接收到我们给予的一个命令信号后，开关将工作，我们的研究仅集中在一个微型自动门，如图1所示。在该阶段中设计报警系统和采用Arduino-Uno GSM模块的自动门锁，这个微控制器将用于接收来自手机的信号，然后向GSM模块发送一个信号，发送的数据将由微控制器根据数据库进行检查。

2 设计与讨论

如果用Arduino提供的电信号来驱动螺线管门锁在9-12伏电压的范围内工作。则该系统可以使用工作螺线管锁门，它需要一个晶体管作为放大器。初始位置的螺线管是目前尚未给定的，而且电压被锁定，所以当电流流动时，它将使用Arduino Uno微控制器设置的延迟打开程序。为了测试设计系统包括测试GSM模块组件，Selenoid和测试方法首先由GSM模块完成定位，以便于向Arduino发送信号。该模块能够以非常低的电压在很远的距离进行工作，因为它使用来自供应商的信号，这些供应商的GSM模块本身的功能是向Arduino发送信号。研究中使用的微控制器主要用来匹配信息数据，识别进入单片机的程序。如果标识符错误，那么Arduino僅向红色LED发送信号且蜂鸣器会发出非常大的声音，如图2所示。控制系统是使用软件设计的，它可以帮助设计电子电路，设计等。

用于报警系统设计和自动门锁的集成电路的使用是基于Arduino Uno-based GSM模块的，可以在图3中看到。

用于与arduino进行LCD显示通信的脚本如下：

//Pin Komunikasi Display LCD Dengan Arduino

if （！strcmp（smsbuffer， "telfonsaya"）） {

lcd.clear（）；

lcd.setCursor（2，0）；

lcd.print（"MEMANGGIL...."）；

lcd.setCursor（2，1）；

lcd.print（"NOMOR TUJUAN"）；

telponTujuan（）；

lcd.clear（）；

lcd.setCursor（4，0）；