家用語(yǔ)音撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、。摘要不分段采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心，外接E2PROM用于存儲(chǔ)電話號(hào)碼、設(shè)置參數(shù)(定時(shí)布/撤防、聯(lián)動(dòng)、水等)以及警情信息等。當(dāng)AT89C51單片機(jī)實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號(hào)時(shí)，報(bào)警主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理(聲光報(bào)警、啟動(dòng)相應(yīng)聯(lián)動(dòng)、記錄警情以及撥號(hào)報(bào)警等)。撥號(hào)報(bào)警的工作原理如下：系統(tǒng)自動(dòng)地控制摘掛機(jī)電路模擬摘機(jī)，同時(shí)AT89C51單片機(jī)通過(guò)可編程并行接口8255將MT8880置為呼叫模式，檢測(cè)是否有撥號(hào)音。若有撥號(hào)音，則將MT8880設(shè)為突發(fā)方式，并按用戶預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)。撥完電話號(hào)碼以后立即檢測(cè)對(duì)方是否摘機(jī)，一旦檢測(cè)到對(duì)方摘機(jī)，就啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)送與警情相一致的語(yǔ)音信息，完成

2、自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。重點(diǎn)論述了自動(dòng)撥號(hào)和語(yǔ)音部分的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和軟件設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī) 自動(dòng)撥號(hào) 語(yǔ)音芯片 信號(hào)音檢測(cè)ABSTRACTAdopt the AT89 C51 single slice machine is to control core and circumscribe E2 PROMs to used for saving telephone number, constitution parameter (in fixed time cloth/withdraw a garsion, allied move, water etc.) and Jing feeling in

3、formation etc.When the AT89 C51 single slice the machine be solid hour cruise to check new Jing feeling signal, report to the police the host will automatically carry on Jing feeling a processing.(sound and light report to the police, the start correspond allied move, record Jing feeling and stir nu

4、mber to report to the police etc.)Stir the work principle that the number report to the police as follows:The system of oneself controls to take off/hang machine electric circuit emulation to take off machine, the AT89 C51 single slice machine passes in the meantime programmable abreast connect 8255

5、 place MT8880 in order to call mode, whether examination has already stired a number sound or not.If have already stired a number sound, then establish the MT8880 as abrupt way, and press the customer the pre-established telephone number automatically stirs number.Finish stir telephone number hereaf

6、ter immediately examine whether the other party takes off machine or not, once examining the other party to take off machine, initiate a speech hint electric circuit to send out with the Jing feeling mutually consistent speech information, complete an au to stir number to report to the police.The po

7、int discussed to automatically stir the electric circuit structure, the work principle and software of number and speech part to design a method.Keywords: MCU Automatically stir number Speech chip The signal sound examine目錄摘要IABSTRACTII前言IV1緒論IV2系統(tǒng)組成基礎(chǔ)12.1選題的背景12.2主控單元及I/O擴(kuò)展22.3串行EEPROM42.4語(yǔ)音單元及模數(shù)轉(zhuǎn)換

8、芯片ADC080942.5 MT8880雙音多頻信號(hào)發(fā)送與接收單元73系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)123.1系統(tǒng)的組成和工作原理122.2 DTMF雙音多頻信號(hào)接收與發(fā)送電路及語(yǔ)音電路接口133.3警情采集電路154軟件設(shè)計(jì)194.1信號(hào)音的識(shí)別方法194.2軟件設(shè)置204.3編程過(guò)程中應(yīng)注意的幾點(diǎn)21結(jié)論22參考文獻(xiàn)23致謝24附錄25前言改革開(kāi)放以來(lái)，人民的生活水平得到了很大的提高，對(duì)于安全意識(shí)增強(qiáng)更是生活的關(guān)鍵，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的一些家用報(bào)警裝置價(jià)格都很昂貴，不適合大眾，所以，市場(chǎng)上急需一批經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、可信、奈用的報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是利用單片機(jī)設(shè)計(jì)電路，通過(guò)光線、溫度、濕度等傳感裝置，隨時(shí)監(jiān)控室內(nèi)各個(gè)可

9、能發(fā)生以外或事故的區(qū)域，并且根據(jù)不同的情況采取不同的措施進(jìn)行報(bào)警。由于當(dāng)今社會(huì)信息化的普及，該系統(tǒng)又是以語(yǔ)音撥號(hào)進(jìn)行的報(bào)警，也就是說(shuō)該裝置是通過(guò)事先預(yù)設(shè)好了的電話號(hào)碼，直接撥通機(jī)主的電話，然后用錄制好了的報(bào)警語(yǔ)音（不同情況語(yǔ)音不同，如：火災(zāi)，水災(zāi)，煤氣泄露等等）和室主進(jìn)行報(bào)警，如果機(jī)主設(shè)置的第一號(hào)碼打不通，便自動(dòng)撥打第二號(hào)碼，以此類(lèi)推，若所有設(shè)置號(hào)碼都不通，則自動(dòng)重新?lián)艽?，直到機(jī)主接通為止，避免了以往報(bào)警系統(tǒng)撥號(hào)誤差的弊端；目前，國(guó)內(nèi)外所研制的多種報(bào)警系統(tǒng)都在向著經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，多功能，方便快捷的方向努力。但是，目前所研制的撥號(hào)系統(tǒng)大多趨向于樓宇、商場(chǎng)、車(chē)間等大中型的空間使用，并沒(méi)有得到普及。本設(shè)計(jì)

10、所研究的系統(tǒng)則是運(yùn)用較簡(jiǎn)單的方法，運(yùn)用到各個(gè)空間內(nèi)的語(yǔ)音撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)，即經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，又穩(wěn)妥可靠。此后，我們?nèi)粘Ｉ钪械膱?bào)警系統(tǒng)要向著職能化和多元化發(fā)展，以趕上時(shí)代的步伐和人均生活水平的進(jìn)度，從不同方面保障我們的安全。1緒論隨著人們生活水平的提高和安防意識(shí)的增強(qiáng)，急需開(kāi)發(fā)面向大眾、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。鑒于住宅電話和移動(dòng)通信設(shè)備的普及，以及電話語(yǔ)音報(bào)警的快捷、有效及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，公共通信網(wǎng)成了報(bào)警系統(tǒng)的最佳傳輸媒介。本文介紹的報(bào)警系統(tǒng)就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種智能語(yǔ)音撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛用于各種對(duì)安防要求較高的場(chǎng)合，如智能樓宇、商場(chǎng)、銀行和工廠等。 電話自動(dòng)報(bào)警的主要功能為：

11、用戶根據(jù)需要把自己的手機(jī)號(hào)碼、辦公室電話或報(bào)警監(jiān)控中心的電話預(yù)存入報(bào)警主機(jī)。報(bào)警主機(jī)不斷地對(duì)所監(jiān)控的設(shè)備(門(mén)禁、煙霧探測(cè)器、窗磁、水、人等)狀況進(jìn)行巡檢，當(dāng)有不安全情況(如火災(zāi)、水災(zāi)、非法入室、煤氣泄漏等)發(fā)生時(shí)，報(bào)警主機(jī)撥通預(yù)先存入的電話號(hào)碼，播放相應(yīng)的警情語(yǔ)音。若電話占線或者無(wú)人接聽(tīng)，可撥下一個(gè)預(yù)存的電話號(hào)碼，如果所有預(yù)存的電話都占線或者無(wú)人接聽(tīng)，則會(huì)自動(dòng)把所有的預(yù)存電話重?fù)芤槐?，保證了報(bào)警的有效性和可靠性。2系統(tǒng)組成基礎(chǔ)2.1選題的背景隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活質(zhì)量的提高，人們的安全防范需求也在不斷提高。大家都希望有一個(gè)安全、舒適的居住環(huán)境。然而，在我們的身邊，幾乎每天都不同程度地出現(xiàn)

12、某些犯罪現(xiàn)象。例如入室盜竊、搶劫，爆炸、殺人放火，甚至滅門(mén)慘案等惡性案件也時(shí)有發(fā)生。因此人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全需要保護(hù)是毫無(wú)疑義的，問(wèn)題是怎樣實(shí)施保護(hù)？人們的自我保護(hù)意識(shí)和家庭安全防范意識(shí)自古有之。傳統(tǒng)的家庭安全防范概念是所謂實(shí)體防范。就是裝上堅(jiān)固而又笨重的防盜門(mén)、防盜鐵欄、防盜鐵窗。把一家人關(guān)在一個(gè)鐵籠內(nèi)，用一個(gè)堅(jiān)固的鐵籠來(lái)抵御外來(lái)入侵者。但是，隨著犯罪分子作案手段的狡詐、多樣，甚至智能化，鐵窗牢籠式的實(shí)體防范手段已不適應(yīng)現(xiàn)代家庭安全防范的需要。而且，一旦發(fā)生諸如煤氣泄漏、火災(zāi)等意外事故或恐怖劫持等意外事件時(shí)，牢門(mén)獸窗式的鐵籠既是住戶逃生的屏障，也是阻礙外界救援的屏障。因牢門(mén)獸窗式的鐵籠導(dǎo)致的

13、不幸慘案和教訓(xùn)也時(shí)有所見(jiàn)。事實(shí)已經(jīng)告誡我們：實(shí)體防范手段已經(jīng)過(guò)時(shí)，鐵窗牢籠不可取，甚至可建議予以取締。    除了實(shí)體防范之外，就是人防和技防了。對(duì)于一個(gè)封閉式住宅而言，人防主要包括門(mén)衛(wèi)值守、保安巡邏等。按DB31/294-2003住宅小區(qū)安全技術(shù)防范系統(tǒng)要求規(guī)定，技防應(yīng)包括小區(qū)周界報(bào)警系統(tǒng)、重點(diǎn)部位的電視監(jiān)視系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)、家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等5大安全技術(shù)防范系統(tǒng)。經(jīng)眾多住宅小區(qū)安全防范實(shí)踐驗(yàn)證，采用人防和技防相結(jié)合，是當(dāng)前遏制入侵小區(qū)犯罪及入侵住戶犯罪，保障小區(qū)住戶人身財(cái)產(chǎn)安全最有效的安全防范措施和辦法。   

14、 現(xiàn)代家庭的居住環(huán)境需要溫馨、舒適、休閑、時(shí)尚和安全。這就需要在家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)中充分體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念，要求進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)。安裝在住戶室內(nèi)的設(shè)備（尤其是報(bào)警主機(jī)）的外形需要大方、典雅、精致、美觀。前端探測(cè)器的安裝布局要合理，應(yīng)以不破壞家庭的溫馨氛圍，不會(huì)給住戶帶來(lái)心理壓力或思想別扭為宜。家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)為住戶提供的是一種可信的安全感，而不是壓抑感，更不能是恐懼感。報(bào)警主機(jī)的使用操作方法要盡可能簡(jiǎn)單方便，要有利于老人和兒童掌握和使用。最好是傻瓜型的報(bào)警主機(jī)或傻瓜型的安全防范報(bào)警系統(tǒng)。    目前較為流行的前端探測(cè)器的安裝布局方式有兩種：第一種是在住戶居

15、室與外界相通的門(mén)窗處配置磁控開(kāi)關(guān)（門(mén)磁或窗磁開(kāi)關(guān)）。其防范功能在于當(dāng)門(mén)或窗被非法打開(kāi)時(shí)，家庭安全防范系統(tǒng)即可報(bào)警。第二種是在住戶居室與外界相通的門(mén)窗處，如在陽(yáng)臺(tái)的頂部，或在臥室內(nèi)靠近窗戶的房屋頂部，或在起居室內(nèi)靠近出入大門(mén)的房屋頂部，安裝吸頂式被動(dòng)紅外探測(cè)器，或幕簾式被動(dòng)紅外探測(cè)器。其防范功能在于當(dāng)入侵者或竊賊非法進(jìn)入陽(yáng)臺(tái)、臥室或起居室時(shí)，家庭安全防范系統(tǒng)即可報(bào)警。我們把這種防范方式稱(chēng)為被動(dòng)防范方式。    我們提倡和推薦更加積極主動(dòng)的防范方式，即御賊于門(mén)窗之外的主動(dòng)防范方式。其前端探測(cè)器和報(bào)警設(shè)備的安裝布局方式也有兩種：第一種是在住戶居室與外界相通的門(mén)窗處安裝吸

16、頂式被動(dòng)紅外探測(cè)器或幕簾式被動(dòng)紅外探測(cè)器，并在相應(yīng)的部位安裝本地聲光報(bào)警設(shè)備。其防范功能在于：當(dāng)有人在布防區(qū)域（如門(mén)、窗處）活動(dòng),其停留時(shí)間超過(guò)規(guī)定時(shí)間（如30秒、60秒、120秒）時(shí)，打開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)探照燈，此后，再過(guò)2秒后，如該防范區(qū)域內(nèi)仍然有人活動(dòng)，即進(jìn)行語(yǔ)音警告：“朋友，你已進(jìn)入警戒區(qū)域，請(qǐng)馬上離開(kāi)，否則系統(tǒng)將立即報(bào)警！”。語(yǔ)音警告結(jié)束后，峰鳴器即由慢到快地鳴叫30秒，如仍有人在布防區(qū)域（如門(mén)、窗處）活動(dòng)，則系統(tǒng)報(bào)警，包括本地報(bào)警和異地報(bào)警。本地報(bào)警，如警號(hào)鳴叫，警燈閃爍。所謂異地報(bào)警，指通過(guò)專(zhuān)用傳輸網(wǎng)絡(luò)向管理中心報(bào)警?；蛲ㄟ^(guò)撥打預(yù)先設(shè)置的電話號(hào)碼報(bào)警。    家

17、庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)的基本組成    家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)一般由前端設(shè)備（含前端入侵探測(cè)器、前端模塊）、本地報(bào)警設(shè)備（含本地警管理軟件做簡(jiǎn)要說(shuō)明。報(bào)警傳輸網(wǎng)絡(luò)一般采用單獨(dú)布線的專(zhuān)用傳輸線路。對(duì)于需報(bào)警控制器、本地聲光報(bào)警設(shè)備、專(zhuān)用電源）、異地報(bào)警信號(hào)傳輸控制設(shè)備和報(bào)警傳輸網(wǎng)絡(luò)、報(bào)警管理中心設(shè)備和報(bào)警管理軟件等4部分組成。 這里僅就報(bào)警傳輸網(wǎng)絡(luò)和報(bào)要電話語(yǔ)音遠(yuǎn)程報(bào)警和遠(yuǎn)程控制功能時(shí)，需用公共電話網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于需要GSM無(wú)線電話語(yǔ)音遠(yuǎn)程報(bào)警和遠(yuǎn)程控制功能時(shí)，需接入GSM無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)。2.2主控單元及I/O擴(kuò)展2.2.1單片機(jī)的概述自單片機(jī)出現(xiàn)至今，它己走過(guò)了近20年的發(fā)展路

18、程?？v觀20年來(lái)單片機(jī)的發(fā)展歷程，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器MPU技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出微處理器更具有個(gè)性的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)代單片機(jī)具壽命長(zhǎng)、速度越來(lái)越快、低電壓、低功耗、低噪聲與高可靠性技術(shù)、OTP與掩膜、MTP向OTP挑戰(zhàn)。單片機(jī)產(chǎn)品非常多。Micro ship單片機(jī):是市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的單片機(jī)。它的主要產(chǎn)品有16C系列8位機(jī)，CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，僅33條指令，運(yùn)行速度快，低價(jià)位，全部是OTP器件。8051類(lèi) 單片機(jī):由Intel公司推出，是世界上用量最大的幾種單片機(jī)之一141。由于Intel公司在嵌入式應(yīng)用方面，將重點(diǎn)放在186, 386、奔騰等與

19、PC機(jī)兼容的高檔芯片的開(kāi)發(fā)上，8051類(lèi)單片機(jī)主要由Philips、三星、華邦等公司接產(chǎn)。這些公司都保持與8051單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上改善了8031許多特性。提高了速度、降低了時(shí)鐘頻率、放寬了電源電壓的動(dòng)態(tài)范圍、降低了產(chǎn)品價(jià)格。此外，還有Scenix單片機(jī)、NEC單片機(jī)、東芝單片機(jī)、富士通單片機(jī)、EPSON單片機(jī)、三星單片機(jī)、華邦單片機(jī)等。2.2.2 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。AT8

20、9C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。圖1 AC89C51引腳圖圖2 AC89C2051引腳圖此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但R

21、AM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。2.2.3 1/0口的擴(kuò)展本設(shè)計(jì)的主控單元需要擴(kuò)展外部工/0口。工/0口的擴(kuò)展技術(shù)已有很廣泛的應(yīng)用，多數(shù)采用可編程并行工/0接口器件8155或8255擴(kuò)展，也有采用P2口擴(kuò)展工/0口。本裝置采用PO口擴(kuò)展，這種技術(shù)具有擴(kuò)展方便、控制簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。2.3串行EEPROM在本系統(tǒng)中要存儲(chǔ)一些重要的數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)設(shè)置的振鈴次數(shù)，報(bào)警用的電話號(hào)碼、手機(jī)號(hào)碼等。由于AT89C51只有4K程序存儲(chǔ)器，要保留數(shù)據(jù)，就要擴(kuò)展EEPROM. 24系列串行EEPROM

22、是目前串行EEPROM中用量最大的一類(lèi)，它除了具有一般串行EEPROM的體積小、工作電壓允許范圍寬等特點(diǎn)外，還具有型號(hào)多、容盤(pán)大、二總線協(xié)議，占用工/0口線少，容f擴(kuò)展配置及其方便靈活，操作相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在智能化裝置中，和單片機(jī)相配接正得到日益廣泛的應(yīng)用。2.4語(yǔ)音單元及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809近年來(lái) ， 隨著電子產(chǎn)品人性化、智能化的發(fā)展，語(yǔ)音芯片在公共汽車(chē)報(bào)站器、自動(dòng)電話報(bào)普器、一些家用電器產(chǎn)品和智能住宅得以廣泛應(yīng)用。語(yǔ)音功能正在逐漸成為電子產(chǎn)品的基本功能之一，語(yǔ)音芯片的產(chǎn)品也非常多.ISD 公 司 的專(zhuān)利技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了模擬數(shù)據(jù)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的儲(chǔ)存。這種突破性的EEPOM存儲(chǔ)方法可以將模

23、擬語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入單個(gè)存儲(chǔ)單元，不需要經(jīng)過(guò)A/D或D/A轉(zhuǎn)換。這種技術(shù)產(chǎn)生了兩個(gè)效果:(1)比同等的數(shù)字方式具有更大的集成度;(2)存儲(chǔ)的模擬數(shù)據(jù)不揮發(fā)，并且工SD系列產(chǎn)品的外部元件包括:麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、開(kāi)關(guān)和少數(shù)電阻、電容，再加上電源和電池，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的語(yǔ)音錄放系統(tǒng)。其它的功能塊包括內(nèi)部時(shí)鐘、前置放大器、濾波器、自動(dòng)增益控制器AGC、功率放大器、控制邏輯和模擬存儲(chǔ)器全部都做在芯片上。2.4.1 ISD1420原理簡(jiǎn)介ISD1420為美國(guó)ISD公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語(yǔ)音錄放電路，由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增 益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一

24、個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一 個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。錄音內(nèi)容存入永久存儲(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)，這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的方法是借助于 美國(guó)ISD公司的專(zhuān)利直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)（DAST TM）實(shí)現(xiàn)的。利用它，語(yǔ)音和音頻信號(hào)被直接存儲(chǔ)，以其原 本的模擬形式進(jìn)入EEPROM存儲(chǔ)器。直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語(yǔ)音的再現(xiàn)。不僅語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)勝，而且斷電語(yǔ)音保護(hù)。：地址輸入有雙重功能,根據(jù)地址中的A6,A7的電平狀態(tài)決定A0A7的功能。如果A6,A7有一個(gè)是低電 平,A0A7輸入全解釋為地址位,作為起始地址用。地址位僅作為輸入端,在操作過(guò)程中不能輸出內(nèi)部地址信息。 根據(jù) PLAYL、PL

25、AYE或REC的下降沿信號(hào),地址輸入被鎖定。如果A6,A7同為高電平時(shí),它們即為模位。 使用操作模式有兩點(diǎn)要注意: (一)所有初始操作都是從0地址開(kāi)始,0地址是1420存儲(chǔ)空間的起始端,以后的操作可根據(jù)模式的不同,而從不 同的地址開(kāi)始工作。當(dāng)電路中錄放音轉(zhuǎn)換或進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器復(fù)位為0。 (二)當(dāng)PLAYL、PLAYE或REC變?yōu)榈碗娖?同時(shí)A6,A7為高電平時(shí),執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作模式。這種操作模式 一直執(zhí)行到下一個(gè)低電平控制輸入信號(hào)出現(xiàn)為止,這一刻現(xiàn)行的地址/模式信號(hào)被取樣并執(zhí)行。 操作模式可以與微控制器一起使用,也可用硬件連線得到所需系統(tǒng)操作。 2.4.2 ADC08091ADC0809

26、 ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1322所示，它由8路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開(kāi)關(guān)樹(shù)型DA轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨(dú)工作。輸入輸出與TTL兼容。 外部特性（引腳功能）     由圖3可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A

27、/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 圖3 與上同ADC0809引腳圖4 ADC0809IN0IN7：8條模擬量輸入通道  ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是05V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條    ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選

28、通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。 ADC0809地址譯碼選擇CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN72 ADC0809管腳說(shuō)明 （1）ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。 （2）初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。 （3）送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4）在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。 （5）是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。 （6）當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 2.5 MT888

29、0雙音多頻信號(hào)發(fā)送與接收單元MT8880是MITEL公司推出的專(zhuān)門(mén)用于處理DTNF信號(hào)的專(zhuān)用集成電路芯片，不僅具有接收和發(fā)送DTMF信號(hào)的自動(dòng)撥號(hào)功能，還可以檢測(cè)電話干線上撥號(hào)音、回鈴音和忙音等信號(hào)音。適合與單片機(jī)接口，外圍電路簡(jiǎn)單。2.5.1 MT8880芯片介紹它由接收、發(fā)送、控制三個(gè)主要部分組成。(1) 輸入電路輸入電路由單端輸入和差分輸入二種方式。(2) 接收部分音調(diào)信號(hào)經(jīng)運(yùn)放輸出到兩組六階開(kāi)關(guān)電容式帶通濾波器，分離出低頻組和高頻組信號(hào)。低頻組中的陷波器把35OHz和440Hz的拔號(hào)音濾除。每組濾波器連結(jié)一階開(kāi)關(guān)電容式濾波器以提高分離信號(hào)的信噪比.由高增益比較器組成的限幅器去除低于門(mén)限

30、的弱信號(hào)或噪聲。解碼器采用數(shù)字方式檢測(cè)雙音信號(hào)頻率，利用復(fù)雜的平均算法防止外來(lái)的各種干擾，當(dāng)檢測(cè)器識(shí)別有效的雙音信號(hào)時(shí)，預(yù)控端EST輸出高電平。(3) 控制電路上述為模擬信號(hào)處理系統(tǒng)，當(dāng)滿足信號(hào)條件時(shí)系統(tǒng)有輸出。為了可靠接收，還應(yīng)滿足識(shí)別條件，即檢測(cè)有效信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，EST信號(hào)驅(qū)動(dòng)外接R1,C1積分電路。C1放電，在有效時(shí)間內(nèi)EST維持高電平，GT輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)Vc到電源電壓VDD，經(jīng)延遲后，控制器把片內(nèi)狀態(tài)寄存器的延遲輸出標(biāo)志位置1，如選擇中斷模式，當(dāng)延遲輸出標(biāo)志位置1時(shí)，IRQ / CP引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，為微機(jī)提供中斷請(qǐng)求信號(hào)，延遲控制電壓的跳變沿把數(shù)據(jù)鎖存至輸出端。(4) 電話信號(hào)

31、音濾波器MT8880為CP模式時(shí)，可以檢測(cè)各種信號(hào)音(如電話忙音、拔號(hào)音、回鈴音等)。信號(hào)音和雙音共用輸入端子，CP和DTMF二種模式分時(shí)使用，選擇CP就不能接收DTMF信號(hào)。信號(hào)音濾波器選擇，高增益比較器限幅，施密特門(mén)限甄別后從麗西/ CP引腳輸出代表各種信號(hào)音的方波脈沖信號(hào)，輸入到微機(jī)或計(jì)數(shù)器，對(duì)方波脈沖信號(hào)特性(如占空比，脈寬，周期等)進(jìn)行分析后，完成不同的接續(xù)或控制.中心頻率450Hz、帶寬25OHz信號(hào)音以外的頻率、MT8880拒收。拒收和無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，IRQ / CP輸出低電平.(5) DTMF產(chǎn)生器DTMF產(chǎn)生器是發(fā)送部分的主體，它產(chǎn)生全部十六種失真小、精度高的標(biāo)準(zhǔn)雙音信號(hào)字頻率

32、合成器，這些頻率均由3.579545MHz晶體振蕩器分頻產(chǎn)生。電路由數(shù)行/列可編程分頻器、開(kāi)關(guān)電容式D/A變換器組成。行和列單音正弦波經(jīng)混合，濾波后產(chǎn)生雙音信號(hào)。DTMF編解碼數(shù)據(jù)寫(xiě)入MT8880的發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的高頻組和低頻組，高頻組與低頻組二者的輸出幅度之比為2dB，目的在于補(bǔ)償高頻組信號(hào)經(jīng)通信線路的衰減，即經(jīng)過(guò)予加重處理。寫(xiě)入操作時(shí)，總線上的四位數(shù)據(jù)被鎖存，可編程分頻器進(jìn)行8中取2編碼變換，定時(shí)長(zhǎng)度確定該音調(diào)信號(hào)的頻率，當(dāng)分頻器達(dá)到由輸入編碼確定的計(jì)數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)，改變定時(shí)長(zhǎng)度可改變頻率。編碼電路由開(kāi)關(guān)電容式D/A變換器組成，得到高精度的量化電平。低噪聲加法放大

33、器完成行和列單音信號(hào)的混合。輸出級(jí)有帶通濾波器，用來(lái)衰減大于8KHz的諧波產(chǎn)物。(6) 雙音信號(hào)群工作模式MT8880應(yīng)用于電話交換系統(tǒng)中，必須符合電話網(wǎng)的接口參數(shù)，使用雙音群模式能夠滿足自動(dòng)拔號(hào)和交換局的要求。這種情況下，雙音持續(xù)(占號(hào))和暫停(空號(hào))，當(dāng)CP和雙音群模式同時(shí)選擇時(shí)，可擴(kuò)展占、空時(shí)間各為102ms士2ms.符合一般電話線路的規(guī)定。值得注意的是，這時(shí)MT8880不能接收DTMF信號(hào)。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)使用，如信令控制場(chǎng)合，使用者根據(jù)需要設(shè)計(jì)出任意占空比的雙音群模式信號(hào)，采用軟件定時(shí)或者硬件方法，此時(shí)MT8880就不能編程設(shè)置為雙音群模式了，只需控制DTMF發(fā)送器的發(fā)與不發(fā)。2.5.2

34、MT8880功能MT8880是一種功能較強(qiáng)的DTMF(雙音多頻)信號(hào)發(fā)送與接收器件。由于其具備與微處理器直接相聯(lián)的4位數(shù)據(jù)接口，所以，在計(jì)算機(jī)及相關(guān)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在本系統(tǒng)中，依靠其DTMF發(fā)送功能實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的發(fā)送，同時(shí)，靠其接收功能實(shí)現(xiàn)了利用電話機(jī)代替輸入鍵盤(pán)的目的。該器件引腳圖如圖2-1所示。其中OSC1、OSC0時(shí)鐘或振蕩器輸入和輸出端。通常兩端外接3.58MHz晶體，與片內(nèi)振蕩器產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。IN、IN運(yùn)放的同相和反相輸入；GS增益選擇端；VREF基準(zhǔn)電壓輸出端，它由VDD、VSS產(chǎn)生；通常為VDD2，作為運(yùn)放輸入的偏置；DTMF0發(fā)送DTMF信號(hào)的輸出；R讀寫(xiě)控制信號(hào)輸入。

35、與TTL電平兼容；片選信號(hào)輸入，若CS為T(mén)TL低電平，則此電路被選中；RSI寄存器選擇輸入，與TTL電平兼容；CP系統(tǒng)時(shí)鐘輸入，與TTL電平兼容；D0D3控制DTMF信號(hào)發(fā)送和DTMF譯碼的4位數(shù)據(jù)輸入輸出，與TTL電平兼容，當(dāng)H時(shí)，D0D3呈高阻；CALL對(duì)微處理器的中斷請(qǐng)求信號(hào)，為開(kāi)漏輸出。若控制寄存器數(shù)據(jù)設(shè)定電路處于CALL模式和中斷使能狀態(tài)，則該端輸出代表運(yùn)放輸入的方波信號(hào)音；EC0初始控制輸出；CIGT0控制輸入時(shí)間監(jiān)測(cè)輸出。圖5 MT8880引腳圖2.5.3 MT8880工作原理MT8880包含5個(gè)工作寄存器：發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器(TDR)、接收數(shù)據(jù)寄存器(RDR)、狀態(tài)寄存器(SR)、

36、控制寄存器A和B。分別通過(guò)RSI、R的不同時(shí)序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)入TDR或A、B，來(lái)控制選擇MT8880的不同工作模式和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。MT8880共有6種工作模式：DTMF模式：電路發(fā)送或接收DTMF信號(hào)。數(shù)據(jù)通過(guò)TDR、RDR以及狀態(tài)寄存器SR，可以完成DTMF信號(hào)的發(fā)送與接收。呼叫處理(CALL)模式：電路可以從輸入信號(hào)中檢測(cè)電話呼叫過(guò)程中的各種信號(hào)音，并由IRQCALL端方波輸出。突發(fā)(BURST)模式：該模式下只能發(fā)送DTMF信號(hào)而不能接收。單雙(SD)音產(chǎn)生模式：電路可產(chǎn)生單音或DTMF信號(hào)，用于測(cè)試和監(jiān)測(cè)。測(cè)試(TEST)模式：使電路從DTMF接收部分得到延遲監(jiān)測(cè)信號(hào)，并從CALL端輸出。中斷模

37、式：該模式可工作在DTMF狀態(tài)條件下或BURST模式條件下，一旦有信號(hào)出現(xiàn)，則CALL端輸出低電平。6種工作模式的選擇，主要通過(guò)兩個(gè)控制寄存器A、B的不同賦值來(lái)得到。具體見(jiàn)表1和表2。有關(guān)RSI、R的時(shí)序控制如表3。表2-1控制寄存器A的功能比特位置名稱(chēng)符號(hào)功 能b0信號(hào)音輸出TOUT低電平有效，突發(fā)與非突發(fā)模式均可b1模式控制MC低電平時(shí)為DTMF方式，高電平時(shí)為CALL模式b2中斷允許IRQ高電平有效，使電路工作于中斷模式b3控制寄存器選擇RS高電平時(shí)，下一個(gè)寫(xiě)周期選控制寄存器B，繼而寫(xiě)周期返回選A表2-2控制寄存器B功能比特位置名稱(chēng)符號(hào)功能b0突發(fā)模式BURST低電平有效b1測(cè)試模式TE

38、ST高電平有效b2單雙音產(chǎn)生SD低電平設(shè)定電路產(chǎn)生DTMF信號(hào)；高電平設(shè)定行或列(由b3決定)單音信號(hào)輸出b3列或行單音產(chǎn)生CR在b2為高的情況下，若b3為高則選擇列單音頻率，為低則選擇行單音頻率表2-3RSI與時(shí)序控制RSI功能LL數(shù)據(jù)寫(xiě)入TDRLH數(shù)據(jù)從RDR讀出HL數(shù)據(jù)寫(xiě)入控制寄存器A、BHH數(shù)據(jù)從SR讀出通過(guò)RSI、R的時(shí)序控制，可以將不同狀態(tài)值寫(xiě)入A、B，從而得到不同的工作模式。此時(shí)，狀態(tài)寄存器(SR)的作用尤為重要，因?yàn)橛嘘P(guān)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的狀態(tài)標(biāo)志要從SR中得到。具體如表4。表2-4狀態(tài)寄存器SR的功能比特位置名稱(chēng)狀態(tài)標(biāo)志設(shè)定狀態(tài)標(biāo)志清除b0中斷允許中斷發(fā)生，b1、b2被設(shè)定中斷禁止，S

39、R讀出數(shù)據(jù)后清除b1突發(fā)模式下TDR空暫停時(shí)間已完，準(zhǔn)備發(fā)生新的數(shù)據(jù)SR讀完數(shù)據(jù)后或當(dāng)非突發(fā)模式下進(jìn)行清除b2RDR滿RDR中已有有效數(shù)據(jù)SR讀完數(shù)據(jù)后清除b3延遲控制設(shè)定無(wú)DTMF信號(hào)進(jìn)行有效檢測(cè)功能清除有效DTMF信號(hào)檢測(cè)功能MT8880是一款雙音頻的語(yǔ)音撥號(hào)芯片。它通用二個(gè)音頻信號(hào)形成一位的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)出去，一組為低頻的、一是高頻的信號(hào)。接收的對(duì)方把二個(gè)音頻信號(hào)分別接收下來(lái)查表5就知道收到的是哪個(gè)數(shù)據(jù)了。 表2-5 功能編碼/解碼表FLOWFHIGHDIGITD3D2D1D06971209100016971336200106971477300117701209401007701336501

40、017701477601108521209701118521336810008521447910019411336010109411209*10119411477#11006971633A11017701633B11108521633C11119411633D0000對(duì)MT8880進(jìn)行發(fā)送前必須進(jìn)行初始化后，才能進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)。下面是我對(duì)其進(jìn)行初始化的一個(gè)過(guò)程。void MT8880_Rst()/ MT8880_RS(); MT8880_WC(0); MT8880_WC(0); MT8880_WC(8); MT8880_WC(0); MT8880_RS();3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的組成和工作

41、原理系統(tǒng)組成框圖如圖l-1所示。采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心，外接E2PROM用于存儲(chǔ)電話號(hào)碼、設(shè)置參數(shù)(定時(shí)布/撤防、聯(lián)動(dòng)等)以及警情信息等。當(dāng)AT89C51單片機(jī)實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號(hào)(火災(zāi)、水災(zāi)、非法入室、煤氣泄漏等)時(shí)，報(bào)警主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理(聲光報(bào)警、啟動(dòng)相應(yīng)聯(lián)動(dòng)、記錄警情以及撥號(hào)報(bào)警等)。撥號(hào)報(bào)警的工作原理如下：系統(tǒng)自動(dòng)地控制摘掛機(jī)電路模擬摘機(jī)，同時(shí)AT89C51單片機(jī)通過(guò)可編程并行接口8255將MT8880置為呼叫模式，檢測(cè)是否有撥號(hào)音。若有撥號(hào)音，則將MT8880設(shè)為突發(fā)方式，并按用戶預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)。撥完電話號(hào)碼以后立即檢測(cè)對(duì)方是否摘機(jī)，一旦檢測(cè)到對(duì)方摘機(jī)

42、，就啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)送與警情相一致的語(yǔ)音信息，完成自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。E2PROM實(shí)時(shí)日歷芯片主備電源電路聲光報(bào)警電路AT89C51及I/O擴(kuò)展口MT8880語(yǔ)音錄/放電路接口電路電話網(wǎng)模擬摘/掛機(jī)電路A/D串行轉(zhuǎn)換報(bào)警采集模塊圖6 系統(tǒng)原理框框圖3.2 DTMF雙音多頻信號(hào)接收與發(fā)送電路及語(yǔ)音電路接口本設(shè)計(jì)中，由于僅采用發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA和CRB發(fā)送DTMF信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)功能，因此在此僅介紹這三個(gè)寄存器。發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)決定要發(fā)送的雙音頻信號(hào)的頻率，因此只能向發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器寫(xiě)入數(shù)據(jù)。兩個(gè)收發(fā)控制寄存器占用同一個(gè)地址，因此根據(jù)CRA中的寄存器選擇位的值決定是否對(duì)CRB進(jìn)行

43、操作。其接口電路如圖2-2所示。圖7 AC89C51與MT8880和ISD1420的接口電路圖3.2.1語(yǔ)音電路特性ISDl420語(yǔ)音芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)，且錄放音質(zhì)極好，并有一定的混響效果；它的外圍元件簡(jiǎn)單，僅需簡(jiǎn)單的阻、容器件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放音電路；無(wú)需后備電源，信息存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，不需要專(zhuān)用的編程器及語(yǔ)音開(kāi)發(fā)器；具有較強(qiáng)的選址能力，可把存儲(chǔ)器分成160段來(lái)管理，形成最小的錄放時(shí)間為125ms。其接口電路圖如圖2-2所示。選用語(yǔ)音存儲(chǔ)/再生芯片ISD1420。該電路采用EEPROM存儲(chǔ)方法將模擬語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元中，具有音質(zhì)自然、可反復(fù)錄放、抗干擾、低功耗等許多優(yōu)點(diǎn)。ISD

44、1420放音時(shí)間為20秒；最多可分為160段，每段段長(zhǎng)最少125ms；輸入采樣6.4kHz；100000次錄音周期；5V單電源供電，放音電流15mA，維持電流0.5A。完全滿足設(shè)計(jì)需要。地址引腳(A0A7)有兩個(gè)作用，取決于A7、A6的狀態(tài)。當(dāng)A7或A6有一個(gè)為“0”時(shí)，A0A7解釋為地址位，作為當(dāng)前錄放操作的起始地址。我們?cè)O(shè)計(jì)的電路使用了A0A7的地址位功能。ISD1420的地址空間分配見(jiàn)表1。 表2-6 ISD1420的地址空間分配十進(jìn)制二進(jìn)制值放音地址距起始地址的時(shí)間差（秒）A7A6A5A4A3A2A1A00000000001000000010.1258000010001.0100000

45、10001.2513000010101.62564010000008.01000110010012.51591001111119.875160-1911010000020.0語(yǔ)音分段方法：地址輸入端AOA7由低位向高位排列，每位地址代表125ms的尋址，160個(gè)地址覆蓋20s的語(yǔ)音范圍(160×0.125s=20s)，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開(kāi)始，錄音結(jié)束由停止操作決定芯片內(nèi)部在該段的結(jié)束位置自動(dòng)插入結(jié)束標(biāo)志(EOM)；而放音時(shí)遇到EOM標(biāo)志即自動(dòng)停止放音。在本設(shè)計(jì)中，因需要四段報(bào)警提示語(yǔ)音，因此在設(shè)計(jì)時(shí)均將每段語(yǔ)音設(shè)為5s，其起始地址分別為00000000B、0010100

46、0B、01010000B、01111000B，由這四段起始地址可以看出A7、A2、Al和AO均為0，因此將其接地。根據(jù)需要，語(yǔ)音信號(hào)分為“提示音”和“放音”兩段存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，“長(zhǎng)提示音”或“短提示音”則由放音時(shí)間來(lái)區(qū)分。利用A0A7引腳的地址功能，將ISD1420的內(nèi)部存儲(chǔ)空間分成兩部分。20秒存儲(chǔ)空間分為前8秒存儲(chǔ)“提示音”，后12秒存儲(chǔ)“發(fā)令槍聲”。本設(shè)計(jì)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的音質(zhì)要求并不高，所以語(yǔ)音數(shù)據(jù)事先由模擬方式錄入。由于實(shí)際放音持續(xù)時(shí)間都小于存儲(chǔ)的時(shí)間(8秒、12秒)，可以通過(guò)調(diào)整語(yǔ)音芯片的低位地址A0、A1、A2(P3.2P3.4控制)來(lái)選擇合適的數(shù)據(jù)段播放。AT89C51的P3.6控制，放音

47、時(shí)間長(zhǎng)短由P3.6低電平保持時(shí)間決定。放音地址則由P3.2P3.5決定。P3.5=0為“提示音”地址；P3.5=1為“發(fā)令槍聲”地址，P3.2P3.4為地址微調(diào)。何時(shí)放音、放哪段聲音、放多長(zhǎng)時(shí)間均由AC89C51發(fā)布命令。3.3警情采集電路3.3.1火災(zāi)報(bào)警電路 電子感溫探測(cè)器由兩個(gè)阻值和溫度特性相同的 熱敏電阻和電子開(kāi)關(guān)線路組成。兩個(gè)熱敏電阻中一個(gè)可直接感受環(huán)境溫度的變化，而另一個(gè)則封閉在一定熱容量的小球內(nèi)。當(dāng)外界溫度變化緩慢時(shí)，兩個(gè)熱敏電阻的阻值隨溫度變化基本相接近，開(kāi)關(guān)電路不動(dòng)作?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，環(huán)境溫度劇烈上升，兩個(gè)熱敏電阻阻值變化不一樣，原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)破壞，開(kāi)光電路打開(kāi)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如

48、圖圖8 電子感溫探測(cè)器3.3.2濕度測(cè)量接口電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中，采用電容式濕度傳感器HS1101作為濕度測(cè)量器。通過(guò)555時(shí)基電路由電容式濕度傳感器構(gòu)成多諧振蕩器，通過(guò)測(cè)量頻率，內(nèi)部數(shù)據(jù)處理，計(jì)算環(huán)境濕度，電源電壓范圍是V=+3.512V, HS1101和電阻R2,R4構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，輸出頻率在73516033Hz,所對(duì)應(yīng)的濕度為0100%。 硬件實(shí)物連接圖如下：圖9 濕度傳感器硬件連接圖 3.3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換圖10 模數(shù)轉(zhuǎn)換其它的信號(hào)檢測(cè)如門(mén)磁、煙霧等參數(shù)的測(cè)量采用模擬傳感器，其輸出的模擬信號(hào)通過(guò)ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)89C51（如圖2-5）。目前

49、，市場(chǎng)上AD轉(zhuǎn)換器芯片種類(lèi)繁多，為了適應(yīng)各種需要，不同的廠家生產(chǎn)了很多不同類(lèi)型、不同性能和檔次的AD轉(zhuǎn)換芯片。 （5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。 （6） 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。3.3.4聲光報(bào)警模塊 圖11 聲光報(bào)警圖2-6 是簡(jiǎn)易的聲光報(bào)警系統(tǒng)，告警電路由交流降壓電路、光電耦合電路、音頻振蕩器和蜂鳴器組成。交流整流電路由D C 組成，經(jīng)d半波整流，c濾波后，可得到180 伏的直流電壓，它的一個(gè)支路LED、R中的發(fā)光二極管指示有無(wú)交流電，另一支路經(jīng)R光電耦合器4N25的光敏三極管的光照面上。由于光照光敏管飽和和導(dǎo)通，其集電極（5腳

50、）對(duì)地電壓U在0.3V左右。555時(shí)基電路和R R C等組成多諧振蕩器。平時(shí)有電，555的4腳被4N25的輸出端控制在低電位（0.3V左右），使555處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，555振蕩器不會(huì)起振。有報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生，光電耦合器4N25部工作，光敏三極管呈截止?fàn)顟B(tài)，故555的4腳呈高電位，555起振，其振蕩頻率為本圖參數(shù)的振蕩頻率為2028Hz。它的3腳輸出的振蕩方波經(jīng)VT1驅(qū)動(dòng)小型電磁訊響器B2kHz的響音，同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED閃亮發(fā)光，提示報(bào)警。電磁訊響器B采用HCM-12系列訊響器，HCM-1206諧振頻率為2048Hz，與振蕩器的頻率相一致。3.3.5系統(tǒng)溫度測(cè)試圖12 溫度檢測(cè)我們使用電橋讀

51、取鉑電阻的輸出信號(hào)，圖中TL431電路部分為供橋電壓產(chǎn)生電路，因?yàn)楣螂娫吹淖兓瘞缀跏且槐纫坏姆从车诫姌螂妷狠敵?，所以供橋電源的穩(wěn)定與否直接影響到溫度采樣的精度。當(dāng)系統(tǒng)有一精度足夠的+10V電源時(shí)，TL431電路部分可以省略。電橋部分橋上臂電阻選22K，右下臂電阻選100，電橋輸出電壓為：          (1) 假設(shè)系統(tǒng)溫度變化范圍為0-120，則根據(jù)（1）式得電橋輸出電壓范圍約為：0-20mV。信號(hào)放大部分屬于V-V放大，前面我們已經(jīng)知道電橋的輸出電壓為0-20 mV，而A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓為-5V

52、-+5V，我們選用單極性輸入+3V，這樣可以確定放大器的增益為150倍（3V/20 Mv）。放大器的極數(shù)與單極放大器的帶寬增益有關(guān)，由于鐵塊控制系統(tǒng)中測(cè)量速度不是主要的，也就是說(shuō)帶寬問(wèn)題不予考慮，如果我們選用帶寬增益積較大的芯片，則使用單極放大就足夠了。在這里我們選用差分式斬波穩(wěn)零高精度運(yùn)算放大器ICL7650。一級(jí)放大接成雙端差分輸入，單端輸出形式。放大器接成T型反饋網(wǎng)絡(luò)，則放大器的放大倍數(shù)為：           （2）在應(yīng)用時(shí)，各元件阻值可按照上圖中選取，實(shí)際放大倍數(shù)應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)

53、需要通過(guò)微調(diào)Rv2得到。4軟件設(shè)計(jì)4.1信號(hào)音的識(shí)別方法圖13 斷線、回鈴檢測(cè)電路系統(tǒng)在巡檢到警情信號(hào)后就模擬摘機(jī)。為了識(shí)別模擬摘機(jī)后電話系統(tǒng)是否處于可撥號(hào)的狀態(tài)、電話撥完號(hào)碼后電話是否接通以及對(duì)方是否摘機(jī)接聽(tīng)電話等幾種狀態(tài)，系統(tǒng)必須進(jìn)行信號(hào)音的識(shí)別。為了識(shí)別信號(hào)音，必須知道各種信號(hào)音的特性。各種信號(hào)音特性如下：撥號(hào)音：450±25Hz連續(xù)蜂音；忙音：O35s斷035s通的450±25Hz蜂音，音斷周期為O7s；回鈴音：4s斷l(xiāng)s通的450±25Hz蜂音，音斷周期為5s。這些電話信號(hào)均是模擬信號(hào)，然而單片機(jī)是無(wú)法識(shí)別模擬信號(hào)的，故必須先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，然

54、后再根據(jù)脈沖信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行識(shí)別。這些電話音頻信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)可用下式計(jì)算： 式中，N為每音段周期的脈沖個(gè)數(shù)；T為電話音頻信號(hào)的音頻周期，單位為s；tm為信號(hào)音斷周期的通時(shí)間，單位為s。在實(shí)際使用中，主要需要識(shí)別撥號(hào)音、忙音和回鈴音。分析這三種信號(hào)的特性可以看出，在一定的計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)，其脈沖個(gè)數(shù)是不一樣的。在設(shè)計(jì)之初，考慮采用5s為一個(gè)計(jì)數(shù)單位來(lái)判斷這三種信號(hào)音，但通過(guò)實(shí)際的調(diào)試發(fā)現(xiàn)：當(dāng)對(duì)方摘機(jī)時(shí)，要等待一段時(shí)間才能聽(tīng)到報(bào)警語(yǔ)音。通過(guò)反復(fù)研究及調(diào)試，最終采用2s計(jì)數(shù)判斷撥號(hào)音，采用2.8s(即4個(gè)忙音周期)判斷是否為忙音，若否則代表電話撥通了。隨后采用ls為一個(gè)計(jì)數(shù)單元，采用計(jì)五次后的累加脈沖數(shù)

55、來(lái)判斷對(duì)方是否接聽(tīng)電話。若有，則放相應(yīng)的報(bào)警提示語(yǔ)音；否則再計(jì)ls，然后計(jì)算最后5s內(nèi)的脈沖數(shù)，再次判斷對(duì)方是否摘機(jī)。如此反復(fù)。直到超過(guò)等待時(shí)間仍沒(méi)有人接聽(tīng)電話就掛機(jī)。由于干擾和一些其他因素的存在，難免會(huì)有誤判的現(xiàn)象而導(dǎo)致漏報(bào)警情。因此采取在所有預(yù)先設(shè)定的電話至少有一個(gè)撥通就只撥一遍如果全部投撥通或者沒(méi)人接聽(tīng)則把所有預(yù)存電話重?fù)芤贿叄@樣漏報(bào)報(bào)警的概率就非常低以致可忽略不計(jì)。4.2軟件設(shè)置    圖5 撥號(hào)子流程圖4.3編程過(guò)程中應(yīng)注意的幾點(diǎn) 先，MT8880的DTMF產(chǎn)生器是發(fā)送部分的主體，它產(chǎn)生全部十六種失真小、精度高的標(biāo)準(zhǔn)雙音頻信號(hào)，這些頻率均由3579545MHz晶體振蕩器分頻產(chǎn)生。電路由數(shù)字頻率合成器、行/列可編程分頻器、開(kāi)關(guān)電容式D/A變換器組成。行和列單音正弦波經(jīng)混合、濾波后產(chǎn)生雙音頻信號(hào)。通過(guò)DTMF編解碼表把編碼數(shù)據(jù)寫(xiě)入MT8880發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的fLOW和fHIGH，一旦編碼錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致?lián)芴?hào)失敗故在編程過(guò)程中要十分小心。其編解碼表見(jiàn)MT8880的Datasheet。機(jī)后應(yīng)延時(shí)一段時(shí)間再去判斷摘機(jī)音，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用機(jī)械繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摘機(jī)，故應(yīng)考慮繼電器的響應(yīng)時(shí)間。最后，一個(gè)電話號(hào)碼撥完后不能立即撥下一個(gè)電話號(hào)碼，應(yīng)保證掛機(jī)的最短有效時(shí)間以確保前一電話號(hào)碼確實(shí)已掛機(jī)，否則撥下一個(gè)電話號(hào)碼