榮浩畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、摘 要 隨著人們生活水平的提高和安全防范意識(shí)的增強(qiáng),急需開(kāi)發(fā)面向普通居民、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)通訊設(shè)備已相當(dāng)普及,因此利用公共通訊網(wǎng)作為報(bào)警系統(tǒng)的傳輸媒體是最佳的選擇。本文介紹了一種基于公用電話網(wǎng),利用單片機(jī)8051、DTMF信號(hào)收發(fā)芯片MT8880、集成語(yǔ)音芯片ISD1420, 集成溫度傳感器AD590 和氣體傳感器TGS202等,利用多傳感器信息融合技術(shù),完成語(yǔ)音報(bào)警的實(shí)用、可靠的單片機(jī)語(yǔ)音自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),著重闡述了該系統(tǒng)的組成形式及工作原理?；谠撓到y(tǒng)原理的相關(guān)產(chǎn)品已在線使用。實(shí)踐表明,單片機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)報(bào)警和其它一些自動(dòng)控制領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。 本文設(shè)

2、計(jì)了 一個(gè)簡(jiǎn)單，適用的單片機(jī)火警報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能自動(dòng)完成對(duì)布測(cè)點(diǎn)檢測(cè)，確認(rèn)火警后能自動(dòng)報(bào)警，并顯示火情點(diǎn)，記錄火災(zāi)發(fā)生時(shí)間。關(guān)鍵詞: 單片機(jī)；傳感器；數(shù)據(jù)處理 ；報(bào)警Abstract Along with people living standard enhancement and safe guard consciousness enhancement, urgently needed development face ordinarily resident, low in price, movement reliable auto alarm system. In view of the

3、 fact that the residence telephone and the two-way charges for cellular phones equipment quite popularized, therefore uses the public communications net to take alarm system's transmission medium is the best choice. This article introduced one kind based on the public telephone network, using mo

4、nolithic integrated circuit 8051, DTMF signal receiving and dispatching chip MT8880, integration speech chip ISD1420, integration temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202 and so on, uses the multi-sensor information fusion technology, completes the pronunciation warning practical, the reliable

5、 monolithic integrated circuit pronunciation auto alarm system, elaborated this system's composition form and the principle of work emphatically. Based on this system principle related product already online use. The practice indicated that the monolithic integrated circuit technology has the wi

6、despread application prospect in the system warning and other automatic control domain. This article has designed a simplicity, the suitable monolithic integrated circuit fire-alarm alarm system, this system can complete automatically to the cloth measuring point examination, confirmed after the fir

7、e-alarm, can the auto-alarm, and demonstrates the state spot, the record fire has the time.Key words: Monolithic integrated circuit; Sensor; Data processing; Warning目 錄第1章 緒論- 1 -1.1 研究背景- 1 -1.2 我國(guó)的報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展及現(xiàn)狀- 1 -1.3 研究?jī)?nèi)容- 2 -第2章 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)- 3 -2.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)介紹- 3 - 系統(tǒng)的原理及功能- 3 -2.1.2 報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn)- 3 -2.2 系統(tǒng)的組成-

8、 4 -2.3 元器件選擇- 4 -第3章 報(bào)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)- 5 -3.1 火情檢測(cè)- 5 -3.2 語(yǔ)音錄放電路- 6 -3.2.1 ISD1420各引腳及其功能- 7 -3.2.2 語(yǔ)音段的尋址- 9 -3.3 雙音頻收發(fā)電路- 9 -3.3.1 MT8880介紹- 9 -3.3.2 DTMF信號(hào)介紹- 11 -3.3.3 DTMF信號(hào)的收發(fā)電路- 12 -3.4 聲光報(bào)警模塊- 14 - 聲音報(bào)警- 14 -3.4.2 燈光報(bào)警- 15 -3.5 振鈴檢測(cè)電路- 15 -3.6 信號(hào)音檢測(cè)電路- 16 -3.7 主備電控制電路- 18 -3.8 AT89C51簡(jiǎn)介- 18 -3.8.

9、1 主要特性- 19 -3.8.2 管腳說(shuō)明- 19 -3.8.3 振蕩器特性- 21 -3.8.4 芯片擦除- 21 -第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)- 23 -4.1數(shù)據(jù)采集子程序- 23 -4.2火災(zāi)判斷程序設(shè)計(jì)- 24 -4.3 報(bào)警程序設(shè)計(jì)- 25 -電話報(bào)警模塊- 25 -MT8880的數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)- 27 - MT8880的數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)- 29 -第5章 結(jié)論- 33 -參考文獻(xiàn)- 35 -致 謝- 37 -第1章 緒論1.1研究背景 在一些學(xué)校，工廠，倉(cāng)庫(kù)及公共場(chǎng)所，由于各種原因，存在很多火災(zāi)隱患，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。而在這些地方，有的沒(méi)有任何預(yù)警措施，有的也只采用人工巡

10、邏，人工報(bào)警等方式預(yù)防，人為因素較多，而且很難做到24小時(shí)全天候監(jiān)測(cè)，本文對(duì)使用單片機(jī)來(lái)對(duì)火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及報(bào)警進(jìn)行了一些探索，并設(shè)計(jì)了單片機(jī)火警報(bào)警系統(tǒng)。給系統(tǒng)能對(duì)被測(cè)點(diǎn)自動(dòng)探測(cè)，一旦出現(xiàn)火險(xiǎn)能立即報(bào)警，指出火險(xiǎn)地點(diǎn)，為快速而準(zhǔn)確的撲滅火災(zāi)提供有力的前提。1.2 我國(guó)的報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展及現(xiàn)狀 我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，其智能化程度也越來(lái)越高。目前國(guó)內(nèi)廠家多偏重用于大型倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)、高級(jí)寫(xiě)字樓、賓館等場(chǎng)所大型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)，他們采用集中區(qū)域報(bào)警控制方式，其系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高。而在居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位，需要設(shè)置一種單一或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、廉價(jià)實(shí)用的火災(zāi)

11、自動(dòng)探測(cè)報(bào)警裝置，因此，研制一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的語(yǔ)音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警器是非常必要的。圖1.1 小型防火單位火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 一般小型防火單位火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)如圖1.1 所示?，F(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)報(bào)警器通過(guò)對(duì)傳感器火情信息的檢測(cè)，使用智能識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)。當(dāng)報(bào)警器監(jiān)測(cè)到火情信息后，直接通過(guò)Modem 經(jīng)公用電話交換網(wǎng)迅速向消防指揮中心報(bào)告火情信息（包括火災(zāi)單位編碼、單位名稱、火情級(jí)別以及報(bào)警時(shí)間等），同時(shí)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)， 并按事先預(yù)留的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)通知單位有關(guān)負(fù)責(zé)人。消防指揮中心根據(jù)接收到的火警信息，立即在消防信息數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據(jù)所獲得的信息迅速確定最

12、佳救火方案，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將出警命令直接下達(dá)各消防中隊(duì)。本文將詳細(xì)介紹單片機(jī)語(yǔ)音報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。1.3研究?jī)?nèi)容 本文主要研究了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)在單片機(jī)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。第二章主要介紹了單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)的組成原理及其結(jié)構(gòu)。本報(bào)警器的工作原理是當(dāng)發(fā)現(xiàn)警情時(shí)，探測(cè)器將警報(bào)信號(hào)通過(guò)傳感器接口送入單片機(jī),單片機(jī)的報(bào)警中斷程序開(kāi)始運(yùn)行，調(diào)用撥號(hào)子程序按照預(yù)置號(hào)碼進(jìn)行撥號(hào)，發(fā)出報(bào)警。第三章主要介紹了報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)，其中包括了報(bào)警器各部分的設(shè)計(jì)過(guò)程及其元件的應(yīng)用和介紹。 第四章主要介紹了系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)，主要有數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)、火災(zāi)判斷程序設(shè)計(jì)、報(bào)警程序設(shè)計(jì)。第2章 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)2.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)介紹系統(tǒng)的原理

13、及功能 本報(bào)警器的工作原理：當(dāng)發(fā)現(xiàn)警情時(shí)，探測(cè)器將警報(bào)信號(hào)通過(guò)傳感器接口送入單片機(jī)，單片機(jī)的報(bào)警中斷程序開(kāi)始運(yùn)行，調(diào)用撥號(hào)子程序按照預(yù)置號(hào)碼進(jìn)行撥號(hào)。此時(shí)單片機(jī)控制MT8880 發(fā)送雙音頻信號(hào)撥號(hào)，并檢測(cè)呼叫信號(hào)以判定是否可以調(diào)用語(yǔ)音模塊進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警1。當(dāng)沒(méi)有警情時(shí)，可以通過(guò)另一部話機(jī)撥打本機(jī)，振鈴檢測(cè)電路將振鈴音信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL 信號(hào)傳送給單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)數(shù);當(dāng)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的振鈴無(wú)人摘機(jī)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)摘機(jī)，調(diào)用遠(yuǎn)程設(shè)置子程序進(jìn)行遠(yuǎn)程錄音、查詢警情等操作。 語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)主要完成的功能：感溫傳感器和感煙傳感器通過(guò)采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入中央處理器，若判斷出兩種傳感器中有一種動(dòng)作，表明有異?，F(xiàn)象,發(fā)異常語(yǔ)

14、音報(bào)警信號(hào)“溫度超限”或“煙霧報(bào)警”，同時(shí)相應(yīng)的指示燈亮。此時(shí)，若另一傳感器也動(dòng)作，則停止異常報(bào)警，而進(jìn)入火警報(bào)警狀態(tài),有現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音“火警”報(bào)警提示，火警指示燈亮。同時(shí)系統(tǒng)調(diào)用遠(yuǎn)程報(bào)警模塊，開(kāi)始逐個(gè)撥叫預(yù)設(shè)的報(bào)警電話，直至有一個(gè)報(bào)警電話撥通，并收到回碼。在撥號(hào)后首先判斷電話線的狀態(tài)是否為回鈴音及對(duì)方是否摘機(jī)。如是，播放錄制好的語(yǔ)音報(bào)警內(nèi)容，如“某某區(qū)某某單元某某樓層某某房間發(fā)生火警”。否則掛機(jī)，撥打下一個(gè)號(hào)碼。 報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn) 本文設(shè)計(jì)的用于小型防火單位的單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： (1) 能對(duì)室內(nèi)煙霧(CO2, CO) 及溫度突變進(jìn)行報(bào)警(聲光報(bào)警)。(2) 如果出現(xiàn)硬件故障(如傳感器遺

15、落、內(nèi)部元器件損壞等) ：能發(fā)出故障報(bào)警。(3) 如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過(guò)大或是溫度較高) ：能發(fā)出異常報(bào)警信號(hào)，令值班人員到現(xiàn)場(chǎng)處理。(4) 如果煙霧和溫度同時(shí)出現(xiàn)異常，則說(shuō)明有火災(zāi),發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，并及時(shí)將火災(zāi)信息上報(bào)消防指揮中心。(5) 有報(bào)警優(yōu)先，對(duì)普通電話的強(qiáng)拆功能。既當(dāng)電話正在使用時(shí)發(fā)生火警，系統(tǒng)將強(qiáng)行切斷電話；自動(dòng)撥打報(bào)警電話功能。據(jù)類似本系統(tǒng)的報(bào)警器現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)安全可靠：誤報(bào)率低。且由于其體積小、操作維護(hù)方便、成本低廉等, 具有廣闊的應(yīng)用前景。2.2 系統(tǒng)的組成 硬件電路主要包括單片機(jī)電路，2 路傳感器報(bào)警信號(hào)電路,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 語(yǔ)音報(bào)警電路，震鈴檢測(cè)

16、電路、模擬摘機(jī)和DTMF 解調(diào)電路，以及主備電控制電路部分。圖2-1 報(bào)警系統(tǒng)框圖 如圖2.1所示，報(bào)警器硬件由溫度煙霧信號(hào)采集模塊、聲光報(bào)警模塊以及單片機(jī)與收發(fā)碼模塊組成。圖中1，2，3 組成數(shù)據(jù)采集模塊；4，5 組成現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警模塊；5，6組成遠(yuǎn)程報(bào)警模塊。其中：1 為傳感器(包括煙感和溫感) ：將現(xiàn)場(chǎng)溫度、煙霧等非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；2為信號(hào)調(diào)理電路：將傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)理(放大、濾波等)；使之滿足A/D 轉(zhuǎn)換的要求；3為A/D 轉(zhuǎn)換電路，完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。聲光報(bào)警模塊由單片機(jī)和報(bào)警電路組成，由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)不同的聲光報(bào)警(異常報(bào)警、故障報(bào)

17、警、火災(zāi)報(bào)警) 功能。單片機(jī)與遠(yuǎn)程報(bào)警模塊由單片機(jī)、MT8880收發(fā)碼電路組成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。2.3 元器件選擇主要芯片：AT89C51 MT8880 ISD1420 74LS373 74LS138 ADC0809 7812 7805LM386三極管：5551 8550 9014二極管：4007 4148第3章 報(bào)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 火情檢測(cè)要準(zhǔn)確地進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警，選擇合適的溫度和煙霧傳感器是準(zhǔn)確報(bào)警的前提。綜合考慮各因素，本文選擇集成溫度傳感器AD590 和氣體傳感器TGS202 用作采集系統(tǒng)的敏感元件。 AD590是美國(guó)Analog Devices 公司生產(chǎn)的一種電流型二端溫度傳感器。電

18、路如圖3 所示。由于AD590 是電流型溫度傳感器，他的輸出同絕對(duì)溫度成正比，即1A/k,而數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 的輸入要求是電壓量2，所以在AD590 的負(fù)極接出一個(gè)10k的電阻R 1 和一個(gè)100的可調(diào)電阻W，將電流量變?yōu)殡妷毫克腿階DC0809。通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,便可在輸出端VT 獲得與絕對(duì)溫度成正比的電壓量,即10 mV/K。AD590的應(yīng)用電路如下：圖3-.1 AD590 的應(yīng)用電路 火災(zāi)中氣體煙霧主要是CO2 和CO。TGS202氣體傳感器能探測(cè)CO2，CO，甲烷、煤氣等多種氣體，他靈敏度高，穩(wěn)定性好，適合于火災(zāi)中氣體的探測(cè)。如圖3.2 所示，當(dāng)TGS202探測(cè)到CO2或CO

19、時(shí)，傳感器的內(nèi)阻變小，VA迅速上升。選擇適當(dāng)?shù)碾娮枳柚担沟卯?dāng)氣體濃度達(dá)到一定程度(如CO濃度達(dá)到0.106%)時(shí)，VA 端獲得適當(dāng)?shù)碾妷?設(shè)為3V)。 A/D 轉(zhuǎn)換電路采用了常用的8位8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換專用芯ADC0809。溫度、煙霧傳感器的輸出分別接到ADC0809的IN0和IN1。ADC0809 的通道選擇地址A，B，C分別由89C51的P2.0P2.2經(jīng)地址鎖存器74LS373輸出提供。為了給OE線分配一個(gè)地址，圖中把AT89C51 RD和譯碼器輸出F0H經(jīng)或門(mén)M1和OE相連。在相應(yīng)中斷后，AT89C51執(zhí)行中斷服務(wù)程序中如下兩條指令就可以使OE變?yōu)楦唠娖剑瑥亩蜷_(kāi)三態(tài)輸出鎖存器，讓CPU

20、提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 圖3-2 TGS202 的應(yīng)用電路MOV R0, #0F0HMOVX A, R0; OE變?yōu)楦唠娖?，?shù)字量A 圖中ALE 信號(hào)與START信號(hào)連在一起，在WR信號(hào)的前沿寫(xiě)入地址信號(hào)，在其后沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。例如，輸出地址7FF8H可選通通道IN0，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 輸出地址7FF9H可選通通道IN 1，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖中ADC0809 的轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)EOC經(jīng)過(guò)反向器接到89C51的INT1引腳，當(dāng)A/D 轉(zhuǎn)換完成后，EOC變?yōu)楦唠娖?，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，產(chǎn)生中斷。在中斷服務(wù)程序中，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送到指定的存儲(chǔ)單元3。 ADC08

21、09所需時(shí)鐘信號(hào)由89C51的ALE信號(hào)提供.89C51的ALE信號(hào)通常是每個(gè)機(jī)器周期出現(xiàn)兩次，故它的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6.若89C51主頻是6MHZ，ALE信號(hào)頻率為1MHZ，若使ALE上信號(hào)經(jīng)觸發(fā)器二分頻接到ADC0809 的 CLOCK輸入端，就可獲得500KHZ的A/D轉(zhuǎn)換脈沖。3.2語(yǔ)音錄放電路圖3-3 ISD1420芯片引腳圖 ISD1420各引腳 電源（VCCA，VCCD） 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上，這樣可使噪聲最小。模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片。 地線（VSSA，VSSD） 芯片

22、內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩個(gè)腳最好在引腳焊盤(pán)上相連。 錄音（/REC） 低電平有效。只要/REC 變低（不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音），芯片即開(kāi)始錄音。錄音期間，/REC 必須保持為低。/REC 變高或內(nèi)存錄滿后，錄音周期結(jié)束，芯片自動(dòng)寫(xiě)入一個(gè)信息結(jié)束標(biāo)志（EOM），使以后的重放操作可發(fā)及時(shí)停止。之后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。注：/REC 的上升沿有 50 毫秒防顫，防止芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 邊沿觸發(fā)放音（/PLAYE） 此端出現(xiàn)下降沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音。放音持續(xù)到 EOM 標(biāo)志或內(nèi)存結(jié)束，之后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。開(kāi)始放音后，可以釋放/PLAYE。 電平觸發(fā)放音（/PLAYL

23、） 此端出現(xiàn)下降沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音。放音持續(xù)至端回到高電平，遇到 EOM標(biāo)志，或內(nèi)存結(jié)束。放音結(jié)束后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 注：放音過(guò)程中當(dāng)遇到 EOM 或內(nèi)存結(jié)束時(shí)，如果/PLAYE 或/PLAYL 仍處在高電平，芯片雖然也進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)（內(nèi)部震蕩器和時(shí)鐘停止工作），但是由于芯片沒(méi)有對(duì)/PLAYE 和/PLAYL 的上升沿進(jìn)行消顫，隨后在這兩個(gè)引腳上出現(xiàn)的下隆沿（例如釋放按鍵時(shí)的抖動(dòng)） 都會(huì)觸發(fā)放音。 錄音指示（/RECLED） 處于錄音狀態(tài)時(shí)，此端為低，可驅(qū)動(dòng) LED。此外，放音遇到 EOM 標(biāo)志時(shí)，此端輸出低電平脈沖。話筒輸入（MIC）此端邊至片內(nèi)前置放大器。片內(nèi)自動(dòng)增益控制電路（AGC）

24、將前置增益控制在-15至 24dB。外接話筒應(yīng)通過(guò)串聯(lián)電容耦合到此端。耦合電容值和此端的10K輸入阻抗決定了芯 片頻帶的低頻截止點(diǎn)。 話筒參考（MIC REF）此端是前置放大器的反向輸入。當(dāng)以差分形式連接話筒時(shí)，可減小噪聲，提 高共模抑制比。 自動(dòng)增益控制（AGC） AGC 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器整前置境益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語(yǔ)到喧嘩囂聲）時(shí)失真都能保持最小。響應(yīng)時(shí)間取決于此端的 5K輸入阻抗和外接的對(duì)地電容（即線路圖中的 C12）的時(shí)間常數(shù)。釋放時(shí)間取決于此端外接的并聯(lián)對(duì)地電容和電阻（即線路圖中 R9 和 C12）的時(shí)間常數(shù)。470K和 4.7uF 的標(biāo)稱值在絕對(duì)大

25、多數(shù)場(chǎng)合 下可獲得滿意的效果。 模擬輸出（ANA OUT） 前置放大器輸出。前置電壓增益取決于AGC 端的電平。 模擬輸入（ANA IN） 此端即芯片錄音的輸入信號(hào)。對(duì)話筒輸入來(lái)說(shuō)，ANA OUT 端應(yīng)通過(guò)外接電容連至本端。該電容和本端的 3K輸入阻抗給出了芯片頻帶的附加低端截止頻率。其它音源可通過(guò)交流耦合直接連至本端。 喇叭輸出（SP+、SP-） 這對(duì)輸出端能驅(qū)動(dòng)16以上的喇叭。單端使用時(shí)必須在輸出端和喇叭間接耦合電容：而雙端輸出既不用電容又能將功率提高4倍。錄音時(shí)，它們都呈高阻態(tài)；節(jié)電模式下：它們保持為低電平。 外部時(shí)鐘（XCLK） 此端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出

26、廠前已調(diào)校，保證了標(biāo)稱的最小錄音時(shí)間。商業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度各電壓范圍內(nèi)，頻率變化在+2.25%內(nèi),并保證最小錄放時(shí)間，所以有些芯片的錄放時(shí)間比標(biāo)稱的值稍大。工業(yè)級(jí)芯片在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)， 頻率變化在+5%內(nèi)，建議使用穩(wěn)壓電源。若要求更高精度或系統(tǒng)同步，可從本端輸入外部時(shí)鐘。由于內(nèi)部的防混淆及平滑濾波器已設(shè)定，幫上述持薦的時(shí)鐘頻率不應(yīng)改變。輸入時(shí)鐘的占空比無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)閮?nèi)部首先進(jìn)行了分頻。 地址（A0A7） 地址端有兩個(gè)作用，取決于最高（MSB）兩位 A7、A6 的狀態(tài)。當(dāng) A7 或 A6 有一個(gè)為 0 時(shí)，所有輸入均釋放為地址位，作為當(dāng)前錄放操作的起始地址。地址端只用輸入，不輸出操作過(guò)程的

27、內(nèi)部地址信息。地址在/PLAYE、/PLAYL、或/REC 的下降沿鎖存。ISD1420在電路圖中的外圍接線圖如圖3-4所示。圖3-4 ISD1420芯片外圍接線圖 語(yǔ)音段的尋址 語(yǔ)音芯片與單片機(jī)的連接，常通過(guò)串行口來(lái)實(shí)現(xiàn)，串行口也可以通過(guò)輔助電路分時(shí)多用。定義好串行口的工作方式（串行口控制寄存器SCON字節(jié)地址為98H，可位尋址），當(dāng)由按鍵輸入或其它需要語(yǔ)音輸出時(shí)，串行口向CPU申請(qǐng)中斷，響應(yīng)中斷后，CPU便可以從串行數(shù)據(jù)中識(shí)別出語(yǔ)音段編號(hào)，輸出語(yǔ)音信號(hào)。發(fā)送結(jié)束，中斷由軟件清零。3.3 雙音頻收發(fā)電路 由MT8880構(gòu)成,可預(yù)先存儲(chǔ)各種電話號(hào)碼。我們先了解一下該芯片的基礎(chǔ)知識(shí). MT888

28、0介紹 MT8880C是一個(gè)帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號(hào)收發(fā)器。他的制造采用MITEL公司的低功耗、高穩(wěn)定性的ISO-CMOS技術(shù)。DTMF信號(hào)的接收部分采用DTMF信號(hào)接收單片機(jī)MT8870的工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)送部分采用開(kāi)關(guān)電容進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換發(fā)送高精度、低畸變的DTMF5信號(hào)。內(nèi)部寄存器提供一個(gè)群模式。在雙音頻群模式下DTMF信號(hào)可以通過(guò)精確的時(shí)序被發(fā)送出去?？蛇x擇呼叫處理濾波器讓一個(gè)微處理器處理呼叫音頻信號(hào)。整合了收發(fā)功能的MT8880C單片機(jī)的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)帶有可變?cè)鲆娴膬?nèi)部放大器的高性能接收器和一個(gè)帶有脈沖計(jì)數(shù)器的發(fā)射器。一個(gè)可以訪問(wèn)MT8880內(nèi)部的寄存器的標(biāo)準(zhǔn)的微處理器接口。MT

29、8880的內(nèi)部寄存器包括1個(gè)狀態(tài)寄存器、2個(gè)數(shù)據(jù)寄存器和2個(gè)控制寄存器，如圖3.5所示。 圖3-5 MT8880C單片機(jī)的結(jié)構(gòu)表1 DTMF信號(hào)的編碼解碼表FlowFhighDIGITD3D2D1D06971209100016971336200106971477300117701209401007701336501017701477601108521209701118521336810008521477910019411336010109411209*10119411477#11006971633A11017701633B11108521633C11119411633D0000 發(fā)號(hào)由單片機(jī)的

30、P0.4 控制，將事先存儲(chǔ)的號(hào)碼以DTMF 形式通過(guò)該片的8 腳送至外線。雙音多頻信號(hào)（DTMF）是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以一定方式的組合構(gòu)成6，每組音頻信號(hào)各有4個(gè)音頻信號(hào)，而每種組合有一個(gè)高音頻信號(hào)和一個(gè)低音頻信號(hào)，共16種組合。過(guò)去主要用于電話撥號(hào)信息傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。目前市場(chǎng)上銷售的DTMF專用芯片集編解碼于一體，MT8880具有收發(fā)功能。本文通過(guò)89C51單片機(jī)控制MT8880實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。 DTMF信號(hào)介紹 DTMF信號(hào)的產(chǎn)生原理：雙音頻信號(hào)是2個(gè)正弦波信號(hào)的疊加，選定2個(gè)頻率和后可得到這種信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式： 如果用合適的采樣頻率對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行A

31、D轉(zhuǎn)換，則很容易計(jì)算出每一個(gè)采樣點(diǎn)的AD值，而如果將這些采樣值形成一張表，在單片機(jī)里用同樣的采樣頻率將這張表中的數(shù)值用DA轉(zhuǎn)換器輸出，就是雙音頻信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中常用1 b的DM編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)AD和DA過(guò)程，其中AD過(guò)程可以在PC機(jī)上完成，用程序生成對(duì)應(yīng)每一個(gè)DTMF信號(hào)的DM編碼表，DA過(guò)程在單片機(jī)上完成。與單音編碼不同，DTMF信號(hào)是采用八中取二的方式來(lái)構(gòu)成一個(gè)音頻信號(hào)7，由虛假信號(hào)的干擾，所以應(yīng)用范圍特別廣泛。對(duì)照表1可以發(fā)現(xiàn)DTMF信號(hào)由2個(gè)不同的頻率信號(hào)合成。分為高頻組和低頻組，各包含有4個(gè)頻率，可以構(gòu)成16種不同的信號(hào)，依次對(duì)應(yīng)著16個(gè)不同的BCD碼。 DTMF信號(hào)的收發(fā)電路1、 MT

32、8880接收電路設(shè)計(jì) 當(dāng)MT8880作為DTMF接收器的時(shí)候，DTMF信號(hào)經(jīng)由IN和IN輸入，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大濾除信號(hào)中的撥號(hào)音頻率，然后發(fā)送到雙音頻濾波器，分離出低頻組和高頻組信號(hào)，通過(guò)數(shù)字計(jì)數(shù)的方式檢出DTMF信號(hào)的頻率，并且通過(guò)譯碼器譯成4位二進(jìn)制碼。4位二進(jìn)制編碼被鎖存在接收數(shù)據(jù)寄存器中，此時(shí)狀態(tài)寄存器中的延時(shí)控制識(shí)別位復(fù)位，狀態(tài)寄存器中的接收數(shù)據(jù)寄存器滿標(biāo)識(shí)位置位，對(duì)外而言，當(dāng)寄存器中的延時(shí)控制識(shí)別位復(fù)位時(shí)，IRQLCP由高電平變?yōu)榈碗娖?。如果用IRQLCP作為單片機(jī)的中斷信號(hào)，IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖?，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷，讀出寄存器中的數(shù)據(jù)后，IRQL返回高電平。

33、MT8880的D0D3與單片機(jī)的P1.0P1.3相連，P1.4-P1.7分別與CK，RSO，CSL，R/WL相連。圖 3.6 接收電路接線圖2、發(fā)送電路設(shè)計(jì) 圖3.7 發(fā)送電路接線圖當(dāng)MT8880作為發(fā)送器時(shí)數(shù)據(jù)總線上D0D3四位二進(jìn)制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中8，發(fā)送的DTMF信號(hào)頻率由3.58 MHz的晶振分頻產(chǎn)生。分頻器首先從基準(zhǔn)頻率分離出8個(gè)不同頻率的正弦波，行列計(jì)數(shù)器根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)，以八取二方式分離出一個(gè)高頻信號(hào)和一個(gè)低頻信號(hào)，經(jīng)開(kāi)關(guān)電容做DA轉(zhuǎn)換，在加法器中合成DTMF信號(hào)，并從TONE端輸出，電路圖如圖3.7所示。 應(yīng)用MT8880使DTMF信號(hào)的收發(fā)功能于一體，完成

34、DTMF信號(hào)的編碼與解碼，達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。大大?jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，可以降低成本，減少體積。3.4 聲光報(bào)警模塊 聲光報(bào)警電路在單片機(jī)P1 口的控制下，可以根據(jù)不同情況(火災(zāi)、異常、故障) 發(fā)出不同的聲光報(bào)警信號(hào)。聲音報(bào)警 聲音信號(hào)由專用語(yǔ)音芯片提供9。通過(guò)給語(yǔ)音芯片的D0，D1，D2，D3端輸入不同的地址，便可以獲得各種不同的聲音信號(hào)。由單片機(jī)的P1.0，P1.2，P1.3 和P1.4 控制。另外該芯片還需要一個(gè)放音控制信號(hào)，由P0.4口 提供。只有當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，芯片才會(huì)根據(jù)地址端提供的地址尋找到不同的語(yǔ)音信息，發(fā)出不同的報(bào)警聲，否則不會(huì)發(fā)聲報(bào)警。圖 3.8 功放電路 ISD1420

35、的驅(qū)動(dòng)能力有限(0.5W)，直接接到揚(yáng)聲器上效果不是太理想，若接1W以上的揚(yáng)聲器將發(fā)生失真現(xiàn)象，通常1W以下的揚(yáng)聲器可用LM386，D2283，D2822，MC34119，TA7368等芯片驅(qū)動(dòng)如圖3.8所示， 1W-10W的揚(yáng)聲器用TDA2003，LA4440芯片驅(qū)動(dòng)，如圖3.9所示：圖3.9 功放電路 燈光報(bào)警 圖3.10 光報(bào)警電路 由AT89C51 P0 口的P0.0P0.3 分別控制4 個(gè)發(fā)光二極管，予以光報(bào)警。如圖3.10 所示。P114P117 控制的燈依次為綠色(正常信號(hào)燈)、黃色(故障信號(hào)燈)、紅色(異常信號(hào)燈)和紅色(火災(zāi)信號(hào)燈)。當(dāng)這些輸出端輸出低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈便會(huì)

36、發(fā)光報(bào)警。3.5 振鈴檢測(cè)電路 由繼電器J、整流橋等組成,單片機(jī)P1.4和P3.5 控制整流橋，使繼電器J 吸合或斷開(kāi)，從而完成摘掛機(jī)。電路如圖3.11所示。電話線振鈴信號(hào)25Hz，75100V。因此不能直接與IC電路連接，同時(shí)為了防雷擊，輸入端用 1F/160 V 電容進(jìn)行隔離或并聯(lián)防雷管4148。鈴流聲經(jīng)全橋整流后再由光電耦合器4N25耦合整形后送AT89C51 T0計(jì)數(shù)器進(jìn)行振鈴次數(shù)記數(shù),當(dāng)T0記數(shù)為n次時(shí)，按約定為有任務(wù)輸入，AT89C51輸出模擬摘機(jī)信號(hào)使線路接通，同時(shí)單片機(jī)控制語(yǔ)音提示電路“請(qǐng)用戶輸入密碼，并通過(guò)電話線路將輸入的密碼信號(hào)送入雙音頻DTMF解碼電路。圖3.11 振鈴檢

37、測(cè)電路3.6 信號(hào)音檢測(cè)電路 本文介紹利用單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能檢測(cè)電話信號(hào)音的原理及方法。該方法簡(jiǎn)單，使用鎖相放大器，成本低、可靠性高，當(dāng)信號(hào)音頻率偏離450Hz較大或線路存在干擾時(shí)，依然能夠正確識(shí)別無(wú)聲(線路故障)、撥號(hào)音、忙音、空號(hào)音、擁塞音、回鈴音、被叫用戶摘機(jī)等狀態(tài)；占用單片機(jī)資源少，僅需要1個(gè)定時(shí)器和1個(gè)計(jì)數(shù)器；檢測(cè)程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，代碼短。話線信號(hào)通過(guò)音頻變壓器T1耦合到電容C2負(fù)極，經(jīng)MC4558 放大4倍后，送LM339比較器，回差電壓由R7控制，這樣就實(shí)現(xiàn)正弦波到方波的轉(zhuǎn)換，從LM339輸出的方波信號(hào)送AT89C51單片機(jī)計(jì)數(shù)器T0輸入端P3.4引腳。圖3.12 信號(hào)音檢測(cè)電路

38、檢測(cè)方法：話線信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能受到較嚴(yán)重的干擾，例如在話線信號(hào)持續(xù)期內(nèi)缺少數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)信號(hào)周期以及在話線信號(hào)間歇期內(nèi)存在高頻干擾。為此，可利用單片機(jī)定時(shí)中斷(例如MCS-51的定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器T2)功能，每隔20ms對(duì)話線信號(hào)周期進(jìn)行計(jì)數(shù)(可使用定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器T0或T1作為話線信號(hào)周期計(jì)數(shù)器)。當(dāng)話線信號(hào)頻率為450Hz±10 %時(shí)，20ms 內(nèi)應(yīng)檢測(cè)到810個(gè)話線信號(hào)周期。由于T0開(kāi)啟時(shí)間與話線信號(hào)不一定同步，可能存在1個(gè)字的誤差，這樣，20ms內(nèi)實(shí)際檢測(cè)到的話線信號(hào)周期為711個(gè)。為了提高判別的準(zhǔn)確性，簡(jiǎn)化判別步驟；縮短檢測(cè)程序代碼，使用一個(gè)內(nèi)部RAM單元b2b0位作為狀態(tài)寄

39、存器，其中b2b0位分別記錄最近3個(gè)20ms內(nèi)計(jì)數(shù)器T0的取值范圍。再用2個(gè)內(nèi)部RAM 單元分別記錄話線信號(hào)續(xù)、斷時(shí)間.這樣，根據(jù)續(xù)、斷時(shí)間的長(zhǎng)短就可以判別出話線狀態(tài)。具體做法如下：狀態(tài)寄存器b2b0位初始化為“000”；20 ms 定時(shí)時(shí)間到時(shí)，保存計(jì)數(shù)器T0后清計(jì)數(shù)器T0；然后將狀態(tài)寄存器左移,亦即使b2b1，b1b0；而b0 位內(nèi)容由計(jì)數(shù)器T0決定：如果計(jì)數(shù)器T0在711之間，則表明這20 ms內(nèi)存在450 Hz話線信號(hào)音，b0位取“1”；如果計(jì)數(shù)器T0在06 之間，表明在20ms內(nèi)450Hz話線信號(hào)音未出現(xiàn)或只檢測(cè)到話線信號(hào)音持續(xù)期的一小部分，b0位取“0”；如果計(jì)數(shù)器T0大于12 ，

40、則表明計(jì)數(shù)信號(hào)頻率太高(大于600 Hz，不屬于話線信號(hào)音，重新初始化狀態(tài)寄存器b2b0為000。對(duì)于忙音、撥號(hào)音、回鈴音等話線信號(hào)(如圖15所示) 。在沒(méi)有干擾情況下，狀態(tài)寄存器沿000001(表示前2個(gè)20 ms 內(nèi)未檢測(cè)到話線信號(hào)音，當(dāng)前20ms內(nèi)檢測(cè)到話線信號(hào)音，話線信號(hào)持續(xù)時(shí)間+1)011(已連續(xù)在相鄰的2 個(gè)20ms內(nèi)檢測(cè)到話線信號(hào)，是話線信號(hào)持續(xù)期開(kāi)始標(biāo)志，話線信號(hào)持續(xù)時(shí)間+1)111(在相鄰的3個(gè)20ms內(nèi)檢測(cè)到話線信號(hào)，是話線信號(hào)持續(xù)期，話線信號(hào)持續(xù)時(shí)間+1)110(前2個(gè)20 ms內(nèi)檢測(cè)到話線信號(hào),當(dāng)前20ms內(nèi)檢測(cè)不到話線信號(hào)時(shí)，可能是話線信號(hào)持續(xù)期后沿，間歇期時(shí)間+1)

41、100(已連續(xù)在相鄰的2個(gè)20ms內(nèi)檢測(cè)不到話線信號(hào)，是話線信號(hào)持續(xù)期結(jié)束標(biāo)志，間歇期時(shí)間+1)000(已連續(xù)3個(gè)20ms檢測(cè)不到話線信號(hào)，是話線信號(hào)間歇期)轉(zhuǎn)換。圖3.13電話線鈴音持續(xù)時(shí)間圖3.7 主備電控制電路 主電路接線圖如下：圖3.14 主備電接線圖 電路主要由7805和7812穩(wěn)壓芯片及外圍電路組成，供電電源有備電和主電之分。其中主電由220V電源經(jīng)過(guò)變壓器變壓后供給，經(jīng)整流橋整流后由穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓供給系統(tǒng)電路。主電檢測(cè)由單片機(jī)P0.7口輸入檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)主電故障時(shí)，該腳輸入為高電平，AT89C51的P0.5口輸出高電平，控制備電供電。備電由12V備用電池供給,當(dāng)電池電量不足時(shí)，由89

42、C51的P0.6口輸出高電平，控制備用電池充電。本系統(tǒng)的主備電結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)即使在主電故障情況下仍可工作，但時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)，以免損壞備用電池.3.8 AT89C51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)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。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，為很多嵌入式控制系統(tǒng)

43、提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。圖3.15 AT89C51引腳圖 主要特性·與MCS-51 兼容·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定·128*8位內(nèi)部RAM·32可編程I/O線·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器·5個(gè)中斷源·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠

44、用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為低八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口

45、的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故. P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳

46、備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的

47、是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)

48、器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性 XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 芯片擦除 整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)

49、“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行此外，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RAM，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。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)為了便于系統(tǒng)維護(hù)和功能擴(kuò)充，采用了模塊化程序設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體功能都是通過(guò)子程序調(diào)用實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集子程序、火災(zāi)判斷與報(bào)警子程序以及通訊子程序等。4.1數(shù)據(jù)采集子程序 數(shù)據(jù)采集部分的程序設(shè)計(jì)包括： 驅(qū)動(dòng)ADC0809 的IN0和I

50、N1進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換，分別由子程序ADC1 (溫度轉(zhuǎn)換) 和ADC2 (煙霧濃度轉(zhuǎn)換) 完成；單片機(jī)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，存入指定內(nèi)存單元，由INT1 中斷服務(wù)程序完成。每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷，中斷到來(lái)說(shuō)明A/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過(guò)中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 A/ D 采樣程序如下： 本程序分住程序和中斷服務(wù)程序兩部分。主程序用來(lái)對(duì)中斷初始化，給ADC0809發(fā)起動(dòng)脈沖和送模擬量路數(shù)地址等。中斷服務(wù)程序用來(lái)從ADC 接受A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量和判斷一遍采集完否。程序如下：主程序： ORG 0A00H MOV R1, #30H /輸入數(shù)據(jù)區(qū)始址送R1 MOV R4, #2 /模擬量總路

51、數(shù)送R4 MOV R2, #00H /IN0地址送R2 SETB EA /開(kāi)CPU中斷 SETB EX1 /允許INT1L中斷 SETB IT1 /即INT1L為邊沿觸發(fā) MOV R0, #0F0H /送端口地址F0H到R0 MOV A, R2 /IN0地址送A MOVX R0, A /送IN0地址并啟A/D SJMP $ /等待中斷或其它中斷服務(wù)程序： ORG 0013H AJMP CINT1 /轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序 ORG 0100HCINT1: MOV R0, #0F0H /端口地址送R0MOVX A, R0 /輸入數(shù)字量送AMOV R1, A /存入輸入數(shù)據(jù)區(qū)INC R1 /輸入數(shù)據(jù)區(qū)指針加

52、1INC R2 /修改模擬量路數(shù)地址MOV A, R2 /下個(gè)模擬量路數(shù)地址送AMOVX R0, A /送下路模擬量路數(shù)地址,并啟A/DDJNZ R4, LOOP /若未采集完2路,則LOOPCLR EX1 /若已采集完2路,則關(guān)INT1L中斷LOOP:RETI /中斷返回END4.2火災(zāi)判斷程序設(shè)計(jì) 為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)采用了多次采集、多次判斷的方法。每次數(shù)據(jù)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行判斷：00H 表示正常；01H 表示異常；02H 表示火災(zāi)； 然后綜合多次判斷結(jié)果做出最終的火情判斷。數(shù)據(jù)在內(nèi)部RAM 存儲(chǔ)單元中的存放情況如表2 所示。具體判斷方法如下：(1) 對(duì)溫度和煙霧進(jìn)行了兩次

53、數(shù)據(jù)采集與判斷溫度100 , 溫度異常， 置標(biāo)志位為1，否則為0；煙霧(CO, CO2) 濃度0.106% ，煙霧濃度異常，置標(biāo)志位為1，否則為0。(2) 根據(jù)溫度和煙霧的異常標(biāo)志位判斷現(xiàn)場(chǎng)情況2 個(gè)標(biāo)志位均為0，表示情況正常，給53H 或56H 單元送00H；2 個(gè)中僅有1 個(gè)為1，表示情況異常，送01H；2 個(gè)均為1，表示有火災(zāi)發(fā)生，送02H。(3) 綜合兩次情況做最后判斷，并予以報(bào)警若53H 和56H 中數(shù)據(jù)不相同，說(shuō)明是誤報(bào)；調(diào)故障報(bào)警子程序；否則按該單元中的數(shù)據(jù)調(diào)相應(yīng)的報(bào)警子程序。00H 為情況正常： 返回。01H 為情況異常：調(diào)異常報(bào)警子程序。02H 為現(xiàn)場(chǎng)有火災(zāi)，調(diào)火災(zāi)報(bào)警子程序：并向消防中心報(bào)告火情。表2數(shù)據(jù)在RAM 的存放第一次數(shù)據(jù)采集第二次數(shù)據(jù)采集51H 溫度數(shù)據(jù)54H 溫度數(shù)據(jù)52H 煙霧數(shù)據(jù)55H 煙霧數(shù)據(jù)53H 現(xiàn)場(chǎng)情況56H 現(xiàn)場(chǎng)情況4.3 報(bào)警程序設(shè)計(jì)4.3.1電話報(bào)警模塊 電話報(bào)警模塊主要通過(guò)中斷服務(wù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。該程序的基本流程是：報(bào)警器摘機(jī)，自動(dòng)撥叫號(hào)碼簿上相應(yīng)的報(bào)警號(hào)碼，如，110、119，或一組用戶的自己設(shè)置的固定電話號(hào)碼、手機(jī)號(hào)碼。撥叫時(shí)，報(bào)警器摘機(jī)后先對(duì)電話線上的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到撥號(hào)音就撥號(hào)，檢測(cè)不到撥號(hào)音說(shuō)明電話線已有問(wèn)題，無(wú)法撥號(hào)，就自動(dòng)