基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易無(wú)線防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)(含全套電路圖)_學(xué)位論文

1、畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文目_ 無(wú)線報(bào)警電路_而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名:期:指導(dǎo)教師簽名:期:使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 _ 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電 子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供 目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制 手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。作者簽名:期：_畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所

2、知，除文中特別加 以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）,是我個(gè)人在指導(dǎo)教究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研 究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論 文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文 的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)

3、家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子 版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) _ 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影 印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名:日注意事項(xiàng)1. 設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（ 300 字左右） 、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）2. 論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字

4、（不包括圖紙、程序清單 等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 1.2 萬(wàn)字。3. 附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不 準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng) 符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不 準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告

5、、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：一種無(wú)線報(bào)警電路的設(shè)計(jì)二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用的原始資料（數(shù)據(jù)）及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：本課設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線報(bào)警電路，應(yīng)用于汽車報(bào)警裝置以及家居報(bào)警。課題要求： 報(bào)警器采用無(wú)線反饋報(bào)警原理，由兩大部分組成：第一部分由 防盜入侵探測(cè)器和微型無(wú)線報(bào)警發(fā)射機(jī)組成；第二部分為無(wú)線報(bào)警接收控制器。 使用時(shí)將第一部分安裝在儲(chǔ)藏室、車庫(kù)等需要防范的場(chǎng)所；第二部分則放置在居 民住室內(nèi)。探測(cè)發(fā)射電路通過(guò)入侵探測(cè)器探測(cè)信號(hào)，并經(jīng)過(guò)編碼和發(fā)射等環(huán)節(jié)， 而接收?qǐng)?bào)警電路則是通過(guò)對(duì)電信解調(diào)、譯碼和聲單報(bào)警等環(huán)節(jié)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲 音信號(hào)，從而達(dá)到無(wú)線報(bào)

6、警的目的。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容及完成時(shí)間:4.4-4.15資料查找、方案論證。4.16-4.30整體設(shè)計(jì)5.1-5.10設(shè)計(jì)電路。5.11-5.21軟件設(shè)計(jì)5.22-5.31結(jié)合硬件電路進(jìn)行調(diào)試完善整個(gè)系統(tǒng)；6.1-6.12撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告（論文），準(zhǔn)備答辯1 秦曾煌主編：電工學(xué)上冊(cè)，電工技術(shù)（第五版），北京：高等教育出版社，1999 年2 秦曾煌主編：電工學(xué)下冊(cè)，電子技術(shù)（第五版），北京：高等教育出版社，1999 年3 K nack,Kella,Debu nki ng High-speed PCB Desig n Myths.ASIC&EDM.LOS.AItos:JamesC.U

7、hl .J uly 19934 John G.P roakis,Dimitris G.Ma nolakis著，張曉林譯，數(shù)字信號(hào)處理：原理、算法及應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2004.5Joyce Van de Vegte.數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)（Fun dame ntals of Digital Sig nal Process）.北京：電子工業(yè)出版社，2003信息工程學(xué)院系 應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)08級(jí)_班學(xué)生：李翊豐日期：自2010年4月4日至2010年6月12日指導(dǎo)教師：夏非助理指導(dǎo)教師（并指出所負(fù)責(zé)的部分教研室：教研室主任：目錄摘 要 .IABSTRACT.n緒論 .1第一章 基于單片機(jī)的無(wú)線防盜報(bào)警器

8、總體方案設(shè)計(jì) .21.1無(wú)線智能防盜器的設(shè)計(jì)思想 .21.2無(wú)線智能控制報(bào)警系統(tǒng)的總體框圖 .31.3方案模塊及功能說(shuō)明 .41.3.1信號(hào)檢測(cè)處理電路介紹與說(shuō)明 .41.3.2接收與發(fā)射模塊介紹與功能說(shuō)明 .51.3.3聲光報(bào)警電路介紹 .61.3.4語(yǔ)音電路介紹 .61.3.5DTMF收發(fā)電路介紹 .6第二章 硬件電路設(shè)計(jì) .72.1單片機(jī)介紹及外圍電路的設(shè)計(jì) .72.1.1 AT89C51單片機(jī)的引腳功能介紹 .72.1.2時(shí)鐘和時(shí)鐘電路 .102.1.3看門狗及串行存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì) .112.2信號(hào)檢測(cè)處理電路 .142.2.1 BISS0001信號(hào)處理集成芯片 .142.2.2信號(hào)檢測(cè)

9、處理電路圖 .152.3無(wú)線編碼與發(fā)射模塊 .162.3.1無(wú)線編碼發(fā)射芯片PT2262 . 162.3.2無(wú)線編碼與發(fā)射電路 .172.4無(wú)線解碼與接收模塊 .182.4.1無(wú)線接收解碼芯片PT2272 . 182.4.2接收與解碼電路原理圖 .182.5 DTMF收發(fā)電路 .192.5.1 MT8880的引腳功能介紹 .192.5.2 MT8880的工作模式與寄存器控制 .212.5.3 DTMF收發(fā)信號(hào)的電路 .232.6語(yǔ)音電路 .242.6.1語(yǔ)音芯片ISDl420 . 242.6.2語(yǔ)音電路 .262.7斷線檢測(cè)及振鈴檢測(cè)和自動(dòng)摘掛機(jī)電路圖設(shè)計(jì) .272.7.1斷線檢測(cè)電路設(shè)計(jì) .

10、272.7.2振鈴檢測(cè)和自動(dòng)摘掛機(jī)電路圖設(shè)計(jì) .28第三章 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) .293.1主程序設(shè)計(jì) .293.2撥號(hào)子模塊說(shuō)明及流程圖 .31結(jié)束語(yǔ). 35參 考文獻(xiàn). 36附錄. 37I智能化防盜技術(shù)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，無(wú)線防盜系統(tǒng)作為智能化小區(qū)建設(shè) 必不可少的部分而得到普遍應(yīng)用。本文融合了傳感器采集、無(wú)線傳輸及單片機(jī) 控制技術(shù)，研制了基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易無(wú)線防盜報(bào)警器。報(bào)警器主要由人體信號(hào)檢測(cè)電路、編譯發(fā)射電路、編譯接收電路、發(fā)電路、語(yǔ)音電路、以及作為主要核心的單片機(jī)控制電路六大部分構(gòu)成。其工 作原理是通過(guò)單片機(jī)將智能紅外傳感器信號(hào)進(jìn)行采集整理，無(wú)線傳送到家庭智 能報(bào)警主機(jī)，觸發(fā)報(bào)警程序，以實(shí)

11、現(xiàn)各種功能的報(bào)警。本報(bào)警器利用單片機(jī)控制技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式， 并運(yùn)用電話網(wǎng)絡(luò)，但是與電話互相獨(dú)立，不會(huì)影響電話的正常使用，并通過(guò)語(yǔ) 音提示操作，人機(jī)交互友好。關(guān)鍵詞：無(wú)線防盜報(bào)警；單片機(jī) ；紅外傳感器；DTMFDTMF攵2ABSTRACTIn tellige nt anti theft tech no logy has bee n developed for 20 years. As an essential part of in tellige nt reside ntial con struct ion, less system has bee n used uni

12、versally.This dissertati on comb ines the sen sor, radio tran smissi on and con trol tech no logy,developed a simple microc on troller-basedwireless burglar alarmsystem. The alarm device is constituted by six parts. They are human signal detect ioncircuit,compile tran smitter, compile receiver circu

13、it, DTMF tran sceiver circuits, voicecircuits, a and as the main core of the MCU control circuit.The prin ciple of its work is that thesig nal collected by in frared sen sors is tran sported to the host family smart alarm .The signal can trigger in terrupt han dling procedures toachieve the various

14、functions of alarm.The alarm device uses MCU tech no logy, wireless n etwork tech no logy, wireless datatran smissi on, and also use teleph one n etworks, but in depe ndent of teleph one and it willnot affect the no rmal use of the teleph one through voice prompts, and it is frie ndly huma ncomputer

15、 in teractio n.Key words : anti-theft wireless; MCU ; infrared sensor; DTMF1緒論(1)研究防盜報(bào)警器目的和意義隨著科技信息的發(fā)展，無(wú)線智能防盜器是智能化小區(qū)建設(shè)必不可少的部分并 為小區(qū)住戶的安全提供可靠的保障。在傳統(tǒng)的防盜措施中，人們安裝防盜門、防 盜窗，小區(qū)物業(yè)公司雇傭了大量的保安人員，但非法進(jìn)入社區(qū)作案的事件仍時(shí)有 發(fā)生，這些案情的發(fā)生非常隱蔽，等到發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。這些都 顯示出傳統(tǒng)的安防方式存在著很大的疏漏。本次的設(shè)計(jì)將會(huì)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的無(wú)線報(bào)警器的功能，即紅外線探測(cè)，無(wú)線傳輸， 聲光報(bào)警及電話語(yǔ)音報(bào)警功

16、能，能夠較好的滿足現(xiàn)階段的使用要求，具有一定的 實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(2)報(bào)警器防盜的現(xiàn)狀隨著國(guó)家智能化小區(qū)建設(shè)的推廣，防盜器已成為智能小區(qū)的必需設(shè)備，特別是近幾年，安全防范的迫切需要給家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)留下了越來(lái)越廣泛的市場(chǎng)。智能化防盜技術(shù)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，已從原來(lái)的初步階段步入到快速發(fā)展階段，由模擬監(jiān)控系統(tǒng)快速的發(fā)展成為現(xiàn)在的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智 能化。一個(gè)完整的智能化安防系統(tǒng)主要包括門禁、報(bào)警、監(jiān)控三大部分。防盜系 統(tǒng)的主控制器就是利用單片機(jī)對(duì)各種傳感器、探測(cè)器所采集的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)與分析，以達(dá)到智能控制的目的。本系統(tǒng)基于電話網(wǎng)絡(luò)但是與電話互相獨(dú)立不會(huì)影響電話的正常使用，并通過(guò)語(yǔ)音提示操作，人機(jī)

17、交互友好。智能化防盜技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)入二十一世紀(jì)信息技 術(shù)的騰飛正邁入一個(gè)全新的領(lǐng)域，智能化安防技術(shù)與計(jì)算機(jī)之間的界限正逐步消 失。目前，智能化防盜技術(shù)的發(fā)展己取得了矚目的成就，隨著企業(yè)和住宅小區(qū)需 求的凸現(xiàn)，數(shù)字化智能報(bào)警當(dāng)前面臨新的發(fā)展契機(jī)。第一章基于單片機(jī)的無(wú)線防盜報(bào)警器總體方案設(shè)計(jì)1.1無(wú)線智能防盜器的設(shè)計(jì)思想無(wú)線智能控制報(bào)警器是指人們利用現(xiàn)代科技采用多種傳感器采集技術(shù)，將警2情信息按照一定的模式進(jìn)行分析并將判斷結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)傳送出去的安保技術(shù)集 成。已成為智能化小區(qū)建設(shè)中不可缺少的部分。它可以盡早的發(fā)現(xiàn)很多突發(fā)事件， 并做出相應(yīng)的報(bào)警。給用戶事先設(shè)定的電話撥打報(bào)警電話，同時(shí)在家中發(fā)出警笛

18、聲以驅(qū)趕非法入室的不速之客。本報(bào)警器是通過(guò)單片機(jī)將紅外傳感器信號(hào)進(jìn)行采集整理無(wú)線傳送到家庭智能報(bào)警主機(jī)，由單片機(jī)組成的報(bào)警主機(jī)做出反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)各種功能的報(bào)警，如紅色LED示警、外置警燈警笛報(bào)警、并且可以自動(dòng)撥打事先設(shè)定的報(bào)警電話實(shí)現(xiàn)電話報(bào) 警功能。它具有如下特點(diǎn)和功能：(1) LED及外置警笛示警；(2)電話自動(dòng)撥號(hào)與語(yǔ)音報(bào)警；(3)無(wú)線發(fā)射接收；(4)報(bào)警撥號(hào)個(gè)數(shù)、順序可自行設(shè)定。設(shè)定報(bào)警部分為本系統(tǒng)主體工作部分，即實(shí)時(shí)監(jiān)控所需防盜報(bào)警區(qū)域的安全情況，在軟件上表現(xiàn)為主循環(huán)，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)才去執(zhí)行相應(yīng)操作。在此我們需要對(duì)人體的紅外輻射敏感并且抗干擾(如小動(dòng)物等)的傳感器， 為此我們選用被 動(dòng)式

19、紅外熱釋電傳感器，并在它的輻射照面覆蓋特殊的菲泥爾濾光片，使環(huán)境的 干擾受到明顯的控制作用，提高了報(bào)警器的靈敏度，使報(bào)警器的可靠性大大提高。報(bào)警器工作原理：采用被動(dòng)式紅外熱釋電傳感器對(duì)入侵信號(hào)進(jìn)行捕捉，當(dāng)有3入侵信號(hào)時(shí)，由單片機(jī)控制中心（AT89C51）發(fā)出相應(yīng)信號(hào)控制電話接口電路。自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)電話號(hào)碼進(jìn)行報(bào)警；系統(tǒng)的語(yǔ)音電路可進(jìn)行15s錄音，對(duì)警情進(jìn)行說(shuō)明，同時(shí)進(jìn)行揚(yáng)聲器報(bào)警，可以起到震懾入侵者的作用。1.2無(wú)線智能控制報(bào)警系統(tǒng)的總體框圖基于單片機(jī)的無(wú)線智能防盜器由傳感器、電話智能報(bào)警器，及相關(guān)的控制軟語(yǔ)音電路、看門狗串行存儲(chǔ)電路等。件組成，智能無(wú)線電話報(bào)警器硬件總體結(jié)構(gòu)如圖1-1所示，主要

20、包括單片機(jī)中央控制器、傳感器探測(cè)與信號(hào)處理電路、聲光報(bào)警電路、DTMF（雙音多頻）撥號(hào)電路、市內(nèi)電話接入4.1 3方案模塊及功能說(shuō)明從圖1-1無(wú)線智能報(bào)警系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)上很容易看出，整個(gè)系統(tǒng)可以分成信 號(hào)檢測(cè)處理電路、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、聲光報(bào)警電路、語(yǔ)音電路、DTMF收發(fā)電路、看門狗串行存儲(chǔ)電路等。其各模塊的功能如下：1.3.1信號(hào)檢測(cè)處理電路介紹與說(shuō)明(1)紅外傳感器紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、 國(guó)防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外傳感器根據(jù)探測(cè)機(jī)理可分成為： 光子探測(cè)器(基于光電效應(yīng))和熱探測(cè)器(基于熱效應(yīng))。而對(duì)于現(xiàn)代的人體 探測(cè)系統(tǒng)中，

21、常用的有被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器，被動(dòng)式熱釋電紅外探頭優(yōu)點(diǎn)是 具有無(wú)輻射、器件功耗小，隱蔽性好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)也很明顯，容易受各 種熱源、光源干擾，被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探 頭接收，環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)靈敏度明顯下降，有時(shí)甚至造成短時(shí) 失靈。本設(shè)計(jì)采用被動(dòng)式熱釋紅外傳感器。(2)信號(hào)處理電路BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成芯片。是CMOS數(shù)模 混合專用集成電路，具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹 配，進(jìn)行信號(hào)處理。其雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。(3)模塊功能說(shuō)明本報(bào)警器使用被動(dòng)式紅外熱釋電傳感器作為檢測(cè)報(bào)警信號(hào)的傳感器。

22、被動(dòng)紅 外熱釋電傳感器具體原理是人體都有恒定的體溫，會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10um左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的l0um左右的紅外線通過(guò)菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí) 就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)過(guò)用于傳感信號(hào)處理的集成芯片BISS0001的信號(hào)處理，再輸出給編碼無(wú)5線發(fā)射電路。1.3.2接收與發(fā)射模塊介紹與功能說(shuō)明(1)基于幅度監(jiān)控(ASK)的無(wú)線收發(fā)模塊基于幅度鍵控(ASK)無(wú)線發(fā)射的模塊有RF2401、RF

23、905、PT2262(PT2272) 等。這些模塊發(fā)射的距離一般在幾十米到上百米之間。在本設(shè)計(jì)中選用PT2262和PT2272來(lái)完成傳感器與主控器之間的通信。PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改：在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262和解碼PT2272的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，只要將PT2262和PT2272的18腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第1腳接地，其

24、它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第1腳接地，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端輸出解碼有效高電平信號(hào)。(2)模塊功能說(shuō)明PT2262及PT2272的工作原理：當(dāng)PT2262接收由傳感器發(fā)來(lái)的報(bào)警信息，編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)，信號(hào)是由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字。通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)絇T2272，解碼器(PT2272)解碼后得到報(bào)警傳感器的地址和6數(shù)據(jù)類型。只有主機(jī)和傳感器地址相同時(shí)才能被主機(jī)接收解碼輸出的數(shù)字代表傳感器的類型。由于本設(shè)計(jì)傳感器只用到紅外熱釋電傳感器，即單對(duì)單的編碼與解

25、 碼，只需將PT2262、PT2272的地址腳設(shè)定一致，就能到達(dá)報(bào)警效果，如果有多個(gè) 報(bào)警點(diǎn)，可以通過(guò)設(shè)定數(shù)據(jù)管腳，來(lái)達(dá)到多點(diǎn)報(bào)警功能。1.3.3聲光報(bào)警電路介紹聲光報(bào)警電路主要由LED喇叭和單片機(jī)構(gòu)成，當(dāng)有警情時(shí)通過(guò)單片機(jī)置位使LED與喇叭發(fā)出聲光報(bào)警。1.3.4語(yǔ)音電路介紹ISD語(yǔ)音芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存儲(chǔ)在片內(nèi)單個(gè)EEPRO單元內(nèi)，無(wú)需經(jīng)過(guò)A/D或D/A轉(zhuǎn)換，因此能非常真實(shí)的再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、和效果聲。避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。本設(shè)計(jì)中選用ISDI420實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示與報(bào)警功能。1.3.5 DTMF收發(fā)電路介紹(1)雙音頻編碼解碼電

26、路一般常用的電話雙音頻(DTMF編解碼集成電路有8870、8880、8888等。市面上用的較多的DTMF攵發(fā)電路是MT8880。MT8880是采用CMO工藝生產(chǎn)的DTMF言號(hào)收發(fā)一體集成電路，它的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關(guān) 電容式D/A變換器，可發(fā)出16種雙音多頻DTMF信號(hào)。接收部分用于完成DTMF信 號(hào)的接收、分離和譯碼，并以4位并行二進(jìn)制碼的方式輸出。MT8880芯片集成 度高、功耗低，可調(diào)整雙音頻模式的占空比，能自動(dòng)抑制撥號(hào)音和調(diào)整信號(hào) 增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與TTL電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程控制。(2)模塊功能說(shuō)明本設(shè)計(jì)中采用MT8880來(lái)用于DTMF勺收發(fā)

27、電路。能夠?qū)崿F(xiàn)電話線遠(yuǎn)程通信，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)。選用MT8880雙音多頻（DTMF收發(fā)電路，與單片機(jī)及音頻放大電7路組合，實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)音的檢測(cè)及DTM信號(hào)的產(chǎn)生，并將DTM信號(hào)送到電話線上向遠(yuǎn)處發(fā)送。第二章硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件由人體信號(hào)檢測(cè)電路、編譯發(fā)射電路、編譯接收電路、DTMF攵發(fā)電路、語(yǔ)音電路、以及作為主要核心的單片機(jī)控制電路六大部分構(gòu)成組成。（具體整機(jī)電路見附錄圖1報(bào)警主機(jī)電路圖），以下依次介紹各部分電路的芯片結(jié)構(gòu)和電路原理。2.1單片機(jī)介紹及外圍電路的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)是用AT89C51單片機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)報(bào)警控制。通過(guò)它的引腳對(duì)語(yǔ)音電路和DTMF攵發(fā)電路實(shí)現(xiàn)控制，其中主要用到了P3口的替代功能

28、。所以我們要先對(duì)AT89C51的各個(gè)引腳要有全面的認(rèn)識(shí)，以及它的一些復(fù)用功能。2.1.1 AT89C51單片機(jī)的引腳功能介紹如附錄圖3所示為AT89C51單片機(jī)40引腳雙列直插形式，各引腳功能如下口：40端子按功能分4部分，即電源端子（Ucc和Uss）、時(shí)鐘端子（XTAL1和XTAL2）控制信號(hào)端子（RST、EA、PSEN、和ALE）及I/O口端子（P0-P3）。電源端子用于接入單片機(jī)的工作電源。Vcc（40端子）：運(yùn)行和程序校驗(yàn)時(shí)加+5V。Vss（20端子）：接地。（2）時(shí)鐘端子X(jué)TAL1（19）和XTAL2（18）用于提供單片機(jī)的工作時(shí)鐘信號(hào)。XTAL1:輸入到振蕩器的反相放大器8XTAL

29、2:反相放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器當(dāng)用外部振蕩器時(shí)，XTAL2不用，XTALI接收振蕩器信號(hào)。(3)控制信號(hào)端子1輸入：RST復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。在振蕩器工作時(shí)，在RST上作用兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，將器件復(fù)位。EA/Vpp片外程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許信號(hào)，低電平有效。在編程時(shí)，其上施加21V的編程電壓。2輸入、輸出：ALE/ PROG地址鎖存允許信號(hào)，輸出。用做片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)，低字節(jié)地址鎖存。ALE以1/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用做對(duì)外輸出的時(shí)鐘或用于定時(shí)。在EPROM編程期間，作輸入。輸入編程脈沖。ALE可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。3輸出：PSEN片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低

30、電平有效。在從片外程序存儲(chǔ)器取指期間，在每個(gè)機(jī)器周期中，當(dāng)PSEN有效時(shí)，程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容被送上P0口(數(shù)據(jù)總線)，PSEN可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。I/O口端子單片機(jī)51系列共有四個(gè)8位雙向并行I/O通道口，分別是PO、P1、P2、P3,各 具有特殊的電路結(jié)構(gòu)，每位均有自己的鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。這種 結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)輸出時(shí)可鎖存，即輸出新的數(shù)據(jù)之前，通道口上原數(shù)據(jù)一直保持不 變，但對(duì)輸入信息是不鎖存的，因此從外部輸入的信息必須保持到取數(shù)指令執(zhí)行 完為止，下面我們先來(lái)了解一下四個(gè)通道口的結(jié)構(gòu)。1PO口：P0口在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口既是一個(gè)真正的雙向數(shù)據(jù)總線口，又是從分時(shí)輸出8位地

31、址口。它包括一個(gè)輸出鎖存器，兩個(gè)三態(tài)緩沖器，一個(gè)輸出 驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)輸出控制電路。2P1口：P1口是專門為用戶使用的I/O口，是準(zhǔn)雙向口，P1口為8位準(zhǔn)雙向口，9每一位均可單獨(dú)定義為輸入或輸出口。在編程校驗(yàn)期間，用做輸入低位字節(jié)地址P1口可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。對(duì)于89C52，P1.0-T2，是定時(shí)器的計(jì)數(shù)端且為輸入；P1.1-T2EX，是定時(shí)器的外部輸入端。這時(shí)，讀兩個(gè)特殊引腳的輸出鎖存器前，應(yīng) 由程序置1。3P2口：P2口也是雙向口，是供系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)輸出高8位地址。如果沒(méi)有系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，也可以作為用戶的I/O口使用。P2口作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器的 地址總線的高8位輸出口AB8ABI

32、5，P0口由ALE選通作為地址總線的低8位輸出AB0-AB7。外部的程序存儲(chǔ)器由PSEN信號(hào)選通，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器則由WR和RD讀寫信號(hào)選通，因此AT89C51最大可外接64kB的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。4P3口：P3口是個(gè)雙功能口，第一功能作通用I/O口，第二功能是作變異功能用，為適應(yīng)引腳的第二功能的需要，增加了第二功能控制邏輯，在真正的應(yīng)用電 路中，第二功能顯得更為重要。由于第二功能信號(hào)有輸入輸出兩種情況，分別加 以說(shuō)明。P3口的輸入輸出及P3口鎖存器、中斷、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和特殊功能寄存器有關(guān)，P3口的第一功能和P1口一樣可作為輸入輸出端口，同樣具有字節(jié)操作和位操作兩種方式，在位操作模式下

33、，每一位均可定義為輸入或輸出。P3口的第二功能各管腳定義如下：P3.0串行輸入口（RXD）（2）P3.1串行輸出口（TXD）（3）P3.2外中斷0（1N0）P3.3外中斷I（INTl）（5）P3.4定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的外部輸入口（TO）P3.5定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的外部輸入口（T1）P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通（WR）（8） P3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通（RD）現(xiàn)在我們已經(jīng)對(duì)四個(gè)8位雙向并行I/O口有了初步的了解。單片機(jī)的管腳將會(huì)根 據(jù)各電路主要芯10片管腳功能及主電路圖的繪制來(lái)進(jìn)行分配。2.1.2時(shí)鐘和時(shí)鐘電路（1）時(shí)鐘電路：AT89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部震蕩方式和外部震蕩

34、方式。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱晶振）或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生震蕩時(shí)鐘脈沖。內(nèi)部振蕩方式的外部電路圖如下圖2-1所示。外部振蕩方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)。這種方式適宜用來(lái)使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持同步。圖2-1中，電容器C1，C2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在5-30pF。晶振頻率的典型值為12MHz，采用6MHz的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信 號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多，本設(shè)計(jì)用到時(shí)鐘的內(nèi)部震 蕩方式。11P1.0 Fl 1Pl.2Fl.3

35、Pl.4Pl.5Pl 6Pl.7FTJVPDRX1DXP3.0TXD/P3.1IHTOF3.2INT1/P3.3T0/F3.4T13.5WR/F3.6 RDJIF3.7XTAL2 XTAL1 OKD圖 2-1 內(nèi)部振蕩方式的外部電路圖（2）基本時(shí)序單位：?jiǎn)纹瑱C(jī)以晶體振蕩器的振蕩周期（或外部引入的時(shí)鐘周期）為最小的時(shí)序單位，片內(nèi)的各種微 機(jī)操作都以此周期為時(shí)序基準(zhǔn)。振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周 期，所以1個(gè)狀態(tài)周期包含有2個(gè)振蕩周期。振蕩頻率foscl2分頻后形成機(jī)器周期，所以1個(gè)機(jī)器周期包含有6個(gè)狀態(tài)周期或12個(gè)振蕩周期。1個(gè)到4個(gè)機(jī)器周期確定一條指令的執(zhí)行時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就是指令周期。單片機(jī)指令

36、系統(tǒng)中，各條 指令的執(zhí)行時(shí)間都在1個(gè)到4個(gè)機(jī)器周期之間。4種時(shí)序單位中，振蕩周期和機(jī)器VQCPO.O/ADOP0.1/AD1F0.2/AD2P0.3/AD3PO.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6F0.7/AD7EAVFPHLEJPFEGPSEN P2.715P2 6/A14P2.5/A13P2.VR時(shí)允許觸發(fā)(VR 0.2VDD)。2.2.2信號(hào)檢測(cè)處理電路圖信號(hào)檢測(cè)處理電路圖如圖2-3所示。信號(hào)檢測(cè)電路主要由熱釋電紅外檢測(cè)探頭SD02和BISS0001信號(hào)處理電路組 成。配以濾波鏡片和阻抗匹配用場(chǎng)效應(yīng)管組成的熱釋電經(jīng)外傳感器，以非接觸方式檢測(cè)來(lái)自人體的紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)

37、BISS0001中的運(yùn)放N1的前置放大、運(yùn)算放大器N2的第二級(jí)放大，將直流電位抬高為內(nèi)置電壓Um。后送到由比較器N4、N5組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Us。由于內(nèi)置電壓Uh=0.7UDD、UL=0.3UDD，當(dāng)UDD=5V時(shí)，可有效地抑制 V的噪聲干擾。N3作為條件比較器， 當(dāng)輸入電壓Uc小于內(nèi)置電壓Ur(=0.2UDD)時(shí)，N3輸出為低電平封住了Us向下級(jí)遞送。而當(dāng)UcUr，N3輸出為高電平，打開與門N7,此時(shí)若有觸發(fā)信號(hào)Us的上跳變前沿到來(lái)，則可啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器，同時(shí)Uo輸出為高電平。在定時(shí)期間BISS0001的輸出端2為高電平，則晶體管VT則飽和導(dǎo)通，其集電極為低電平，將這一信號(hào)輸

38、出給由PH2262組成的編碼發(fā)射電路。17圖 2-3 信號(hào)檢測(cè)處理電路圖2.3無(wú)線編碼與發(fā)射模塊2.3.1無(wú)線編碼發(fā)射芯片PT2262PT2262是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用的編解碼電路，PT2262最多可有12位（A0-A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供531441地址碼，PT2262最多可有6位（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字。地址碼必須與家庭控制主機(jī)內(nèi)解碼芯片相同，以區(qū)分家庭控制器。如果發(fā)送端使

39、14腳（TE）為低電平，PT2262得電工作，編碼芯片會(huì)通過(guò)17腳（DOUT）輸出編碼信號(hào)。先對(duì)該芯片的各個(gè)引腳有所了解，知道各個(gè)引腳的功能，然后對(duì)其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。附錄圖6為芯片PT2262的引腳圖，以下是引腳功能簡(jiǎn)介：（1）A0-A11:地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置“0，“1” “f”（懸空）；D0-D5:數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉；VDD:電源正端”+）;18VSS:電源負(fù)端(-);(5) TE:編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC1:振蕩電阻輸入端，與0SC2所接電阻決定振蕩頻率；(7) OSC2:振蕩電阻振蕩器輸出端；(8) Dour:編碼輸出端

40、(正常時(shí)為低電平)。在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼幀的時(shí)間越長(zhǎng)。反之，阻值越小振蕩頻率越快，編碼的寬度越小，發(fā)碼一幀的時(shí)間越短。2.3.2無(wú)線編碼與發(fā)射電路射頻發(fā)射模塊原理圖如圖2-4所示，工作頻率為315MHz。最大傳輸距離可達(dá)100米。芯片PT2262地址管腳選擇懸空(PT2272地址管腳也選擇懸空)，TE為編碼啟動(dòng)端，接信號(hào)處理電路傳過(guò)來(lái)的信號(hào)；Dour為編碼輸出端，輸出編碼信號(hào)，通過(guò)編碼發(fā)射電路發(fā)射出去，由PT2272解碼接收電路接收。圖中PT2262的處于發(fā)送狀態(tài)下17腳輸出的一段波形，為一組一組的字碼。PT2262發(fā)

41、出的編碼信號(hào)由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，PT2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會(huì)輸出有效數(shù)據(jù)。19圖 2-4 射頻發(fā)射模塊原理圖2.4無(wú)線解碼與接收模塊解碼芯片PT2272是與PT2262相對(duì)應(yīng)的解碼芯片。解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)，VT腳才輸出高電平，輸送到AT89C51的P1.7，得知報(bào)警傳感器狀態(tài)。2.4.1無(wú)線接收解碼芯片PT2272先對(duì)該芯片的各個(gè)引腳的功能有所了解， 然后我們才可以對(duì)其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。 附錄圖7為PT2272的芯片引腳圖，以下是引腳功能簡(jiǎn)介：A0-A11:地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，

42、“f”(懸空)，必須與PT2262一致，否則不解碼；D0-D5:地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)作為數(shù)據(jù)管腳時(shí)，只有在地址碼與2262一致，數(shù)據(jù)管腳才能輸出與PT2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平，否則輸出為低電平，鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換；(3) VCC:電源正端(+)；VSS:電源負(fù)端(-):(5) DIN:數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端；0SC1:振蕩電阻輸入端，與OSC所接電阻決定振蕩頻率；20(7) OSC2:振蕩電阻振蕩器輸出端；(8) VT:解碼有效確認(rèn)輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài))。2.4.2接收與解碼電路原理圖射頻接收模塊原理圖如圖2-5所示：DIN為數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，VT為

43、解碼有效確認(rèn)輸出端。以PT2272構(gòu)成的接受電21圖中電路已經(jīng)包括選頻網(wǎng)絡(luò)、放大、整形的電路。因此在信號(hào)接受端不依賴于波長(zhǎng)天線的選頻作用，控制距離較近時(shí)可以剪短甚至去掉外接天線2.5 DTMF收發(fā)電路本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)電話線遠(yuǎn)程通信，關(guān)鍵部分為DTMF收發(fā)電路，我們選用MT8880雙音多頻(DTMF)收發(fā)器，與單片機(jī)及音頻放大電路組合，實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)音的檢測(cè) 及DTMF信號(hào)的產(chǎn)生，并將DTMF信號(hào)送到電話線上。MT8880是采用CMOS工藝生產(chǎn)的DTMF信號(hào)收發(fā)一體集成電路，它的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關(guān)電容式D/A變換器，可發(fā)出16種雙音多頻DTMF信號(hào)。接收部分用于完成DTMF信號(hào)

44、的接收、分離和譯碼，并以4位并行二進(jìn)制碼的方式輸出。發(fā)送DTMF信號(hào)的時(shí)候，單片機(jī)把電話號(hào)碼的每位發(fā)送MT8880， 轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的DTMF信號(hào)發(fā)送到電話線上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)。2.5.1 MT8880的引腳功能介紹MT8880共有20個(gè)引腳，附錄圖8為其芯片管腳圖，各引腳功能介紹如下：IN+、IN-:運(yùn)放的同相和反相輸入;路，為了同發(fā)射地址匹配以保證其正常工作,PT2262的A0-A7 8位地址均懸空,1/4圖 2-5 射頻接收模塊原理圖22(2) GS:增益選擇端。在該引腳與IN-引腳間接反饋電阻可調(diào)節(jié)運(yùn)放增益；(3) Vref:基準(zhǔn)電壓輸出端。通常為VDD/2，作為運(yùn)放的偏置電壓；VSS:芯片

45、電源負(fù)端，接地；(5) OSCI、0SC2:時(shí)鐘或振蕩器的輸入、輸出端。兩引腳間3.579545MHz晶體與內(nèi)部電路構(gòu)成芯片振蕩器；若由外部電路提供時(shí)鐘，貝U0SC2引腳開路；(6) TONE:DTMF信號(hào)輸出端，也可通過(guò)編程設(shè)置為單音輸出；(7)R/W:讀/寫控制端，該端施以高電平時(shí)讀MT8880，施以低電平時(shí)寫MT8880。(8) CS:片選信號(hào)輸入端，低電平有效。該引腳可由微處理器的地址鎖存信號(hào)(ALE)直接提供；(9)RSO:寄存器選擇控制輸入端；(10)IRQ/CP:中斷請(qǐng)求信號(hào)，為開漏輸出。在中斷模式下，當(dāng)一個(gè)有效DTMF信號(hào)突發(fā)發(fā)送或接收時(shí)，輸出低電平信號(hào)。若控制寄存器設(shè)定電路工

46、作子呼叫處理(CALL)模式和中斷使能，則該端輸出代表運(yùn)放輸入的方波信號(hào)音，但該信號(hào)頻率必須落在呼叫處理濾波器的帶寬內(nèi)；(11) D0-D3:數(shù)據(jù)總線，與TTL電平兼容。輸入需發(fā)送的DTMF編碼或輸出譯碼的DTMF信號(hào)數(shù)據(jù)。當(dāng)CS=1時(shí)呈高阻狀態(tài)；(12)Est:初始控制輸出。若電路檢測(cè)到一種有效的單音對(duì)時(shí)，Est為高電平；若信號(hào)丟失，則Est返回低電平；(13) St/GT:控制輸入時(shí)間監(jiān)測(cè)輸出。若St電壓大于門限VTSt，電路寄存被檢測(cè)的DTMF單音對(duì)，并更新輸出鎖存器內(nèi)容。若St電壓低于VTSt，則電路不接收一新單音對(duì)，GT輸出的作用是設(shè)置外部時(shí)間監(jiān)測(cè)常數(shù)；23(14) VDD:芯片電源

47、正端，典型值為+5V。(15) CLK:同步脈沖輸出端，每讀/寫MT8880時(shí)，必須施以一個(gè)正脈沖。2.5.2 MT8880的工作模式與寄存器控制MT8880共有6種工作模式，它們分別為：DTMI模式、呼叫處理(CALL)模式、突發(fā)(BURST)模式、單/雙音(S/D)產(chǎn)生模式、測(cè)試(TEST)模式、中斷模式。通過(guò)設(shè)定 各個(gè)寄存器相應(yīng)控制位即可實(shí)現(xiàn)工作模式的選擇，寄存器需要在系統(tǒng)上電后初始 化。下面介紹常用的3種模式：(1)雙音頻模式：在該模式下，芯片能接收并譯碼DTMF信號(hào)或產(chǎn)生并發(fā)送DTMF信號(hào)。接收信號(hào)從IN端輸入，發(fā)送信號(hào)從TONE端輸出。(2)呼叫處理模式：在該模式下，芯片可以從輸入

48、信號(hào)中檢測(cè)電話呼叫過(guò)程的各種信號(hào)音(回鈴音、撥號(hào)音、忙音，撥號(hào)音是450Hz的連續(xù)信號(hào)，忙音為0.35秒通、0.35秒斷，回鈴音為1秒通、4秒斷)。當(dāng)信號(hào)頻率落在320510Hz范圍 以內(nèi)時(shí)，能從IRQ端輸出方波，否則IRQ端為低電平。(3)中斷模式：在該模式下，若芯片同時(shí)被設(shè)置為接收或發(fā)送DTMF信號(hào)模式，那么當(dāng)收到有效DTMF信號(hào)并譯碼后，IRQ端變?yōu)榈碗娖?；在?zhǔn)備發(fā)出DTMF信號(hào)時(shí)，IRQ端變?yōu)榈碗娖?。MT8880內(nèi)部有5個(gè)寄存器：數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器TDR數(shù)據(jù)接收寄存器RDR控制寄存器CRA及CRB、狀態(tài)寄存器SF。芯片工作手何種功能，取決于在單片機(jī)的控 制下寫入控制寄存器CRA和CRB的內(nèi)

49、容，而芯片的某些狀態(tài)可以根據(jù)讀出狀態(tài)寄存器SR的內(nèi)容來(lái)判斷。當(dāng)需要接收DTMF信號(hào)時(shí)，首先向控制寄存器CRA和CRB寫入相應(yīng)的控制字，把芯片設(shè)置為DTMF模式，通過(guò)讀取狀態(tài)寄存器中的D2位， 可以判斷是否收到一個(gè)有效的DTMF信號(hào)并已譯碼。若已收到則讀取內(nèi)部“接收數(shù)24據(jù)寄存器”的內(nèi)容（從芯片的D0-D3腳讀出）。當(dāng)需要發(fā)送DTMF信號(hào)時(shí)，同樣應(yīng)先往控制寄存器CRA和CRB寫入相應(yīng)的控制字，把芯片設(shè)置為DTMF模式，通過(guò)讀取狀態(tài)寄存器中的D1位，可以判斷是否發(fā)送完一個(gè)DTMF信號(hào)。若已發(fā)送完，則把下一個(gè)要發(fā)送的數(shù)字由D0-D3寫入到內(nèi)部“發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器”。如果芯片同時(shí)又存器CRA CRB寫入對(duì)

50、應(yīng)于該工作模式的控制字，然后檢測(cè)據(jù)方波信號(hào)的間歇、間隔規(guī)律來(lái)判斷是哪一種信號(hào)音各種模式的選擇由控制寄存器（CRA和CRB）的相應(yīng)控制位完成，控制寄存器的功能見表2-1，狀態(tài)寄存器的功能見表2-2所示。表2-1控制寄存器功能表控制寄存器控制位名稱功能D0Tout信號(hào)音輸出控制CRAD1CP/DTMF呼叫處理或 DTMF 模式選擇D2IRQ中斷允許位D3RSEL寄存器選擇位CRBD0BURST突發(fā)模式選擇位D1TEST測(cè)試方式控制D2S/D單/雙音產(chǎn)生選擇位D3C/R列或行單音選擇被設(shè)置為中斷模式，則通過(guò)檢測(cè)IRQ端狀態(tài)，也能判斷一個(gè)DTMF信號(hào)收到或發(fā)送完畢與否。如果要檢測(cè)電話信號(hào)音（回鈴音、撥

51、號(hào)音、忙音），則應(yīng)首先向控制寄IRQ端的方波信號(hào)，根25表 2-2 狀態(tài)寄存器功能表狀態(tài)位名稱狀態(tài)標(biāo)志置位狀態(tài)標(biāo)志清零D0IRQ中斷發(fā)生，b1 或 b2 置位中斷禁止，SR 讀出后清除D1發(fā)送寄存暫停時(shí)間結(jié)束，準(zhǔn)備發(fā)送新SR 讀完數(shù)據(jù)后清除器空數(shù)據(jù)D2RDR 滿RDR 已有有效數(shù)據(jù)SR 讀完數(shù)據(jù)后清除D3延遲控制設(shè)定無(wú) DTMF 信號(hào)有效檢測(cè)清除有效 DTMF 信號(hào)檢測(cè)功功能能寄存器與控制:MT8880內(nèi)部有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)是只執(zhí)行讀操作的接收數(shù)據(jù)寄存器RDR另一個(gè)是只執(zhí)行寫操作的發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器TDF。另外，MT8880中還有兩個(gè)4位的收、 發(fā)控制寄存器CRAWCRB MT8880中的4位

52、狀態(tài)寄存器SR則用來(lái)反映收、發(fā)信號(hào)的工作狀態(tài)。 寄存器的選擇與操作由RSO及R/W口線來(lái)控制，控制功能如表2-3所列。表 2-3 寄存器控制功能表RSOR/W功能00寫發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器01讀接收數(shù)據(jù)奇存器10寫控制寄存器11讀狀態(tài)寄存器2.5.3 DTMF收發(fā)信號(hào)的電路DTMF收發(fā)信號(hào)的電路原理如圖2-6所示。如圖所示，單片機(jī)通過(guò)DTMF收發(fā)電路撥出電話號(hào)碼進(jìn)行電話報(bào)警，DTMF電路的輸入輸出信號(hào)都會(huì)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大電路（以TEA1062為核心）進(jìn)行增益調(diào)整。本設(shè)計(jì)運(yùn)用單片機(jī)的P2口完成對(duì)MT8880芯片的控制，單片機(jī)P2.0-P2.3接MT8880的D3-D0即可以通過(guò)軟件編程實(shí)行對(duì)MT8880的

53、模式控制，單片機(jī)P2.6、P2.4接MT8880的R/W和RS0，即能對(duì)MT8880進(jìn)行寄存器 的選擇和操作。 而MT8880的TONE端口為DTMF發(fā)送端，DTMF信號(hào)（來(lái)自MT8880）通過(guò)DTMF引腳輸入，經(jīng)過(guò)TEA1062放大后從LN引腳一起送到電話外線上26圖 2-6 DTMF 收發(fā)信號(hào)電路原理圖2.6語(yǔ)音電路為了便于通信，采用了語(yǔ)音芯片，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示和報(bào)警功能。ISD1420芯片為單片語(yǔ)音記錄、回放一體化芯片，記錄時(shí)長(zhǎng)為20秒，它可被劃分為160小段，每段125ms。當(dāng)REC腳為低電平時(shí)，進(jìn)行錄音，PLAYE或PLAYL為低時(shí)進(jìn)行放音。ISD1420可進(jìn)行連續(xù)錄音，也可進(jìn)行分段錄音

54、。2.6.1語(yǔ)音芯片ISDI420首先，我們先對(duì)該芯片的各個(gè)引腳有所了解，知道各個(gè)引腳的功能，然后對(duì)其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。附錄圖9為它的引腳圖，以下是引腳功能簡(jiǎn)介；AO-A7:地址輸入端；(2) VCCD:數(shù)字電路電源；(3) VCCA:模擬電路電源；VSSD:數(shù)字地；(5) VSSA:模擬地；(6) SP+:喇叭(+)；27(7) SP-:喇叭(-);(8) SCLK:外接時(shí)鐘(可選);(9) ANA IN:模擬量輸入；(10) ANA OUT:模擬量輸出；(11) AGC:自動(dòng)增益控制；(12) MIC:駐極體話筒輸入；(13) MIC REF:駐極體話筒參考輸入；(14)PLAYE :邊沿觸發(fā)

55、放音；(15)PLAYL :電平觸發(fā)放音；(16)REC:錄音觸發(fā)；(17)RECLED:發(fā)光二極管接口；(18)NC:空腳。語(yǔ)音芯片ISD1420操作模式說(shuō)明：芯片ISD1420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A0-A7的功能。如果A6、A7有一個(gè)是低電平，A0-A7輸入解釋為地址位，作為起始地址用。地址位僅作為輸入端，在操作過(guò)程中輸出內(nèi)部地址信息，根據(jù)PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信號(hào)，地址輸入鎖定。如果A6，A7同為高電平時(shí)，它們即為模式位。使用操作模式有兩點(diǎn)注意：(1)所有初始位操作都是從0地址開始，0地址是1420存儲(chǔ)空間的起始端，以后的操作可視為根據(jù)

56、模式的不同，而從不同的地址開始工作。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。(2)當(dāng)PLAYL、PLAYE或REC變?yōu)榈碗娖剑瑫r(shí)A6、A7為高電平時(shí)，執(zhí)行對(duì)28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)存的地址/模式信號(hào)被取樣打開執(zhí)行，操作模式可以與微機(jī)控制器一起使用，也可以用硬件連線得到所需系統(tǒng)操作。A0信號(hào)檢索（PLAYL或PLAYE）:不知道每個(gè)的實(shí)際地址，A0可使操作者快速檢索每條信息，A0每輸入一個(gè)低脈沖，可使的內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器跳到下一個(gè)信號(hào)，這種模式僅用于發(fā)音A1（刪除EOM標(biāo)志）：可使錄入的分段信號(hào)成為連續(xù)的信號(hào)，用A1可刪除掉

57、每段中間信號(hào)后的EOM標(biāo)志，僅在所有信號(hào)后留一個(gè)EOM標(biāo)志，當(dāng)這個(gè)操作完成時(shí)，錄入的所有信號(hào)就作為一個(gè)連續(xù)的信號(hào)發(fā)出。A3循環(huán)重放信息（PLAYL或PLAYE）:可使存于存儲(chǔ)空間的始端的信息自動(dòng) 的連續(xù)播放。一條信息可以完全占滿存儲(chǔ)空間，那么循環(huán)就可以從頭至尾進(jìn)行工作，并由始至終反復(fù)重放。A4（連續(xù)尋址）：在正常操作中，當(dāng)一個(gè)信號(hào)放出，遇到一個(gè)EOM標(biāo)志時(shí)，地址計(jì)數(shù)器會(huì)復(fù)位，A4客防止地址計(jì)數(shù)器復(fù)位，使得信號(hào)連續(xù)不斷地放出。A2、A5未用2.6.2語(yǔ)音電路語(yǔ)音電路原理圖如圖2-7所示。所用的數(shù)字語(yǔ)音芯片ISD1420，采用先進(jìn)的模擬數(shù)字語(yǔ)音存儲(chǔ)技術(shù)，音質(zhì)好，無(wú)須A/D轉(zhuǎn)換，可錄制20秒的語(yǔ)音信

58、息，可分段存儲(chǔ)信息，采用總線技術(shù)，適宜與單片機(jī)接口。另外它是零功率信息存儲(chǔ)方式，斷 電情況下，信息可保留10年以上；易于使用，可隨意改變錄音內(nèi)容，錄放次數(shù)達(dá)10萬(wàn)次以上。在本設(shè)計(jì)中，用戶通過(guò)電話機(jī)將各種警情語(yǔ)音和用戶的地址語(yǔ)音（便 于與110聯(lián)網(wǎng)）分段錄入到ISD1420中。 在使用ISD1400系列的語(yǔ)音芯片時(shí)， 應(yīng)注意 在REC和VCC之間接一個(gè)0.1mF29的電容，以防止在上電時(shí)出現(xiàn)錄音操作而破壞原來(lái)錄制的信息。PLAYL 端口功能為電平觸發(fā)放音，單片機(jī)P1.4口接 PLAYL 控制語(yǔ)音芯 片放音，SP+端口為喇叭接口即接到電話機(jī)專用通話集成電路TEA1062MIC端口。受話時(shí)，信號(hào)通過(guò)

59、消側(cè)音網(wǎng)絡(luò)，從TEA1062芯片IR引腳輸入，放大后從引腳QR輸出，送到ISD1420的ANA-IN端供語(yǔ)音錄制用。圖 2-7 語(yǔ)音電路原理圖2.7斷線檢測(cè)及振鈴檢測(cè)和自動(dòng)摘掛機(jī)電路圖設(shè)計(jì)2.7.1斷線檢測(cè)電路設(shè)計(jì)為防止電話線路故障或人為損壞而導(dǎo)致不能電話報(bào)警，作為一種補(bǔ)救措施，本系統(tǒng)中加入了斷線檢測(cè)電路，斷線檢測(cè)電路如圖2-8所示。斷線檢測(cè)電路有兩個(gè)，一個(gè)是由整流橋和9018構(gòu)成的高輸入阻抗檢測(cè)電路，用于平時(shí)檢測(cè)電話外線的線 路電壓，是主機(jī)自檢的一部分。此電路應(yīng)滿足電話機(jī)入網(wǎng)要求，保證外線泄露電流在15mA以下。另一個(gè)是由 光耦4N33構(gòu)成，外線電壓送到4N33的B端，若電話報(bào)警時(shí)外線突然被

60、剪斷，則C端跳變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)單片機(jī)將由電話報(bào)警方式自動(dòng)30轉(zhuǎn)換為警號(hào)報(bào)警方式，起到雙重保護(hù)的目的2.7.2振鈴檢測(cè)和自動(dòng)摘掛機(jī)電路圖設(shè)計(jì)振鈴檢測(cè)和自動(dòng)摘掛機(jī)電路圖如圖2-9所示。自動(dòng)摘機(jī)：自動(dòng)摘機(jī)接收電話的前提。監(jiān)控電話交換機(jī)判斷電話線路是否摘 機(jī)的根據(jù)是回路電流突然增大到30A左右則認(rèn)為電話已經(jīng)摘機(jī)，本電路就是據(jù)此而設(shè)計(jì)的如圖2-9所示。 當(dāng)有報(bào)警信號(hào)或者外界有電話打入， 需要系統(tǒng)摘機(jī)接通電話 時(shí)， 單片機(jī)P1.5口變高電平，使NPN三極管5551導(dǎo)通，繼而5041接通，從而電話回 路被接通，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)摘機(jī)。當(dāng)P1.5口變低電平時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)掛機(jī)。振鈴檢測(cè)電路：如圖2-9所示。當(dāng)有電話打入時(shí)，系統(tǒng)判斷