多功能報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

多功能報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

隨著人們生活水平的提高，家庭安全越來(lái)越受到重視。隨著電話(huà)語(yǔ)音采集速度、有效、低價(jià)格，該應(yīng)用日益普遍。電話(huà)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的主要功能為:用戶(hù)根據(jù)需要把自己的手機(jī)號(hào)碼、辦公室電話(huà)、住宅區(qū)值班室電話(huà)或者親友電話(huà)預(yù)存入報(bào)警主機(jī),當(dāng)有人非法入室,家中起火,煤氣泄漏,老人應(yīng)急等不安全情況發(fā)生時(shí),傳感器(人體、煙霧、煤氣、門(mén)磁、窗磁等)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射出相應(yīng)的警情編碼,當(dāng)報(bào)警主機(jī)接收到這些警情編碼后,撥通預(yù)先存入的電話(huà)號(hào)碼,播放對(duì)應(yīng)警情的語(yǔ)音.若電話(huà)占線(xiàn)可撥下一個(gè)預(yù)存的電話(huà)號(hào)碼,還可向多個(gè)地方報(bào)警,保證了報(bào)警的快速和有效性.當(dāng)戶(hù)外電話(huà)線(xiàn)出現(xiàn)異常,如斷線(xiàn)、非法并線(xiàn)等情況時(shí),報(bào)警器會(huì)開(kāi)啟本地高音喇叭報(bào)警,嚇跑歹徒.1sd積分碼和控制編碼報(bào)警主機(jī)的原理圖如圖1所示,單片機(jī)(MCU)選用較通用的MCS-51系列,如89C51,外接E2PROM用于存儲(chǔ)電話(huà)號(hào)碼,各種傳感器和遙控器出現(xiàn)異常時(shí),可通過(guò)臺(tái)灣義隆公司的產(chǎn)品EM78P156發(fā)出不同的地址碼和控制編碼,MCU檢測(cè)到異常,通過(guò)用戶(hù)的電話(huà)線(xiàn)撥通已存入電話(huà),根據(jù)解碼播放錄音.1.1存儲(chǔ)、修改密碼通過(guò)鍵盤(pán)可以存儲(chǔ)、刪除、查看、修改電話(huà)號(hào)碼,也可以存儲(chǔ)、修改密碼,這些信息存儲(chǔ)在外接的E2PROM中,按鍵時(shí)在LCD上顯示,鍵盤(pán)上有錄音鍵,可以自己分段錄制相應(yīng)的語(yǔ)音.1.2spi傳輸機(jī)制選用美國(guó)ISD公司的ISD4002系列儀器可以錄音120～240s,采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù),高保真錄放,最多可分600段.如圖2所示.ISD4002工作于SPI串行接口.SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿動(dòng)作,因此對(duì)ISD4002而言,在時(shí)鐘止升沿鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù),在下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳.1.3警情監(jiān)控1.3.1電源隔離保護(hù)電話(huà)線(xiàn)上的直流和交流電壓都高于報(bào)警主機(jī)的電壓,需要在接口處加光耦將程控交換機(jī)和報(bào)警器的電源隔離.要避免戶(hù)外斷線(xiàn)或戶(hù)外非法并機(jī),并且報(bào)警器沒(méi)有摘機(jī)的情況下才報(bào)警.出現(xiàn)異常,光耦導(dǎo)通,集電極輸出低電平給單片機(jī),進(jìn)行報(bào)警中斷處理,圖3所示,其中J1連外線(xiàn),斷線(xiàn)報(bào)警;J2連無(wú)線(xiàn)電接收模塊.1.3.2em鋼絞線(xiàn)自動(dòng)躉分配器用臺(tái)灣義隆公司的EM78P156EL做多功能的警情監(jiān)控?zé)o線(xiàn)電發(fā)射器,包括設(shè)防、撤防、應(yīng)急、各種異常傳感、探測(cè)功能.EM78P156EL是低功耗的OTP芯片,工作電壓2.3～5.5V,睡眠模式下電流典型值為1μA.燒錄時(shí)可以自動(dòng)燒入滾動(dòng)碼(ROLLINGCODE)作為地址碼,可保證每一部報(bào)警器有不同的地址,把不同警情統(tǒng)一編碼作為控制碼,兩種編碼并在一起由EM78P156的一個(gè)端口發(fā)射出,接收部分也要用EM78P156解碼.多功能發(fā)射器的原理圖如圖4所示.1.4應(yīng)急報(bào)告1.4.1模擬攝像機(jī)的設(shè)計(jì)用PNP的三極管控制繼電器常開(kāi)端的吸合和打開(kāi).當(dāng)單片機(jī)發(fā)出摘機(jī)信號(hào)時(shí),給三極管的基極低電平,三極管導(dǎo)通,繼電器閉合,電話(huà)線(xiàn)兩端的電阻降至300Ω左右,從而實(shí)現(xiàn)模擬摘機(jī).當(dāng)單片機(jī)發(fā)出掛機(jī)信號(hào)時(shí),給三極管的基極高電平,三極管截止,繼電器常開(kāi)端打開(kāi),電阻上升至無(wú)窮,從而實(shí)現(xiàn)模擬掛機(jī).1.4.2有效力的信號(hào)音鎖相檢測(cè)當(dāng)有警情發(fā)生時(shí),首先單片機(jī)要模擬摘機(jī),檢測(cè)電話(huà)線(xiàn)路是否有撥號(hào)音,若線(xiàn)路不正常則放本地的高音喇叭報(bào)警;若線(xiàn)路正常,則撥號(hào),撥號(hào)后要檢測(cè)回鈴音,若是忙音,撥下一個(gè)電話(huà)號(hào)碼;若是回鈴音,等待回鈴音消失(對(duì)方已經(jīng)提機(jī))后,播放錄音,播放過(guò)程中要檢測(cè)忙音,若是忙音就表示對(duì)方已經(jīng)知道家中發(fā)生警情,并掛機(jī),這時(shí)繼續(xù)撥下一個(gè)電話(huà)號(hào)碼,直至撥完預(yù)存的所有電話(huà)號(hào)碼.話(huà)音檢測(cè)電路主要由LM567對(duì)信號(hào)音鎖相整形,電路如圖5所示.該電路主芯片是LM567L,是個(gè)音頻解碼鎖相環(huán),在此處用作對(duì)信號(hào)音鎖相整形.1腳是輸出濾波,2腳是回路濾波,3腳電流壓控輸入信號(hào),5、6腳形成壓控RC振蕩中心頻率(fo≈1/1.1RC,R為5腳上的電阻值,C為6腳上的電容值),8腳輸出LM567對(duì)電話(huà)線(xiàn)上信號(hào)音鎖相整形后的脈沖給單片機(jī),檢測(cè)不同的低電平確定是不同的信號(hào)音.1.4.3ht980a語(yǔ)音編碼/雙音頻發(fā)生器tmf信號(hào)特性選用雙音多頻DTMF(DoubleToneMultipleFrequency)信號(hào)發(fā)生器HT9200A,如圖6工作于串行模式,節(jié)省MCU端口.HT9200A僅僅是雙音頻發(fā)生器,只能撥號(hào)(編碼)出去,不能接收雙音頻信號(hào),如圖6所示.HT9200A采用5位碼的數(shù)據(jù)輸入及同步時(shí)鐘傳送DTMF信號(hào),電話(huà)號(hào)的每一個(gè)數(shù)字要串行輸入,D0(LSB)位在前.語(yǔ)音編碼(TONEDECODING)和標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音編碼方式一致,例如,0的音頻范圍為941-1336,編碼為1010,#的音頻范圍為941-1477,編碼為1100.2系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)主程序主要用于掃描鍵盤(pán),檢測(cè)警情端口(P3.3),即INT1中斷.本系統(tǒng)在話(huà)音檢測(cè)部分掃描P3.2口,沒(méi)有開(kāi)INT0中斷,這樣抗干擾能力更強(qiáng),可以快速準(zhǔn)確的檢測(cè)電話(huà)線(xiàn)路上的音頻信號(hào).警情的處理在INT1里進(jìn)行.程序流程圖如圖7所示.3電話(huà)處理功能本系統(tǒng)可以有效、快速、多功能解決家居的安防問(wèn)題,價(jià)格低廉,功能可以靈活節(jié)減或擴(kuò)展.可以不用自帶鍵盤(pán),直接把報(bào)警器和用戶(hù)自己家的電話(huà)連在一起,借助電話(huà)機(jī)鍵盤(pán)自帶的電話(huà)號(hào)碼處理功能;可用單片DTMF收發(fā)器MT8888或MT8880,撥號(hào)及撥號(hào)音識(shí)別,并同時(shí)收發(fā)DTMF,這樣報(bào)警器就可以擴(kuò)充其強(qiáng)大的遠(yuǎn)程設(shè)置功能,用戶(hù)外出后用任何一部電話(huà)撥通家中的報(bào)警主機(jī),聽(tīng)到回鈴音