【正文】 家庭安防系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、家庭影院與多媒體系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)等八大系統(tǒng)。因此智能化將逐步進(jìn)入到人們學(xué)習(xí)、工作、生活的各個方面，并隨著科技的發(fā)展日趨完善。 在工業(yè)化信息化時代，隨著生活質(zhì)量的日益提高，人們生活各方面的標(biāo)準(zhǔn)都在提高，因此人們對關(guān)系到每個家庭切實(shí)利益的家庭安全、家居智能化的要求也必然越來越高，家庭智能系統(tǒng)也正是為此而登上人們?nèi)粘Ｉ畹奈枧_。 ISD4004目錄1. 緒論 1 1 1 2 電話系統(tǒng) 3 本設(shè)計(jì)的功能簡述 42．總體設(shè)計(jì) 52．1 硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖 52．2 軟件設(shè)計(jì)流程圖 52．3 設(shè)計(jì)方案論證 62．3．1 開發(fā)環(huán)境的選擇 62．3．2 室內(nèi)控制模塊核心芯片的選擇 62．3．3 自動撥號及信號音檢測模塊核心芯片的選擇 82．3．4 語音錄放模塊核心芯片的選擇 82．3．5 無線收發(fā)模塊核心芯片的選擇 83．室內(nèi)控制模塊 93．1 STC89C52單片機(jī) 93．1．1 STC89C52的中斷系統(tǒng) 103．1．2 STC89C52的定時/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及功能 113．2室內(nèi)控制模塊的功能 124．自動摘掛機(jī)模塊 134．1 電話摘機(jī)原理 134．2 自動摘掛機(jī)模塊硬件設(shè)計(jì)原理 134．3 自動摘掛機(jī)模塊的軟件設(shè)計(jì) 155．自動撥號及信號音檢測模塊 165．1 電話撥號基本原理 165．2 MT8880芯片 165．2．1 MT8880的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 175．2．2 MT8880的引腳功能 185．2．3 MT8880的工作模式 195．2．4 MT8880的寄存器與控制字 205．2．5 MT8880的典型電路 245．2．6 MT8880的工作時序 255．2．7 MT8880控制端口的分配 265．3 自動撥號部分的硬件設(shè)計(jì) 275．3．1雙音頻信號簡介 275．3．2 MT8880雙音頻信號編解碼規(guī)則 285．3．3 自動撥號部分的硬件設(shè)計(jì)原理 295．4 自動撥號部分的軟件設(shè)計(jì) 305．5 信號音檢測部分的硬件設(shè)計(jì) 325．5．1 電話線上的三種信號音 325．5．2 MT8880對信號音的判斷原理 335．5．3 信號音檢測部分的硬件設(shè)計(jì)原理 335．6 信號音檢測部分的軟件設(shè)計(jì) 356．語音錄放模塊 376．1 ISD4004芯片 376．2 語音錄放模塊原理圖 406．3 語音錄放模塊的軟件設(shè)計(jì) 416．3．1 語音播放部分的軟件設(shè)計(jì) 416．3．2 語音停止部分的軟件設(shè)計(jì) 417．GSM模塊 437．1 AT指令 437．2 GSM模塊的硬件設(shè)計(jì) 437．3 GSM模塊的軟件設(shè)計(jì) 438．無線收發(fā)模塊 458．1 無線發(fā)送子模塊 458．2 無線接收子模塊 459. 總體測試 489．1 硬件測試 489．2 軟件測試 489．3 整體測試 48結(jié)論 51致謝 53參考文獻(xiàn) 54外文資料翻譯及原文 561. 緒論如今我國處于“十二五規(guī)劃”期間，城鄉(xiāng)居民社會保障和公共安全體系建設(shè)依然是我國重點(diǎn)關(guān)注的對象，因此公共衛(wèi)生服務(wù)事業(yè)仍需進(jìn)一步完善，進(jìn)一步細(xì)化衛(wèi)生服務(wù)單位將是一個發(fā)展方向。 【關(guān)鍵詞】 智能求救；電話網(wǎng)；單片機(jī)；MT8880CE；ISD4004The Design of Emergency Call System SOS Terminal for Family IntelligenceAbstract:The design is the SOS terminal of intelligent emergency call system which based on MCU and PSTN. In aspect of hardware, the design uses A key type wireless remote trigger. When the user in a dangerous situation, pressing the handheld wireless remote controller, the design can automatically dial a fixed number, and send a message via GSM. If called telephone terminal connected, the design plays a SOS recording automatically. When the recording has finished playing or being called terminal hang up, the design hang up automatically. The paper introduces the overview of family intelligent systems nowaday and telephone systems firstly, then describes the position modules、hardware architecture、software process, and program demonstration of the overall design . After that by describing wireless transceiver module、indoor control module、autohook module、automatic dialing and tone detection module、voice recording module、GSM module the six modules, explaining the principle of hardware and software、specific production methods and the function of the design detailed from description of five module respectively . Finally, giving the test results and conclusions.The characteristics of the operation of the design is easy、economical and practical.Key words：Intelligent SOS。一旦用戶出現(xiàn)險情，按下手持的無線遙控器之后，本設(shè)計(jì)即可自動撥通固定號碼并通過GSM模塊發(fā)送短信，當(dāng)被叫電話端接通后，本設(shè)計(jì)自動播放求救錄音，播放完畢或被叫端掛斷后，本設(shè)計(jì)自動掛斷。 本文首先介紹當(dāng)今家庭智能系統(tǒng)及電話系統(tǒng)的概況，然后介紹總體設(shè)計(jì)的組成模塊、硬件結(jié)構(gòu)、軟件流程及方案論證；之后通過對無線收發(fā)模塊、室內(nèi)控制模塊、自動摘掛機(jī)模塊、自動撥號及信號音檢測模塊、語音錄放模塊、GSM模塊這六個模塊進(jìn)行分別的描述，詳細(xì)地闡述本設(shè)計(jì)的軟硬件的原理、具體的制作方法和所能實(shí)現(xiàn)的功能。 PSTN。隨著人民生活水平的提升，人們更加注重自己生活的質(zhì)量，更加關(guān)注家庭安全服務(wù)這一緊緊關(guān)乎百姓日常生活的一個方面。國家在每個五年計(jì)劃中也總是提及有關(guān)公共安全體系建設(shè)的若干建議與實(shí)際規(guī)劃方案。有關(guān)智能化的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也會一步步完善，并逐步成為產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一個環(huán)節(jié)。其中，智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)是必備系統(tǒng)，家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、家庭影院與多媒體系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)為可選系統(tǒng)。在一定的時間范圍以內(nèi)，老式號盤式電話曾經(jīng)占據(jù)過一定的市場，但隨著生活水平的迅速提高，人們對電話機(jī)的質(zhì)與量要求越來越高，老式電話機(jī)正逐漸由集成電路或單片機(jī)等構(gòu)成的高性價比的按鍵式電話所取代。隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)及生產(chǎn)制造工藝的發(fā)展完善，雙音頻電話機(jī)已經(jīng)采用了專用集成電路，音頻振蕩回路比LC回路要優(yōu)越得多，它具有音頻準(zhǔn)確、電平穩(wěn)定、失真小的特點(diǎn)，幾乎可以做到無需調(diào)整。模擬話音信號進(jìn)一步被采樣量化成為數(shù)字信號，以便在數(shù)字交換傳輸網(wǎng)絡(luò)中傳遞?，F(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由交換機(jī)和電話傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。SS7網(wǎng)是一個帶外數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，它疊加在運(yùn)營者的交換網(wǎng)之上，是支撐網(wǎng)的重要組成部分。 本設(shè)計(jì)的功能簡述本設(shè)計(jì)正是基于有線的公共電話網(wǎng)的家庭智能系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，是家庭安防的一個方面，簡言之就是利用公共電話網(wǎng)這一媒介進(jìn)行自動撥號呼救。用戶利用無線發(fā)射端向空間發(fā)射無線求助信號，信號在無線接收端接收到以后，觸發(fā)室內(nèi)控制模塊進(jìn)行相關(guān)處理，并進(jìn)行摘機(jī)，自動撥號，發(fā)送短信，語音呼救，掛機(jī)等操作。主要是選擇開發(fā)環(huán)境，室內(nèi)控制模塊，自動撥號及信號音檢測模塊、語音錄放模塊、無線收發(fā)模塊的核心芯片。開始摘機(jī)系統(tǒng)初始化設(shè)置MT8880工作在CP模式5s定時同頻方波計(jì)數(shù)是否按下按鍵大于17921000~1350其他范圍400~800否是否否否是計(jì)數(shù)清零計(jì)數(shù)清零計(jì)數(shù)清零計(jì)數(shù)清零是是是設(shè)置MT8880工作在DTMF模式發(fā)送號碼點(diǎn)亮提示燈GSM發(fā)送短信點(diǎn)亮提示燈掛機(jī)停止放音結(jié)束點(diǎn)亮提示燈點(diǎn)亮提示燈播放錄音 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總流程圖2．3．3 自動撥號及信號音檢測模塊核心芯片的選擇本設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是通過模擬電路模仿固定電話機(jī)進(jìn)行自動撥號及信號音檢測，因此選擇使用同時具有發(fā)送雙音頻信號功能和呼叫信號音處理功能的DTMF信號收發(fā)芯片MT8880CE作為該部分的核心芯片。此外，考慮到用戶使用本設(shè)計(jì)時的實(shí)際情況，在非鎖型（有遙控信號時數(shù)據(jù)腳為高電平，遙控信號消失時立即恢復(fù)低電平）和自鎖型（數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)指導(dǎo)下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變）鎖存方式中，選擇自鎖型。而且對于熟悉8051的用戶來說，選用STC系列單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是輕而易舉的。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計(jì)數(shù)器，一個6向量二級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。STC89C52作為普通51單片機(jī)已與廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品中，其接口簡單，方便使用，且功能強(qiáng)大。各中斷請求信號分別由定時/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON和串行通信控制寄存器SCON的相應(yīng)位鎖存，提供給主機(jī)查詢和采樣。 （2）跳變觸發(fā)方式：當(dāng)通過軟件設(shè)置TCON寄存器中的ITx為1時，則選擇外部中斷（INTx）請求為跳變觸發(fā)方式。每當(dāng)執(zhí)行一條改變上述特殊功能寄存器內(nèi)容的指令時，其改變內(nèi)容將鎖存于寄存器中，并在該指令的下一條指令的第一個機(jī)器的S1P1開始生效。無線接收子模塊、自動摘掛機(jī)模塊、自動撥號及信號音檢測模塊、語音錄放模塊、GSM模塊均直接與本模塊相連接。4．1 電話摘機(jī)原理 固定電話的摘機(jī)后，電話機(jī)通過放開插簧接上大概300Ω的負(fù)載，使整個電話線路流過大約30mA的電流，交換機(jī)檢測到該電流會進(jìn)行自動處理。4．2 自動摘掛機(jī)模塊硬件設(shè)計(jì)原理為了使電話線路上兩條雙絞線之間有足夠低的電壓，需要在需要用戶摘機(jī)的時候?qū)蓷l電話線近似聯(lián)通。 自動摘掛機(jī)模塊工作原理圖 ZJKZ端與單片機(jī)相連，因?yàn)閱纹瑱C(jī)管腳默認(rèn)為高電平，所以發(fā)光二級管不導(dǎo)通，PNP三極管基極反向偏置不導(dǎo)通，繼電器5端沒有高電壓，繼電器開關(guān)不會吸附到4端，電話線路仍保持待機(jī)狀態(tài)；當(dāng)ZJKZ端送出低電平的話，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，并且是PNP三極管基極變?yōu)榈碗娖綄?shí)現(xiàn)三極管基極與發(fā)射極之間的正向偏置，三極管導(dǎo)通，繼電器5端與三級管發(fā)射極相連的導(dǎo)線中產(chǎn)生電流，在4148開關(guān)箝位二極管的作用下，利用此電流將繼電器的5端鉗制為高電平。故繼電器在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。同理，在通過單片機(jī)判斷需要掛機(jī)時，繼電器內(nèi)部開關(guān)重新回到初始位置，電話外線電壓恢復(fù)到正常狀態(tài)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)掛機(jī)。5．1 電話撥號基本原理電話撥號分為脈沖撥號和雙音頻撥號。這8個頻率又分為低頻群和高頻群兩組。%。DTMF信號的接收部分采用DTMF信號接收單片機(jī)MT8870的工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)送部分采用開關(guān)電容進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換發(fā)送高精度、低畸變的DTMF信號。MT8880還具有標(biāo)準(zhǔn)的微處理器總路線與6800系列的微處理器直接連接。 MT8880芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)5．2．2 MT8880的引腳功能 MT88880具有與微控制器（單片機(jī)）相連的接口，必須與單片機(jī)配合使用。 VRef：內(nèi)部參考電壓輸出端，該參考電壓等于VDD/2。 IRQ：在雙音頻模式和中斷模式同時被選中時，當(dāng)收到有效的雙音多頻信號或準(zhǔn)備發(fā)送雙音多頻信號時，該端由高電平變?yōu)榈碗娖?，在呼叫處理模式和中斷模式且檢測到有效信號音時，該端輸出方波。5．2．3 MT8880的工作模式MT8880有很強(qiáng)的功能，它可以有六種工作模式： （1）雙音多頻模式：在該模式下，芯片能夠接收并譯碼DTMF信號或產(chǎn)生并發(fā)送DTMF信號。 （3）中斷模式：在該模式下，若芯片同時被設(shè)置為接收或發(fā)送DTMF信號模式，那么當(dāng)收到有效DTMF信號并譯碼后，IRQ端變?yōu)榈碗娖?；在?zhǔn)備發(fā)出DTMF信號時，IRQ端變?yōu)榈碗娖剑袛嗄?