【正文】 ordinarily resident, low in price, movement reliable auto alarm system. In view of the fact that the residence telephone and the twoway charges for cellular phones equipment quite popularized, therefore uses the public munications to take alarm system39。 Data processing。 我國的報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展及現(xiàn)狀 我國的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過程 ， 其智能化程度也越來越高。現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)報(bào)警器通過對(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)。 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)。當(dāng)經(jīng)過預(yù)設(shè)的振鈴無人摘機(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。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)。 (2) 如果出現(xiàn)硬件故障 (如傳感器遺落、內(nèi)部元器件損壞等 ) ： 能發(fā)出故障報(bào)警。 既當(dāng)電話正在使用時(shí)發(fā)生火警 ， 系統(tǒng)將強(qiáng)太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 行切斷電話 ； 自動(dòng)撥打報(bào)警電話功能 。 圖 21 報(bào)警系統(tǒng)框圖 如圖 ， 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。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。電路如圖 3 所示。 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)。溫度、煙霧傳感器的輸出分別接到 ADC0809的 IN0和 IN1。 圖 32 TGS202 的應(yīng)用電路 MOV R0, 0F0H MOVX A, R0。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]。 地線（ VSSA， VSSD） 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩個(gè)腳最好在引腳焊盤上相連。 /REC 變高或內(nèi)存錄滿后，錄音周期結(jié)束，芯片自動(dòng)寫入一個(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。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)。放音結(jié)束后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。話筒輸入（ MIC）此端邊至片內(nèi)前置放大器。 話筒參考（ MIC REF） 此端是前置放大器的反向輸入。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)。 模擬輸入（ ANA IN） 此端即芯片錄音的輸入信號(hào)。 喇叭輸出（ SP+、 SP） 這對(duì)輸出端能驅(qū)動(dòng) 16Ω 以上的喇叭。芯片內(nèi)部的采樣時(shí)鐘在出廠前已調(diào)校，保證了標(biāo)稱的最小錄音時(shí)間。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。地址端只用輸入，不輸出操作過程的內(nèi)部地址信息。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)別出語音段編號(hào)，輸出語音信號(hào)。他的制造采用MITEL 公司的低功耗、高穩(wěn)定性的 ISOCMOS 技術(shù)。可選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)。 圖 35 MT8880C 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 表 1 DTMF 信號(hào)的編碼解碼表 榮浩：?jiǎn)纹瑱C(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 11 發(fā)號(hào)由單 片機(jī)的 控制 ， 將事先存儲(chǔ)的號(hào)碼以 DTMF 形式通 過該片的 8 腳送至外線。本文通過 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。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。如果用 IRQL／ CP 作為單片機(jī)的中斷信號(hào)， IRQL 由高電平變?yōu)榈碗娖?，?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。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 應(yīng)用 MT8880 使 DTMF 信號(hào)的收發(fā)功能于一體，完成 DTMF 信號(hào)的編碼與解碼，達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。通過給語音芯片的 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)。 圖 功放電路 ISD1420 的驅(qū)動(dòng)能力有限 ()， 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 所示， 1W10W 的揚(yáng)聲器用 TDA2021， LA4440 芯片驅(qū)動(dòng) ，如圖 所示 ： 榮浩：?jiǎn)纹瑱C(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 15 圖 功放電路 燈光報(bào)警 圖 光報(bào)警電路 由 AT89C51 P0 口的 ～ 分別控制 4 個(gè)發(fā)光二極管 ， 予以光報(bào)警 。 振鈴檢測(cè)電路 由繼電器 J、整流橋等組成 ,單片機(jī) 控制整流橋 ， 使繼電器 J 吸合或斷開 ，從而完成摘掛機(jī)。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 ， 同太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 時(shí)單片機(jī)控制語音提示電路 “請(qǐng)用戶輸入密碼，并通過電話線路將 輸入的密碼信號(hào)送入雙音頻 DTMF解碼電路 。 榮浩：?jiǎn)纹瑱C(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 17 圖 信號(hào)音檢測(cè)電路 檢測(cè)方法：話線信號(hào)在傳輸過程中可能受到較嚴(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。 由于 T0開啟時(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 7～ 11個(gè)。對(duì)于忙音、撥號(hào)音、回鈴音等話線信號(hào) (如圖 15所 示 ) 。 主電檢測(cè)由單片機(jī) 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 口 輸出高電平 ， 控制備電供電 。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)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說明 VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(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 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為低八位地址接收。 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。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(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)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /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（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。在閑置模式下， CPU 停止工作。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。主程序用來對(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。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。 00H 為情況正常 ： 返回。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 ， 1 119， 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。 自動(dòng)電話語音報(bào)警程序在發(fā)生報(bào)警時(shí)調(diào)用 ， 其程序流程圖如圖 。若 2 次按鍵的時(shí)間間隔小于 100m s， 則第 2 次按鍵輸入無效 ， 以防止抖動(dòng)。當(dāng)有報(bào)警信號(hào)送單片機(jī)時(shí) ， 通過軟件模擬摘機(jī) ,預(yù)留電話撥號(hào)輸出后 ， 在接到第一聲回鈴音 或忙音時(shí) ， 定時(shí)器開始定時(shí) ， 計(jì)數(shù)器開始計(jì)輸入的回鈴音或忙音的個(gè)數(shù)。若 60 s 內(nèi)一直有回鈴音 ， 且定時(shí)到 ， 表示對(duì)方無人接聽 ， 則掛機(jī)撥打下一個(gè)報(bào)警電話 ， 直到電話報(bào)警完成。本文介紹了一種基于公用電話網(wǎng) ， 利用單片機(jī) 805 DTMF信號(hào)收發(fā)芯片MT8880、集成語音芯片 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) ， 完成語音報(bào)警的實(shí)用、可靠的單片機(jī)語音自動(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。 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)通過傳感器接口送入單片機(jī) ,單片機(jī)的報(bào)警中斷程序開始運(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。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 榮浩：?jiǎn)纹瑱C(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 35 參考文獻(xiàn) [1] 陳汝全等編 . 《 實(shí)用單片機(jī)接口技術(shù) 》 . 成都 :電子科技大學(xué)出版社 ,。 《現(xiàn)代電子技術(shù)》 2021 年第 10 期總第 177 [5] 龔冬梅．基于 DTMF信號(hào)方式的數(shù)據(jù)傳輸接口 軟件設(shè)計(jì)． 《 電腦開發(fā)與應(yīng)用 》 ， 2021， 16（ 6）： 17． [6] 張毅坤 編 . 《 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 》 。 8051 系列單片機(jī)與 MT8880收發(fā)器接口技術(shù) 。電子科技大學(xué)出版社 。 。此次設(shè)計(jì)能夠成功的完成，要特別感謝我的導(dǎo)師郭松老師的關(guān)懷和指導(dǎo)，以及其他同學(xué)的幫助與支持?！?安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào) 》 ,2021,(8)2。單片機(jī)遠(yuǎn)程語音報(bào)警系統(tǒng) 。清華大學(xué)出版社 ,2021年 7月 [4] 王忠民 , 郝 靜 , 張 瑜 編 。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)。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。 圖 MT8880 的數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖 程序清單如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV 30H,08H MOV 31H,04H MOV 32H,07H MOV 33H,09H MOV 34H,04H MOV 35H,06H MOV 36H,02H 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 CLR //CS 寫 CRB,CRB 對(duì) MT8880 進(jìn)行初始化 CLR //CK CLR //R/W\ SETB //RSO MOV P1,0DH //寫 CRA SET //觸發(fā) CK 信號(hào) NOP CLR //清 CK 信號(hào) MOV P1,00H //寫 CRB SETB //觸發(fā) CK 信 號(hào) NOP NOP CLR //清 CK 信號(hào) SETB //關(guān)閉片選 END:CLR //CS 選擇 MT8880 的發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 CLR //CK CLR //RSO CLR //R/WL LOOP: MOV R0,30H MOV R1,7H //將發(fā)送的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)給 R1 寄存器 MOV A, R0 //將數(shù)據(jù)首地址給寄存器 MOV P1,A //將數(shù)據(jù)送入 P1 口 SETB //觸發(fā) CK 信號(hào) ACALL DELAY //調(diào)用延時(shí)子程序 CLR //清 CK 信號(hào) INC R0 //數(shù)據(jù)地址加一 DJNZ R1,LOOP //數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)減一 SETB //關(guān)閉 榮浩：?jiǎn)纹瑱C(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 29 MT8880 的數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì) MT8880 的數(shù)據(jù)接收程序中用到了相應(yīng)的串口發(fā)送程序，其程序流程圖如圖 所示。若在 60 s 內(nèi)計(jì)數(shù)小于 14 個(gè)脈沖 ,則表示為回鈴音。掛機(jī)后單片機(jī)把輸入任務(wù)送對(duì)應(yīng)輸出口執(zhí)行任務(wù) ， 并保持狀態(tài)直到有新任務(wù)輸入。