【正文】 、溫度傳感器等監(jiān)測(cè)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等。2 本報(bào)警系統(tǒng)的簡(jiǎn)述 本系統(tǒng)的組成及其工作原理 本系統(tǒng)的組成如圖 21 所示，整個(gè)系統(tǒng)包括主控制電路、傳感器探測(cè)器監(jiān)控電路、聲光報(bào)警電路、振鈴檢測(cè)電路、模擬摘掛機(jī)電路、DTMF 收/發(fā)解碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、語(yǔ)音提示和錄音電路等。傳感器探測(cè)器監(jiān)控電路：用于采集門(mén)、窗、空地等地方的傳感器傳來(lái)的信號(hào)。在室內(nèi)安裝熱釋電紅外傳感器，大門(mén)上安裝門(mén)磁，窗口和陽(yáng)臺(tái)上安裝主動(dòng)紅外對(duì)射防盜探測(cè)器，所有的盜警探測(cè)器可由大門(mén)鎖或電話遠(yuǎn)程來(lái)控制，當(dāng)用戶離開(kāi)家，在門(mén)外用鑰匙將門(mén)反鎖上時(shí)，就會(huì)聯(lián)動(dòng)報(bào)警器所有盜警探測(cè)器進(jìn)入一級(jí)布防狀態(tài)；當(dāng)用戶用鑰匙按一定規(guī)定正常開(kāi)鎖，報(bào)警器便會(huì)自動(dòng)復(fù)位撤防；假如用戶出門(mén)時(shí)忘了布防，可以通過(guò)電話遠(yuǎn)程控制布防或撤防?；鹁綔y(cè)器可由：煙霧探測(cè)器、燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器、溫度傳感器等組成，可按用戶需求所配。（4） 緊急報(bào)警與叫停功能：主機(jī)上設(shè)置有緊急報(bào)警和復(fù)位叫停按鍵，供緊急情況用。 　　?。ǎ矗?錯(cuò)誤編程亦無(wú)廢品產(chǎn)生，一般的 OTP 產(chǎn)品一旦錯(cuò)誤編程就成了廢品,而 89 系列單片機(jī)內(nèi)部采用了 Flash 存儲(chǔ)器,所以錯(cuò)誤編程之后仍可以重新編程,直到正確為止 故不存在廢品。它采用了 ATMEL 的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，同時(shí)兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令集及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)。 AT89S52 I/O 端口簡(jiǎn)明介紹P0口： 8位、開(kāi)漏極、雙向I/O口P1口： 8位、雙向 I/O口，內(nèi)含上拉電阻；計(jì)數(shù)輸入（）和觸發(fā)器輸入（）,默認(rèn)狀態(tài)下定時(shí)器2為關(guān)閉。從而使它的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。程序設(shè)置中斷的允許或屏蔽，也可設(shè)置中斷的優(yōu)先級(jí)。（3） 中斷返回執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，必然要返回，中斷返回就是被程序運(yùn)行從中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)回到原工作程序上來(lái)。表 31 TCON 、TMOD 寄存器結(jié)構(gòu)D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0TMOD GATE（T1 C/T（T1 M1（T1 M0（T1 GATE（T0 C/T（T0） M1（T0 M0（T0 5 ） ） ） ） ） ） ）IE1：外部中斷 1 請(qǐng)求標(biāo)志，其功能和操作類(lèi)似于 TF0。IE0：外部中斷 0 請(qǐng)求標(biāo)志，其功能和操作類(lèi)似于 IE1。C/T：計(jì)數(shù)方式還是定時(shí)器方式選擇位。 復(fù)位電路當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。圖中電容C1 和電阻R1 對(duì)電源 +5V來(lái)說(shuō)構(gòu)成微分電路。 6 電話接口電路 DTMF 雙音多頻原理的介紹所謂DTMF ( Double Tone MulitiFrequency，雙音多頻）是作為實(shí)現(xiàn)電話號(hào)碼快速可靠傳輸?shù)囊环N技術(shù)，它具有很強(qiáng)的抗干擾能力和較高的傳輸速度，因此，可廣泛用于電話通信系統(tǒng)中，但絕大部分是用作電話的音頻撥號(hào)。這種電話機(jī)中通常有16個(gè)按鍵，其中有10個(gè)數(shù)字鍵 0~ 9 和 6 個(gè)功能鍵*、A 、B 、C 、D 。雙音多頻信號(hào)是一組由高頻信號(hào)與低頻信號(hào)疊加而成的組合信號(hào),CCITT和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了電話鍵盤(pán)按鍵與雙音多頻信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表32所示 [8]。該芯片集成多音頻接收芯片HT9170來(lái)完成 DTMF信號(hào)的接收、分離和譯碼，輸出由相應(yīng)16種DTMF頻率組合的4位并行二進(jìn)制碼。可以廣泛使用在自動(dòng)電話報(bào)警系統(tǒng)、電話語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、自動(dòng)控制通訊設(shè)備、電話語(yǔ)音設(shè)備等多種場(chǎng)合。CPU 可以通過(guò)設(shè)置高低電平，實(shí)現(xiàn)摘掛機(jī)功能（高電平機(jī)，低電平掛機(jī)）；7） 從電話線上輸出的語(yǔ)音信號(hào)或者 DTMF 信號(hào)一般可以從 2831 端輸出。9） PH8810 模塊不具備電話線忙音識(shí)別功能。 電話接口電路的設(shè)計(jì)電話接口電路應(yīng)用于本設(shè)計(jì)，具體劃分為：振鈴檢測(cè)電路，模擬摘機(jī)、掛機(jī)電路，DTMF 音頻解碼收發(fā)電路等等，以下將詳細(xì)介紹各功能具體內(nèi)容：（1）DTMF 接收電路 PH8810 芯片中集成的 HT9170 是一個(gè)具有數(shù)字解碼和濾波功能的雙音多頻（DTMF）信號(hào)接收器。其預(yù)置濾波電路可將 350Hz~400Hz 的信號(hào)濾掉，再通過(guò)低通濾波電路和高通濾波電路將信號(hào)分解成低頻信號(hào)和高頻信號(hào)。參見(jiàn)時(shí)序圖圖 33 和表 33[10]。DTMF 數(shù)據(jù)輸出按照國(guó)家規(guī)定的 DTMF 信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)。這 5 位代碼按照 DO 到 D4 的順序來(lái)傳，并該數(shù)據(jù)要在 CLK 引腳下降沿到來(lái)之前放到輸出鎖存中。CLR 的最大頻率為 500K，一般取 100K，本系統(tǒng)設(shè)置 CLK 高電平持續(xù) 5uS,低電平也為 5uS，一個(gè)周期為 10uS，保證 CLR 的頻率在 100K 左右。檢測(cè)振鈴的電路是用高壓電容來(lái)進(jìn)行隔直，經(jīng)濾波整形后輸出 25HZ 的脈沖信號(hào)；振鈴以 5 秒為周期，即 1 秒送，4 秒斷 [13]。根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不論任何電話機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的 11 直流電阻應(yīng)小于或等于 300 歐姆，電話線的電壓為直流十幾伏。摘機(jī)后，接收電話線路的 DTMF 信號(hào)時(shí)，PH8810 芯片的 DV 端置高電平，經(jīng)反向后為低電平觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷 INT0，單片機(jī)響應(yīng)中斷置 端為低電平輸出，通過(guò)反相器置芯片 OE 端為高電平，延時(shí) 6mS 以上后可以讀取 P1 口低四位的數(shù)據(jù)，完成 DTMF 的接收。連接原理圖如圖 35 所示。采用 APR 芯片有較好的性價(jià)比。（2）APR9600 的引腳及引腳功能介紹見(jiàn)文獻(xiàn)[14]。(錄音時(shí) M8 = 1 時(shí)可錄一至任意多段, M8 = 0 時(shí)只能錄兩段。② M1～M8 鍵在有效段控放音時(shí),按一鍵即開(kāi)始放音一段,放音期間再按一下即停 止。（3） APR9600 控制模式。如按鍵不放即循環(huán)放音。（2）留言錄音電路：采用串行控制方式的可分一至任意多段的錄放音，單片機(jī)的 口與/M1 相接， 與/RE 端連接，/RE 同時(shí)也與 100K 電阻串聯(lián)連接到電源正極，置 MSELMSEL2 均為 0，/M8 置 1。由于/RE 與 100K 電阻串聯(lián)連接到電源正極，所以 /RE 端在芯片待機(jī)狀態(tài)時(shí)為 1，假如用戶需要收聽(tīng)留言，只需按一下/M1 鍵即放音第一段，再按一下即放第二段，如此順序逐段放音，到最后一段結(jié)束時(shí)即停止放音，必須按一下 CE 鍵復(fù)位，然后再按/M1 鍵就可以又從第一段放音。通常分為離子式型煙霧、和光電式煙霧。根據(jù)溫度傳感器輸出方式及接口方式的不同，可以分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器模擬溫度傳感器傳出模擬信號(hào)，必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的接口電路，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后才能由微處理器處理。其原理是利用磁鐵可以控制控制磁控管開(kāi)合的原理，當(dāng)兩者靠攏在一起時(shí)磁控管呈閉合狀態(tài)，此時(shí)再將兩者分開(kāi)磁控管就會(huì)斷開(kāi)，斷開(kāi)信號(hào)就會(huì)傳輸給報(bào)警主機(jī)。（3）被動(dòng)式熱釋電紅外探頭：探測(cè)人體發(fā)射的10uM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：器件功耗很小，隱蔽性好，價(jià)格低廉，探測(cè)范圍大等。人體熱釋電傳感器的安裝注意事項(xiàng)：（1）根據(jù)說(shuō)明書(shū)確定正常的安裝角度，安裝高度一般為 米左右。 小結(jié)在硬件電路實(shí)物設(shè)計(jì)前，要選擇合適的電子元件型號(hào)，并且對(duì)相關(guān)的元件應(yīng)用知識(shí)熟悉，在比較方案時(shí)盡量選擇自己比較熟悉的電子元件來(lái)設(shè)計(jì)。4 本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的工作流程圖包括系統(tǒng)模擬摘機(jī)工作的程序流程圖、第一按鍵處理程序流程圖、第二按鍵處理程序流程圖、系統(tǒng)報(bào)警中斷處理程序流程圖，分別如圖 4圖 4圖 4圖 44 所示。中斷初始化等待中斷有按鍵輸入？延時(shí) 25S，清TF0延時(shí) 摘機(jī)，播放 語(yǔ)音YYNY開(kāi)始是否來(lái)電?N跳到按鍵第一處理程序Y圖 41 系統(tǒng)模擬摘機(jī)工作的程序流程圖TF0 是否為 1？掛機(jī)返回已達(dá) 25 秒鐘?Y 19 按鍵第二處理程序是否按 1?開(kāi)始返回，掛機(jī)是否按 2?是否按 3?是否按 4?是否按 6?R0 是否為 0EH?開(kāi)所有盜警傳感器關(guān)所有盜警傳感器打開(kāi)電器 1關(guān)閉電器 1調(diào)用操作成功子程序關(guān)閉電器 2NNNNYYYYY圖 42 按鍵第一處理程序流程圖NY是否按 5？ 打開(kāi)電器 2YY調(diào)用操作失敗程序N 20 A 的數(shù)據(jù)移到R1,R1 內(nèi)容加 1是否按了 6＃?開(kāi)始返回，掛機(jī)是否按＃?調(diào)用操作錯(cuò)誤子程序NYYN圖 43 按鍵第二處理程序流程圖NY輸入提示語(yǔ)音，把 R0 置 0EH返回調(diào)用留言錄音程序是否按了密碼 3232＃？是否按鍵復(fù)位?啟動(dòng)聲光報(bào)警和攝像機(jī)已達(dá) 10 秒鐘?先把電話掛機(jī)，再兩次撥打相應(yīng)的電話號(hào)碼NNYY中斷開(kāi)始返回圖 44 系統(tǒng)報(bào)警中斷處理程序流程圖 21 部分程序設(shè)計(jì)（1）摘機(jī)程序一般的摘機(jī)程序的設(shè)計(jì)是以由振鈴信號(hào)觸發(fā)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)響鈴次數(shù)摘機(jī)的，每振鈴一次計(jì)數(shù)一次，但是這種方法在沒(méi)有掛線檢測(cè)的電話接口電路中是有缺陷的，假如來(lái)電沒(méi)有在設(shè)定的振鈴次數(shù)內(nèi)掛機(jī)了，而計(jì)數(shù)器卻已經(jīng)保留了計(jì)數(shù)次數(shù)，那么下次再來(lái)電時(shí)就會(huì)把上次的響鈴次數(shù)加起來(lái)一起算，所以設(shè)計(jì)有缺陷。T0SUB: 。延時(shí) 繼續(xù)等待鈴聲置中斷標(biāo)志位 LCALL LOOPS2 JNB TF0, BYE 。把中斷 0 標(biāo)志位清零 MOV R1, 50H MOV R0, 00H CLR 。TEL: 。置 CE 為低電平選擇發(fā)送芯片 HT9200A CLR EA 。延時(shí),使 DTMF 信號(hào)持續(xù) 60MS LCALL LOOP1MS SETB 。從 口串行模式傳輸 1 位電話號(hào)碼子程序 MOV R3 ,00HWEIMA: CLR C 。延時(shí) 5US CLR 。R3 數(shù)據(jù)加 1 CJNE R3 ,5,WEIMA 。主程序里先定義了各個(gè)功能寄存器和端口，然后設(shè)置了各中斷程序的入口地址，接著設(shè)置各個(gè)功能單元，初始化各個(gè)功能模塊。先單獨(dú)從簡(jiǎn)單的功能模塊程序開(kāi)始調(diào)試，各模塊調(diào)試成功后結(jié)合一起，檢測(cè)整體是否有沖突。人體紅外感應(yīng)測(cè)試為：用手放在探測(cè)頭前，紅外感應(yīng)器電路輸出是否從低電平跳變到高電平，或門(mén)輸出是否也為高，能否正常觸發(fā)系統(tǒng)中斷；（8）測(cè)試 PH8810 本身在沒(méi)有模擬摘機(jī)的情況下，會(huì)不會(huì)接受來(lái)自電話線上的DTMF 數(shù)據(jù)；（9）測(cè)試內(nèi)外門(mén)鎖開(kāi)關(guān)電路，重復(fù)多次測(cè)試系統(tǒng)是否穩(wěn)定。（3）語(yǔ)音提示音電路，把錄音/播放鍵按下，進(jìn)入錄音狀態(tài)，壓住某段音的按鍵聽(tīng)到“嘀”一聲開(kāi)始錄音，紅色工作指示燈會(huì)閃爍，松開(kāi)按鍵又聽(tīng)到“嘀”一響，指示燈熄滅錄音停止，每段錄音時(shí)長(zhǎng)約 7 秒，錄滿時(shí)指示燈熄滅并響嘀嘀 兩聲，若沒(méi)有錄滿而停 24 止，下次再錄時(shí)則又從該段錄音的段首開(kāi)始錄音；再按一下錄音/播放鍵，按鈕會(huì)向上返回，進(jìn)入播放狀態(tài)，按一下各段音的按鍵會(huì)清晰聽(tīng)到剛才的錄音。而在報(bào)警期間，其它中斷不會(huì)響應(yīng)，有效的保證了報(bào)警的及時(shí)性。密碼校驗(yàn)正確后輸入相應(yīng)的控制。當(dāng)提示音播放結(jié)束后，在電話按鍵輸入號(hào)碼時(shí)，DTMF 信號(hào)指示燈會(huì)跟隨閃爍。在對(duì) APR9600 芯片電路測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)：該芯片對(duì)供電電壓的要求很高，假如低于 或高于 都不能正常工作。各功能模塊測(cè)試結(jié)果如下：（1）上電，各發(fā)光二極管的顯示狀態(tài)正常，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。本來(lái)還想添加一個(gè)遠(yuǎn)程控制能輸入電話號(hào)碼修改預(yù)設(shè)的報(bào)警電話號(hào)碼組的功能，但由于本系統(tǒng)沒(méi)有外部存儲(chǔ)器保存數(shù)據(jù)，單片機(jī)斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失，所以該功能在本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的意義不大。在 keilC51 編程環(huán)境下通過(guò)了主程序的初步調(diào)試后，本人根據(jù)算法寫(xiě)出了相關(guān)功能的子程序，包括中斷子程序、延時(shí)子程序、撥號(hào)子程序等等，其中中斷子程序又調(diào)用了密碼校驗(yàn)子程序，延時(shí)子程序、撥號(hào)子程序等等。延時(shí)約 5uS 子程序 NOP NOP NOP NOP NOPRET 小結(jié)由于本人編程基礎(chǔ)不好，所以在軟件編程花了不少功夫。延時(shí)鎖存 口的數(shù)據(jù) SETB 。A 里的號(hào)碼連同進(jìn)位標(biāo)志循環(huán)右移一位 MOV ,C 。延時(shí) 50MS 使相鄰的兩組雙音多頻信號(hào)的時(shí)間間隔應(yīng)不小于 50MS LCALL LOOP1MS INC R1 CJNE R1,33H,TEL 。延時(shí) 10MS 以使發(fā)送芯片 HT9200A 起振 22 LCALL LOOP1MS LCALL BOHAO 。把第一個(gè)號(hào)碼移入 A SETB 。延時(shí) 1S LCALL LOOPS2 SETB MOV R2 ,32H 。摘機(jī) CLR TR0 。延時(shí) 25S,6 響鈴聲 LCALL LOOPS2 CLR TF0 。當(dāng)來(lái)鈴時(shí)，單片機(jī)響應(yīng) T0 中斷后延時(shí) 25S（約 6 次響鈴） ，把 TF0清零