【正文】 C51是一種帶4KB FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)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。 紅外探測器 紅外探測器按照探測的機(jī)理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。當(dāng)元件接收輻射，引起非電量的物理變化時(shí)，可以通過適當(dāng)?shù)淖儞Q后測量相應(yīng)的電量變化。216。機(jī)內(nèi)設(shè)置電源外撥開關(guān)，外出設(shè)防可以接通電源，達(dá)到更加省電的效果?？偠灾煌愋偷奶綔y器用不同的手段探測各種入侵行為，如人體的移動(dòng)、物體的震動(dòng)、玻璃的破碎和門窗的開關(guān)等，系統(tǒng)將所得的信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，發(fā)出警報(bào)。這些器件有效地為控制單元傳送現(xiàn)場的資料，提供報(bào)警控制。, 在VCC電源端利用C1和R2來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號(hào)。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾，該傳感器在工藝上將兩個(gè)特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動(dòng)平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。 熱釋電紅外傳感器的選擇 目前常用的熱釋電紅外傳感器型號(hào)主要有P22LHI95LHI95RE200B、等。為熱釋電紅外傳感器RE200B的內(nèi)部電路框圖?！?型振動(dòng)位移傳感器的內(nèi)部組成框圖，它由振動(dòng)和位移傳感元件、靈敏度限制電路、檢測控制電路、延時(shí)電路和輸出級(jí)等構(gòu)成。 ND—1型振動(dòng)位移傳感器的內(nèi)部 振動(dòng)位移傳感器技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)工作電壓靜態(tài)電流靈敏度檢測方向位移檢測依據(jù)工作溫度體積3V—12V3V時(shí)500毫安全向加速度－30℃～65℃122232mm 12864顯示器工作原理及其選擇LED數(shù)碼管在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍，其由發(fā)光二極管組成。當(dāng)顯示器位數(shù)較少時(shí)采用靜態(tài)顯示的方法是適合的。顯示的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間有關(guān)。可以顯示84 行1616 點(diǎn) 陣的漢字. 。本系統(tǒng)中X25045 依次存儲(chǔ)了標(biāo)志字段、用戶編號(hào)、話機(jī)號(hào)碼、報(bào)警器編號(hào)、警情代號(hào)、系統(tǒng)設(shè)置等數(shù)據(jù)信息。當(dāng)它低電平時(shí)，寫操作被禁止； Vss：地； Vcc：電源電壓； RESET：復(fù)位輸出。在S1 線上輸入的數(shù)據(jù)在/CS 變?yōu)榈碗娖胶蟮腟CK 的第一個(gè)上升沿被采樣，由SCK 的下降沿輸出到50 (）線上。：D7D6D5D4D3D2D1D01正在寫，0沒有寫操作1鎖存器置位，0鎖存器復(fù)位塊保護(hù)位看門狗定時(shí)器位 狀態(tài)寄存器格式 MT8888芯片的介紹 MT8888芯片在本系統(tǒng)中用作撥號(hào)電路。MT8888 芯片特點(diǎn)：1. 具有多種工作模式，可由內(nèi)部控制寄存器選擇，所以功能很強(qiáng)。2. 頻率精度高，片內(nèi)對(duì)雙音群模式的占空時(shí)間精確定時(shí)。MT8888 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)。元件典型值C1= C2 = IOnF 、Rl = R4 = R5 = IOOk、R2 = 60k、R3 = 、R3=（R2 X R5) / (R2 + R5) DTMF信號(hào)經(jīng)運(yùn)放輸出到兩組6 階開關(guān)電容式帶通濾波器，分離出低頻組Flow 和高頻組Fhigh信號(hào)。電路由數(shù)字頻率合成器、行／列可編程分頻器、開關(guān)電容式D/A 變換器組成。編碼電路由開關(guān)電容式D/A 變換器組成，得到高精度的量化電平。為了接收可靠，還應(yīng)滿足識(shí)別條件，即檢測有效信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，EST型號(hào)驅(qū)動(dòng)外接R1,C1積分電路。它有5 個(gè)寄存器：發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器（TDR）、接收數(shù)據(jù)寄存器（RDR）、狀態(tài)寄存器（SR）、控制寄存器A (CRA）和控制寄存器B (CRB）?；駾TMF 信號(hào)經(jīng)撥號(hào)音抑制、分離帶通濾波器、監(jiān)頻與確認(rèn)，譯成相應(yīng)的4 比特碼，經(jīng)RDR 輸至數(shù)據(jù)總線。3. 突發(fā)（BURST）模式：在DTMF 模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號(hào)突發(fā)和暫停時(shí)間各為51ms ；在CP 模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號(hào)突發(fā)和暫停時(shí)間各為102ms ，此時(shí)電路只可發(fā)送DTMF 信號(hào)，但不能接收。 DTMF撥號(hào)原理現(xiàn)在的電話機(jī)多數(shù)是雙音頻電話，下面就以雙音頻為例介紹電話撥號(hào)的原理。從中任意抽出2 中進(jìn)行組合，又稱其為8中取2的編碼方法。 ISD1420語音芯片 ISD1420[9]語音芯片在本系統(tǒng)中用作報(bào)警電路中語音信號(hào)輸出模塊,是由美國ISD ( Information Storage Device ）公司開發(fā)的高保真、不怕斷電、錄放一體化的單片固態(tài)語音集成電路。，省掉備用電源。，錄音和回放后即刻進(jìn)入等待模式， uA的維持電流。 ，適于同單片機(jī)接口。信號(hào)的放大分兩步完成，先經(jīng)過輸入前置放大器，然后經(jīng)過固定增益放大器。我們可以通過選擇連接到AGC 管腳的電阻和電容值來調(diào)節(jié)描述自動(dòng)增益電路特性的兩個(gè)時(shí)間常量，即響應(yīng)時(shí)間和釋放時(shí)間。語音的質(zhì)量要想優(yōu)于電話的音質(zhì)，取樣頻率要用8kHz 。由skHz 取樣時(shí)鐘取樣，并且經(jīng)過電平移位而產(chǎn)生不揮發(fā)寫入過程所需要的高電壓，取樣時(shí)鐘也用于存儲(chǔ)陣列的地址譯碼，以便輸入信號(hào)順序的寫入存儲(chǔ)陣列。它可以根據(jù)地址中的A6,A7 的電平狀態(tài)決定AOA7 的功能。操作模式可以方便的與微控制器一起使用，也可通過硬件連線得到所需系統(tǒng)操作。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。在電源的兩端并聯(lián)的大電容和小電容起濾波作用。輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器7800系列組成的電源,CW7800/CW78M00/CW78L00系列的最后兩位數(shù)字表示該集成穩(wěn)壓器的輸出電壓值。若考慮輸出電流的要求，,應(yīng)選用CW7800系列的。[12] 電源的電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) [14]。為防止環(huán)境干擾信號(hào)對(duì)觸發(fā)中斷的影響，當(dāng)響應(yīng)中斷后，對(duì)中斷信號(hào)多次（如5 次）巡檢，確認(rèn)是中斷信號(hào)時(shí)，才去執(zhí)行中斷處理子程序，否則認(rèn)為是外界干擾信號(hào)不執(zhí)行報(bào)警處理，有效降低誤報(bào)幾率。 接探頭掉線檢測端，單片機(jī)對(duì)該口定時(shí)查詢，正常時(shí)為高電平，當(dāng)檢測到低電平即發(fā)出掉線警報(bào)。輸出分別接報(bào)警LED 、蜂鳴器，有警報(bào)發(fā)生時(shí)開關(guān)的輸出I/O 口給出高電平信號(hào)。 、 分別與MT8888 的WR和RD相連，控制MT8888 的讀寫。熱釋電紅外傳感器振動(dòng)位移傳感器用戶端自動(dòng)報(bào)警器CPUAT89C51看門狗EEPROMDTMF撥號(hào)電路語音檢測電路電話接口電路開關(guān)電路輸入輸出控制電路 備用電源 用戶端自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警組成框圖 自動(dòng)撥號(hào)電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)撥號(hào)電路可通過電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋呼，對(duì)所指定的機(jī)構(gòu)或人員發(fā)出求救信號(hào)，簡述事故性質(zhì)及地點(diǎn)，使救援人員采取相應(yīng)措施來制止事故，系統(tǒng)主要功能如下：1. 報(bào)警優(yōu)先功能：主機(jī)與用戶電話機(jī)共用一條電話線，非報(bào)警時(shí)，不影響電話的正常使用，電話機(jī)的正常使用 不影響也不干擾主機(jī)報(bào)警。4. 可自行錄制語音：語音播送，由使用者自行錄制，存錄“狀況”（如有人闖入），使用者的姓名，地址，電話等。它的接收部分采用單端輸入，由R201 、R202 和C201 組成，其輸入電壓增益為R202/R201 = 2 。DTMF IN 和DTMF OUT與電話接口電路相連。每移出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)之后，字節(jié)地址自動(dòng)增加到下一個(gè)較高地址。3. 寫數(shù)據(jù)到X25045 的操作為：拉低/CS 并保持在低電平；發(fā)送寫指令；寫數(shù)據(jù)。 、 、 來模擬SPI 接口。本系統(tǒng)中自動(dòng)報(bào)警器也將處理過的數(shù)據(jù)存入X25045。 X25045 接口電路圖 語音電路設(shè)計(jì) 所示。LED2 為錄音指示燈，當(dāng)處于錄音狀態(tài)時(shí)，ISD1420 的25 腳被拉成地電平，LED2 發(fā)亮。 語音電路 電話接口電路設(shè)計(jì) 。為了降低系統(tǒng)功耗，繼電器選擇了高靈敏型，工作電壓為＋5V ?？梢赃x用IN4004 、IN4007 等。撥號(hào)電路、語音電路可通過1 : 1 隔離變壓器與電話接口電路相連。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。 聲光報(bào)警執(zhí)行電路圖 檢測信號(hào)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用復(fù)合式傳感器對(duì)每路的信號(hào)進(jìn)行檢測。、分別置低電平，74LS373為OC低電平時(shí)，Qn端輸出鎖存的信號(hào)。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。其軟件處理使用了端口訪問和掃描檢測兩種方法，從而使按鍵數(shù)可達(dá)到16個(gè)，同時(shí)由于采用了組合邏輯來直接對(duì)端口進(jìn)行讀取，因此極大的簡化了程序的處理過程，也節(jié)省了寶貴的存儲(chǔ)器和CPU 資源。IOIO2 、IO3 分別接AT89C51 、 、 口。編程語言的軟件設(shè)計(jì)采用MCS51 匯編語言編寫自動(dòng)報(bào)警器中相關(guān)程序（如撥號(hào)、語音、讀寫X25045 等）。 主程序流程圖開始調(diào)用摘機(jī)子程序調(diào)用檢測子程序調(diào)用判斷子程序有撥號(hào)音調(diào)用撥號(hào)子程序調(diào)用檢測子程序調(diào)用判斷子程序有忙音有回鈴音定時(shí)50S到調(diào)用掛機(jī)子程序延時(shí)5S調(diào)用語音子程序調(diào)用摘機(jī)子程序調(diào)用延時(shí)子程序返回 控制模塊PROCESS 流程圖 為控制模塊PROCESS 流程圖，它是整個(gè)系統(tǒng)軟件的核心，控制整個(gè)系統(tǒng)完成摘機(jī)，信號(hào)音判斷、撥號(hào)，發(fā)出語音求救信號(hào)，最后掛機(jī)。 撥號(hào)模塊程序設(shè)計(jì)開始置MT8888為CP模式置T0定時(shí)T1計(jì)數(shù)T0、T1賦初值定時(shí)、計(jì)數(shù)開始R2=1005秒定時(shí)到返回 檢測子程序流程圖開始R2R3=1600調(diào)用MINUS子程序C置位R2R3=800調(diào)用MINUS子程序C置位置撥號(hào)音標(biāo)志位返回R2R3=50調(diào)用MINUS子程序C置位返回置忙音標(biāo)志位返回置回鈴音標(biāo)志位返回 判斷子程序流程圖MT888O 在工作之前要進(jìn)行初始化，它的初始化過程要經(jīng)過下面的步驟：讀狀態(tài)寄存器、寫CRA =000OB 、寫CRA=000OB 、寫CRA = IOOOB 、寫CRB =OOB 、讀SR 、寫CRA =11OIB 、寫CRB = D000OB 。根據(jù)程控交換機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，撥號(hào)音為45OHz 的連續(xù)正弦波，正負(fù)誤差25Hz ，忙音為45OHz 的正弦波，回鈴音為450Hz 的正弦波，1s 通，4s 斷。檢測子程序流程圖如圖322 。最后，計(jì)數(shù)值高八位存儲(chǔ)到THI 中，低八位存儲(chǔ)到TL1 中，供判斷子程序進(jìn)行判斷。在將MT8888 設(shè)置為突發(fā)模式的時(shí)候，需要進(jìn)行如下步驟：寫控制寄存器A、寫控制寄存器B、寫發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、等待中斷或讀狀態(tài)寄存器。 口由高電平變?yōu)榈碗娖?，觸動(dòng)ISD142O 的放音腳，放音開始，因?yàn)镮SD1420 最長錄音時(shí)間為20 秒，所以，延時(shí)23 秒后， 腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，放音結(jié)束，然后進(jìn)入下一次放音狀態(tài)，直至三次放音結(jié)束，清除警情標(biāo)志位7EH 后，程序返回。開始N=0解碼輸入密碼正確錯(cuò)誤輸入告警N=N+1N6？50秒定時(shí)中斷返回修改密碼輸入新密碼探頭掉線檢測 密碼及顯示子程序流程圖 讀寫數(shù)據(jù)模塊程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中對(duì)X25045 的編程包括上電初始化、系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)X25045 的讀寫以及看門狗的訪問。使用X25045 時(shí)需要注意的幾點(diǎn)問題： 1. 上電以后，在任何操作開始以前，需要在／CS引腳上有一個(gè)從高電平至低電平的跳變。如果這時(shí)／CS 仍然為低電平，隨后的寫操作將會(huì)被忽略。在其它時(shí)鐘時(shí)間使／CS 變?yōu)楦唠娖?，不能結(jié)束寫操作。根據(jù)其來源不同，主要有空間干擾（通過電磁輻射進(jìn)入）、過程通道干擾（通過與自動(dòng)報(bào)警器及中央控制器相連的前向和后向通道進(jìn)入）、供電系統(tǒng)干擾以及印制板與電路間產(chǎn)生的相互干擾。2. 設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，合理布線，力求將系統(tǒng)中個(gè)元件之間、電路之間可能產(chǎn)生的不利影響限制在最低程度。按鈕等在操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，必須利用RC 電路加以吸收。對(duì)于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和ROM 、RAM 存儲(chǔ)器件（集成塊），應(yīng)在芯片的電源線（VCC ）和地線（GND ） uF 去耦電容。應(yīng)選擇正品元器件。5. 電阻系統(tǒng)本身對(duì)靜電的防護(hù)也是至關(guān)重要的。6. 無論系統(tǒng)采取什么樣的抗干擾措施，系統(tǒng)總會(huì)受到一些干擾使系統(tǒng)中的單片機(jī)的程序跑飛。 , 即程序指針亂跳，出現(xiàn)程序跑飛和非法死循環(huán)，導(dǎo)致程序失控[17]。接收端對(duì)接收到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行異或操作。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令之間插入兩條NOP 指令，保證彈飛的程序迅速納入正確的控制軌道。本章節(jié)介紹的抗干擾措施從軟件和硬件兩個(gè)方面考慮，防止由于受干擾而造成的誤報(bào)甚至崩潰，無論采取怎樣的抗干擾措施，電路總有受干擾的時(shí)候。2. 對(duì)于區(qū)域聯(lián)網(wǎng)式報(bào)警系統(tǒng)，其大部分時(shí)間處于警戒狀態(tài)，傳送數(shù)據(jù)量較小，若采用通常的微機(jī)加MODEM 進(jìn)行通信，勢必造成浪費(fèi)。因此實(shí)際電路中考慮到了對(duì)信號(hào)進(jìn)行特殊的處理：如在硬件上設(shè)置濾波電路、信號(hào)的上拉或下拉處理電路，或采用比較器進(jìn)行處理。這些時(shí)間段，是根據(jù)防火防盜的需要設(shè)置的，對(duì)不同的系統(tǒng)，這個(gè)時(shí)間段并不相同。 致 謝 本文是在王麗娟老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的