【正文】 ............ 8 電話號(hào)碼存儲(chǔ)模塊 ........................................... 13 報(bào)警信號(hào)輸入 ............................................... 13 .................................... 15 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................... 15 主程序設(shè)計(jì) ................................................. 16 ........................................... 17 系統(tǒng)原理 ................................................... 17 元器件選擇 ................................................. 19 總 結(jié) ............................................... 21 參考文獻(xiàn) ............................................. 22 附 錄 ............................................... 23 致 謝 ............................................... 23 1 家庭電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警裝置設(shè)計(jì) 前 言 改革開放以來，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。在保護(hù)了人身財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)， 增加了很多的安全隱患。 1. 電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器的 功能和 總體設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)為基于單片機(jī)的電話自動(dòng)撥號(hào) 報(bào)警系統(tǒng) ?？梢?檢查顯示已存儲(chǔ)的號(hào)碼。 電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)硬件框圖見圖 11 所示 ，本系統(tǒng)是利用電話網(wǎng) 來傳輸數(shù)字和語音信息的，系統(tǒng)在工作時(shí) 報(bào)警檢測電路中二氧化碳傳感器 的輸出電壓會(huì)隨著空氣中二氧化碳?xì)怏w 濃度 的 變化而變化，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)， 隨著二氧化碳?xì)怏w濃度升高，傳感器輸出電壓也會(huì)隨之變高，當(dāng) 輸出電壓高于預(yù)先設(shè)定的比較器反向輸入端的基準(zhǔn)值 時(shí) 就會(huì) 產(chǎn)生報(bào)警 信息， 檢測電路就把警情信息轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)傳送到2 單片機(jī)，單片機(jī)收 到 警情信號(hào)后，立即控制摘機(jī)電路摘機(jī)，同時(shí) 控制雙音多頻發(fā)送電路撥打預(yù)先存在 E2PROM 存儲(chǔ)器 CAT24C021 中的電話號(hào)碼 ，實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 撥號(hào)報(bào)警功能。 圖 11 基于單片機(jī)的電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器的系統(tǒng)硬件 電話自動(dòng)撥號(hào)的主電路圖 執(zhí)行完初始化程序后，首先判斷有無報(bào)警信號(hào)，若沒有報(bào)警信 號(hào)，則判斷用戶是否按下修改鍵修改報(bào)警電話號(hào)碼，若用戶沒有按下修改鍵，則繼續(xù)判斷有無報(bào)警信號(hào)，若用戶按下了修改鍵則需要用戶繼續(xù)輸入報(bào)警時(shí)所要撥打的電話號(hào)碼，以停止鍵來判斷是否輸完，若沒輸完則繼續(xù)輸，輸完后則存入 E2PROM存儲(chǔ)器 CAT24C021 中，若有報(bào)警信號(hào)，首先判斷設(shè)置的標(biāo)志位是否為 1，若不為 1，則單片機(jī)立刻控制 P 口，令 為低，執(zhí)行摘機(jī)后，從 CAT24C021 中讀取報(bào)警電話號(hào)碼，并顯示要撥打的電話號(hào)碼，最后把電話號(hào)碼發(fā)送到 MT8880 撥打報(bào)警電話號(hào)碼 。 它的壽命為 1000寫 /擦循環(huán) ， 它的 數(shù)據(jù)保留時(shí)間為 10 年 ， 它全靜態(tài)工作時(shí)頻率為 0Hz24Hz， 它可以進(jìn)行 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 。 VCC 接 供電電壓。 P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并 因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如 表 22所示， P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào) [2]。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 PSEN 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET,當(dāng) EA 端保持高電平7 時(shí)，此間 有 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 AT89C51 芯片擦除 三個(gè)鎖定位和 整個(gè) PEROM 陣列的電擦除可 以 通過正確的 控制信號(hào)組合，并且使 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。但 RAM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、 串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。當(dāng) 處于 用戶摘機(jī)時(shí)，電話機(jī) 會(huì) 通過叉簧接上 大 約 300Ω的負(fù)載，使 整個(gè)電話線回路 中 流過 大 約 30mA 的電流。 8 圖 22 模擬摘掛機(jī)電路 圖 顯示和 鍵盤模塊 該模塊 是用來 顯示報(bào)警電話號(hào)碼的。 HD7279 芯片 具有片選信號(hào) ， 可 以 方便地實(shí)現(xiàn) 多于 64 鍵的鍵盤接口和 多于 8 位的顯示 。每個(gè)號(hào)碼 所 對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率互 相 不為整數(shù)比 .其中 高頻群中 頻率 1633HZ用做 備用頻率， 就成了 七中取二 的 方式， 此時(shí)就 只有 12個(gè)號(hào)碼。MT8880 是一個(gè)帶有呼叫處理濾波器的單片 DTMF 收發(fā)器。 OSCOSC0 為 的晶振接入 端 ， 若外加時(shí)鐘從 OSC1 經(jīng)電容耦合輸入時(shí) ，OSC0 端開路 。 GS 為增益選擇端 ， 此 引 腳與 IN之間接一個(gè)反饋電阻可調(diào)節(jié)運(yùn)放的增益。 CP 為系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端 。 IRQ/CALL 為中斷請(qǐng)求或電話信號(hào)音檢測輸出端 [7]。 表 24 內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)的寫入、讀出控制 控制寄存器 CRA， CRB 及狀態(tài)寄存器 SR 的 各比特位 b0～ b3 的名稱如表 25所示 。 RS 為 寄存器選擇， 當(dāng) B3=1 時(shí) ，下一個(gè)寫周期選擇寫 CRB，一次性選擇完成。 當(dāng) B2 為高電平時(shí)，產(chǎn)生行 /列單音信號(hào)，當(dāng) B2 為低電平時(shí)，產(chǎn)生 DTMF 信號(hào)。 當(dāng) B0=0 時(shí) ，中斷禁止，讀出數(shù)據(jù)后 清零； 當(dāng)B0=1 時(shí)，中斷發(fā)生， B B2 被設(shè)定。 B2=0 表示 SR讀完數(shù)據(jù)后清零； B2=1 表示 RDR 中已有有效數(shù)據(jù)?？刂萍拇嫫?CRB 的 4 比特位 是 0000（ B）， B0=0 表示選擇電路工作于突發(fā)模式，B1=0 表示 工作在 非試驗(yàn)?zāi)Ｊ?， B2=0 表示選擇只產(chǎn)生 DTMF 信號(hào)，而不產(chǎn)生行 /列單 音信號(hào)， B3=0 或 B3=1 均可。 該 信號(hào)不能直接加到耦合線圈兩端，因?yàn)轳詈暇€圈阻值較小，分壓后加在耦合線圈兩端的電壓值 也很小，而 且功率也很小， 所以傳送到電話線上的信號(hào)特別弱，程控交換機(jī) 無法識(shí)別， 將 造成發(fā)送 DTMF 信號(hào)失敗， 而13 考慮到放大器輸入電阻很大， 所以可利用放大器 使 MT8880 發(fā)出的雙音頻信號(hào)正常輸出。 電話號(hào)碼存儲(chǔ)模塊 本設(shè)計(jì) 用 E2PROM 存儲(chǔ)芯片 CAT24C021， CAT24C021 是集 E2PROM 存儲(chǔ)器 、 復(fù)位微控制器和看門狗定時(shí)器三種 功能與一體的 I2C 串行 CMOS E2PROM 器件。通過 SDA 管腳控制對(duì) 看門狗進(jìn)行操作。 當(dāng) 預(yù)置報(bào)警電話號(hào)碼時(shí)， 可 借助 7279 鍵盤把號(hào)碼送入單片機(jī)，單片機(jī)可判斷出是鍵盤上的哪個(gè)鍵被按下，將此數(shù)據(jù)由單片機(jī)讀入，供 CAT24C021 寫入。 圖 27 傳感器結(jié)構(gòu) 圖 28 傳感器典型連接電路圖 電源 Vh 對(duì)傳感器加熱絲 加熱，當(dāng)氣體濃度變化時(shí)， 1 端與 4 端的電阻會(huì)產(chǎn)生變化，經(jīng)分壓原理可知輸出電壓 VL的大小與電阻 R 成正比， 也就是 與氣體濃度成正比。 (3)空氣中二氧化碳?xì)怏w的濃度 [11]。 當(dāng)有人進(jìn)入探測范圍時(shí)，傳感器輸出正向電壓到 單片機(jī) ，從而 啟動(dòng)單片機(jī)按設(shè)定的程序工作。 單片機(jī) I/O 口線的中斷口分配如表 31所示 。 若沒輸完 則繼續(xù)輸，輸完后 則 存入 E2PROM 存儲(chǔ)器 CAT24C021 中。電路自動(dòng)復(fù)位，Y N N Y Y N Y N 程序初始化 有報(bào)警信號(hào)？嗎？ 21H=1（撥號(hào)組撥號(hào)完畢？） 有開始修改鍵按下嗎？ 有報(bào)警信號(hào)嗎？ 繼續(xù)輸入號(hào)碼 是停止輸入鍵嗎？ 電話號(hào)碼存入24C021 從 24C021 讀出電話號(hào)碼存入內(nèi)存單元 摘機(jī) 顯示用戶的電話號(hào)碼并撥號(hào) ，且延時(shí)等待對(duì)方應(yīng)答 顯示報(bào) 警電話號(hào)碼并撥號(hào)，且延時(shí)等待對(duì)方應(yīng)答 掛機(jī) 21H 位置 1 開始 Y N 18 數(shù)碼管 會(huì) 顯示 “ P”， 就 進(jìn)入 了 輸號(hào)、查號(hào)的操作選擇狀態(tài)， 如圖 41。每按鍵 一次，就會(huì)顯示一位數(shù)字，從左到右，與輸入時(shí)的順序一致 ，若數(shù)碼管顯示 為“ U”，則表示號(hào)碼查看結(jié)束，同時(shí) 進(jìn)入空閑狀態(tài)。 19 圖 43 撥號(hào)狀態(tài)顯示圖 元器件選擇 本 次 設(shè)計(jì) 核心為單片機(jī) AT89C51。 其 工作流程 圖 如圖 45所示 。安裝不同的傳感器可組成不同的報(bào)警功能，用于不同的場合。如何把這些知識(shí)結(jié)合在一起并組成一個(gè)整體，這是我們?cè)谝郧暗膶W(xué)習(xí)中所沒有遇到過的。 由于經(jīng)驗(yàn)不足 ,對(duì) 電路 布局等方面仍 有不夠完善的地方 ,在今后的 工作學(xué)習(xí)中會(huì)繼續(xù)多學(xué)多動(dòng)手爭取更大的進(jìn)步 。我從他那里學(xué)到的不僅僅是學(xué)術(shù)方面的知識(shí)，更重要的是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)