【正文】 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) （一）防盜探測(cè)器電路設(shè)計(jì) 實(shí)際電路中，是由振蕩器電路產(chǎn)生并發(fā)射近微波段電磁波形成微波場(chǎng)，天線把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電磁波輻射到周圍空間，輻射半徑可達(dá)10m 以上（如果想繼續(xù)增大輻射半徑或提高靈敏度可以通過(guò)調(diào)整天線的大小和方向來(lái)完成）?；祛l后高頻信號(hào)因?yàn)檫^(guò)高而失去作用，剩下微弱的低頻信號(hào)經(jīng) U1作前級(jí)放大， 10pF 電容與 電阻構(gòu)成充電電路，充電電壓作為第一級(jí)比較器 U4的基準(zhǔn)電壓，同時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能，即只有前級(jí)放大電壓高于該參考電壓時(shí)，輸出才為高電平，此時(shí)， C9O15 導(dǎo)通，最后信號(hào)經(jīng) UU3 構(gòu)成的窗口比較器比較后輸出探測(cè)到的信號(hào)。 圖 3溫度探測(cè)器電路 （三）用戶端自動(dòng)報(bào)警器總體設(shè)計(jì) 用戶端自動(dòng)報(bào)警器是本課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，自動(dòng)報(bào)警器組成框圖如圖4 所示，主要包括撥號(hào)模塊、語(yǔ)音模塊、電話接口模塊、鍵盤(pán)／密碼顯示模塊以及電源模塊。 與電話接口電路相連，實(shí)現(xiàn)模擬摘掛機(jī)的控制。 與 MT8888 的 RSO 相連，控制 MT8888內(nèi)部寄存器的選擇。 ③可自行錄制語(yǔ)音：語(yǔ)音播送，由使用者自行錄制，存錄“狀況”（如有人闖入，失火，等），使用者的姓名，地址，電話等。如編程選擇雙音群 (BURST）發(fā)送模式時(shí)，它間歇發(fā)送任意個(gè)數(shù)的雙音信號(hào)，雙音信號(hào)持續(xù)時(shí)間精確控制在 51ms，符合 DTMF 信號(hào)解碼標(biāo) 準(zhǔn)。 MT8888芯片可調(diào)整雙音頻模式的占空比，能自動(dòng)抑制撥號(hào)音和調(diào)整信號(hào)增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與 TTL 電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程控制。行和列單音正弦波經(jīng)混合、濾波后產(chǎn)生雙音信號(hào)。 圖 6 控制電路原理圖 C1 放電，在有效時(shí)間內(nèi) EDT 維持高電平，當(dāng) VC=Vtst 時(shí)（控制邏輯的 門(mén)限電平） ,GT 輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng) VC 至電源電壓 VDD，經(jīng)延時(shí)后，控制邏輯把片內(nèi)狀態(tài)寄存器的延遲輸出標(biāo)志位置提高。 ②呼叫處理（ CALL）模式：電路可以檢測(cè)電話呼叫過(guò)程中的各種信號(hào)音，只要信號(hào)的頻率落在 32OHz51OHz 范圍內(nèi)，片內(nèi)呼叫處理濾波器便可濾出。其片內(nèi)設(shè)有時(shí)鐘振蕩器、 128K 字節(jié) EEPROM（電可編程可擦除只讀存貯器）、低噪前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、反混疊濾波器、平滑濾波器、模擬轉(zhuǎn)發(fā)器、差動(dòng)功率放大器等高品質(zhì)語(yǔ)音錄放系統(tǒng)所需 的全部基本功能電路。 ⑦自帶時(shí)鐘源，高抗干 擾性能。完成信號(hào)的通路要在模擬輸出端（ ANA OUT）和模擬輸入端（ ANA IN）兩個(gè)管腳之間連接一個(gè)電容器。低通濾波器的高頻頻限選在 ，可滿足奈奎斯特取樣定律，而且仍有足夠?qū)挼念l帶以得到高音質(zhì)的語(yǔ)音。如果 A6,A7 有一個(gè)低電平， A0A7 輸入全解釋為地址位，即作為 起始地址用，此時(shí)地址線僅作為輸入端，在操作過(guò)程中不能輸出內(nèi)部地址信息。 (4)語(yǔ)音芯片及外圍電路 本系統(tǒng)的語(yǔ)音電路如圖 7 所示，這是應(yīng)用 ISD1420 作為基本錄放音 圖 7語(yǔ)音電路 的電路。 路 電話接口電路參見(jiàn)圖 8?？梢赃x用 IN400 IN4007 等。 我們?cè)诔Ｒ?guī)接法的基礎(chǔ)上增加了 3 個(gè)二極管，并采用了新的接法。此時(shí)，自動(dòng)報(bào)警器對(duì)這個(gè)異常信號(hào)不做出任何響應(yīng)，直到被復(fù)位后，自動(dòng)報(bào)警器才重新開(kāi)始工作。 HD44100 接收來(lái)自顯示控制器的時(shí)序信號(hào)和串行數(shù)據(jù)，并把它們轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的液晶驅(qū)動(dòng)波形輸出。編程語(yǔ)言的軟件設(shè)計(jì)采用 MCS51 匯編語(yǔ)言編寫(xiě)自動(dòng)報(bào)警器中相關(guān)程序（如撥號(hào)、語(yǔ)音、讀寫(xiě) X25045 等）。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。 （三）語(yǔ)音模塊程序設(shè)計(jì) 語(yǔ)音子程序流程圖參見(jiàn)圖 14。寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序流程圖如圖 16所示。 ④為了結(jié)束寫(xiě)操作（寫(xiě)字節(jié)或頁(yè)），只能在第 2第 3第 40 或第 48個(gè)時(shí)鐘之后把 /CS變?yōu)楦唠娖?。為達(dá)到電磁 屏蔽的目的，可以把控制系統(tǒng)安裝在用鐵板做成的封閉機(jī)箱內(nèi)，來(lái)屏蔽外部靜電和電磁場(chǎng)的干擾。每片集成電路電源的引腳上并接 協(xié) F 高頻電容。傳輸電纜應(yīng)具有良好的屏蔽層，耐老化，抗損傷，不易斷線?？刂葡到y(tǒng)受干擾后反應(yīng)在單片機(jī)上就是所謂的“沖程序” ,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。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。 ，有無(wú)警情很容易識(shí)別。本課題作為智能住宅安防系統(tǒng)中防盜防火報(bào)警方面開(kāi)發(fā)的一個(gè)嘗試，離最后的實(shí)用化、產(chǎn)品化還有相當(dāng)?shù)木嚯x。 [2]刑智毅 :《智能建筑技術(shù)與應(yīng)用》，中國(guó)電力出版社， 2020 第 1版，第 3347 頁(yè)。 [10]趙曉安 ：《 MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 》， 天津大學(xué)出版社， 2020年第 1 期，第 84 頁(yè)。 [6]李江全：《單片機(jī)通信與控制系統(tǒng)編程實(shí)例》 ,中國(guó)電力出版社，2020 年第 2版，第 96 頁(yè)。該聯(lián)網(wǎng)方式技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、功能多、價(jià)格適宜、使用操作方便，符合安防系統(tǒng)的要求。在軟件中按程序執(zhí)行的時(shí)間段，每 左右，編入一段喂狗語(yǔ)句。 設(shè)計(jì)小結(jié) 本課題的研究開(kāi)發(fā)工作經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的不懈努力，目前基本達(dá)到了預(yù)期的要求，通過(guò)對(duì)多元探測(cè)器與自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試，可得到如下結(jié)論： 、可行，其主要功能基本得以實(shí)現(xiàn)。接收端對(duì)接收到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行異或操作。為防止靜電危害，在鍵盤(pán)的 3 個(gè)引線上對(duì)地分別串上 3個(gè)防靜電電容，本系統(tǒng)采用 的電容。實(shí)踐表明，元器件的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)影響很大。避免印制電路形成環(huán)路接受噪聲形成干擾。根據(jù)其來(lái)源不同，主要有空間干擾（通過(guò)電磁輻射進(jìn)入）、過(guò)程通道干擾（通過(guò)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。當(dāng) WREN 指令的所有 8 位發(fā)送之后，必須將／ CS變?yōu)楦唠娖健? （五）密碼及顯示模塊程序設(shè)計(jì) 密碼及顯示子程序流程圖如圖 15 所示，用于控制報(bào)警器外部輸入。 DTMF 撥號(hào)程序設(shè)計(jì)： MT8888 在自動(dòng)撥號(hào)應(yīng)用里，應(yīng)將工作方式設(shè)置為突發(fā)方式，在此種情況下，雙音頻信號(hào)持續(xù)和暫停時(shí)間為 5lms，符合自動(dòng)撥號(hào)要求。撥號(hào)完畢后，重新調(diào)用檢測(cè)和判斷子程序，判別此時(shí)是忙音還是回鈴音，如果是忙音，則跳轉(zhuǎn)到 ERROR，調(diào)用掛機(jī)子程序，延時(shí)后重新調(diào)用摘機(jī)子程序：如果是回鈴音，則重新調(diào)用檢測(cè)和判斷子程序，判別此 時(shí)對(duì)方是否摘機(jī)，如果仍然是回鈴音，則繼續(xù)調(diào)用檢測(cè)、判斷子程序，直到 505 計(jì)時(shí)時(shí)間到，則調(diào)用掛機(jī)子程序，延時(shí)后，再重新調(diào)用摘機(jī)子程序；如果不是回鈴音，則調(diào)用語(yǔ)音程序，將事先錄制好的報(bào)警語(yǔ)音回放出來(lái)，最后調(diào)用掛機(jī)子程序，結(jié)束 process 模塊的執(zhí)行，返回主程序，等待再次被調(diào)用。電阻與紅色 LED 構(gòu)成電源工作指示電路，綠色 LED 和蜂鳴器用于短路報(bào)警指示。 密碼由用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(shè)定，并可隨時(shí)更改，由鍵盤(pán)可輸入用戶新密碼。重復(fù)調(diào)用鍵盤(pán)處理子程序可將讀取的鍵值與上次的值進(jìn)行比較，直至兩次讀數(shù)相同為止，這樣即可消除按鍵抖動(dòng)所造成的誤讀。撥號(hào)電路、語(yǔ)音電路可通過(guò) 1:1 隔離變壓器與電話接口電路相連。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。 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。 地址 0 是 ISD1420 存儲(chǔ)空間的起始端，所有初始操作都是從 O 地址開(kāi)始，后面的操作可根據(jù)模擬模式的不同，而從不同的地址開(kāi)始工作。 放音時(shí)，錄入的模擬電壓在取樣時(shí)鐘的控制下順序地從存儲(chǔ)陣列中讀出，恢復(fù)成原來(lái)的取樣波形。下一個(gè)階段的信號(hào)調(diào)整是由輸入濾波器完成的。 (2)芯片工作原理 錄音過(guò)程中， ISD142O 在進(jìn)行存儲(chǔ)操作之前，要分幾個(gè)階段對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。信息可保存 10 年以上，可反復(fù)錄放達(dá) 10 萬(wàn)次之多。 ④單 /雙音（ S/D）產(chǎn)生模式：電路可產(chǎn)生單音或 DTMF 信號(hào)（由 CRB控制），用于測(cè)試和監(jiān)測(cè)。其中 CRA和 CRB 占用同一地址，先寫(xiě) CRA，后寫(xiě) CRB，是否寫(xiě) CRB 由 CRA 的最高位控制。低噪聲加法放大器完成行和列單音信號(hào)的混合。低頻組中的陷波器把 35OHz 和 440Hz 的撥號(hào)音濾除，每組濾波器連接一階開(kāi)關(guān)電容式濾波器以提高分離信號(hào)的信噪比，由高增益比較器組成的限幅器去除低于檢測(cè)門(mén)限的弱信號(hào)或噪聲。 (2)芯片工作原理 MT8888 硬件電路由接收、發(fā)送和控制三個(gè)主要部分組成。由于是采用CMOS 制造工 藝，芯片集成度高，功耗低