【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)入集煙盒造成誤報(bào)。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，當(dāng)有煙霧進(jìn)入檢測(cè)室時(shí)，由于煙粒子的作用，發(fā)光器件發(fā)射的光產(chǎn)生漫散射，這種漫散射的光被光電三極管接收，使光電三極管的阻抗發(fā)生變化，產(chǎn)生光電流，從而實(shí)現(xiàn)了將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的功能，探測(cè)器給出報(bào)警信號(hào)電平。光電感煙探測(cè)器電路設(shè)計(jì)紅外發(fā)射電路中的555電路用于產(chǎn)生頻率可調(diào)的脈沖波形，使用555電路的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是輸出脈沖的占空比可調(diào)，便于設(shè)計(jì)不同要求的驅(qū)動(dòng)輸出。同時(shí)，較之用直流電源供電可以達(dá)到減小功耗的目的。上電后，555振蕩輸出信號(hào)經(jīng)過8050放大并反相，使紅外發(fā)射管OP231上獲得調(diào)制后的方波電壓信號(hào)，電路設(shè)計(jì)中，振蕩電路輸出的方波信號(hào)為7ms的高電平和139ms的低電平輸出，頻率約為7Hz，設(shè)計(jì)時(shí)以發(fā)射管高電平供電時(shí)間滿足單片機(jī)采樣時(shí)間為準(zhǔn)，同時(shí)滿足低功耗要求。接收電路部分中的光電三極管接收到煙霧粒子散射的光信號(hào)后，以變化電流的形式送給三極管9014，放大后的射極電流變換成電壓信號(hào)作為輸出，其中輸出端可變電阻用于調(diào)節(jié)輸出為合適的電壓信號(hào)以備計(jì)算機(jī)采樣用。 CO氣體探測(cè)器CO氣體探測(cè)器是采用MQ7一氧化碳?xì)怏w傳感器作為CO敏感元件，對(duì)CO響應(yīng)的選擇性好，并具有靈敏度高，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。555振蕩輸出Q端驅(qū)動(dòng)C9013給CO敏感元件的加熱絲間斷供電，節(jié)省功耗。由CO引起的敏感元件電阻的變化最終反應(yīng)在輸出電阻R5上。 CO探測(cè)器電路圖第4章 用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(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)，主要包括撥號(hào)模塊、語音模塊、電話接口模塊、鍵盤/密碼顯示模塊以及電源模塊。，這里不再詳述，本節(jié)著重介紹與自動(dòng)撥號(hào)功能相關(guān)的硬件電路設(shè)計(jì)及其軟件編制。熱釋電紅外線防盜探側(cè)器徽波防盜探測(cè)器溫度探測(cè)器 光電感煙探測(cè)器CO探測(cè)器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能處理看門狗電路通信接口DTMF撥號(hào)電路電話接口電路邏輯與非門用戶端自動(dòng)報(bào)警器CPUAT89C51語音檢測(cè)電路鍵盤密碼控制電路LCD顯示電路開關(guān)電路備用電源輸入輸出控制電路系統(tǒng)微處理器采用美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)。 AT89C51采用COMS工藝，是一種低功耗、高性能的，與INTEL 8051系列單片機(jī)完全兼容的8位微控制器。AT89C51內(nèi)部具有4K字節(jié)的Flash(閃速)存儲(chǔ)器，可反復(fù)擦寫，在設(shè)計(jì)程序時(shí)可反復(fù)修改原程序、編譯、并燒寫到單片機(jī)，適合單片機(jī)最小系統(tǒng)的開發(fā)與研制。時(shí)鐘電路由兩個(gè)30P的電容和12MHz的晶振構(gòu)成。復(fù)位電路由電阻、電容、二極管和按鍵開關(guān)構(gòu)成，具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的功能。單片機(jī)的INTO, INTl分別與盜警、火警傳感器相連，實(shí)現(xiàn)各種警情的采集。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。，實(shí)現(xiàn)語音的回放控制。、接收片選端DE /RE。，實(shí)現(xiàn)模擬摘掛機(jī)的控制。，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(cè)到低電平即發(fā)出掉線警報(bào)。(交流斷電后由直流電源繼續(xù)供電，直流電源放電低于預(yù)警值后向自動(dòng)報(bào)警器發(fā)直流斷電預(yù)警信號(hào))。, , 。, , , B。多路開關(guān)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/0口給出高電平信號(hào)。, , ,Dl,D2和D3相連，用作數(shù)據(jù)總線。 RSO相連，控制MT8888內(nèi)部寄存器的選擇。，控制MT8888的選通。,P3. 7分別與MT8888的WR和初相連，控制MT8888的讀寫。, ，,。本設(shè)計(jì)中采用了具有可編程的串行EEPROMX25045。X25045是美國(guó)公司XICOR低功耗CMOS的產(chǎn)品(備用電流l0uA、工作電流3mA)，它把看門狗定時(shí)器、VCC監(jiān)控電路和EEPROM三種常用功能組合在單個(gè)封裝內(nèi)，增大了電路密度，減少了體積，提高了系統(tǒng)的可靠性，是設(shè)計(jì)成直接與許多通用的微控制器系列的同步串行外設(shè)接口(SPI)相接的512X8位EEPROM。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。VCC監(jiān)控功能是指只要VCC電平降至低于最小轉(zhuǎn)換電壓或者看門狗定時(shí)器達(dá)到其編程的超時(shí)極限值，RESET的輸出為高電平。X25045的工作原理:X25045包括一個(gè)8位指令寄存器，它可以通過SI ()輸入來訪問，數(shù)據(jù)在SCK ()的上升沿由時(shí)鐘同步輸入。在整個(gè)工作周期內(nèi)，/CS ()必須為低電平，/WP必須為高電平。X25045監(jiān)視總線，如果在預(yù)置時(shí)間內(nèi)沒有總線活動(dòng)，那么它將提供RESET信號(hào)輸出。在ST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SO()線上。SCK是靜態(tài)的，允許用戶停止時(shí)鐘并在其后恢復(fù)操作。所有的指令、地址和數(shù)據(jù)都以MSB(最高有效位)在前的方式傳送，讀和寫指令的指令格式中均包含有地址高位AB，此位用于選擇器件的上半部或下半部。在上電和字節(jié)、頁或狀態(tài)寄存器寫周期完成以后及/WP變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，寫使能鎖存器被復(fù)位(即禁止寫操作)，因此寫操作前必須設(shè)置寫使能鎖存器。本系統(tǒng)中對(duì)X25045的讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)、置位寫使能的操作過程簡(jiǎn)述如下：(1)從X25045中讀數(shù)據(jù)的操作為:把/CS拉低以選擇芯片；發(fā)送8位的讀(READ)指令；送8位的字節(jié)地址；將所選定地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)移到SO線上。繼續(xù)提供時(shí)鐘脈沖可連續(xù)讀出接下的地址空間中的數(shù)據(jù)。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。達(dá)到最高地址($1FFH)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)至$OOH，無限循環(huán)下去。把/CS置為高電平，可以中止操作。 (2)置位寫使能鎖存器操作為:/CS先被拉到低電平；由時(shí)鐘同步送入寫使能指令；將/CS變?yōu)楦唠娖?，否則寫操作忽略。(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)?？梢赃B續(xù)寫多達(dá)4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，但必須是這4個(gè)字節(jié)駐留在同一頁上。否則計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到頁的首地址并重新寫可能已有數(shù)據(jù)寫入的任何單元。X25045具有允許簡(jiǎn)單的三線總線工作的串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface, SPI)，最高可達(dá)1MHz串行時(shí)鐘頻率。, Pl. 4,。，用于輸出操作碼、字節(jié)地址以及寫入數(shù)據(jù)；，用于讀出數(shù)據(jù)；，作為串行數(shù)據(jù)輸入和輸出的時(shí)鐘信號(hào)。由于X25045的復(fù)位輸出信號(hào)為高電平有效，故和89C51復(fù)位方式一致。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，以備管理中心中央控制器快速查詢?？撮T狗定時(shí)器(WD0和WD1)位用于設(shè)置延時(shí)時(shí)間。這些非易失性的位通過WRSR指令來設(shè)置。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(jiǎn)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。主機(jī)報(bào)警時(shí)，優(yōu)先撥打報(bào)警電話。(2)自動(dòng)撥號(hào)功能:可設(shè)定16組電話或手機(jī)號(hào)碼，每組不超過15位數(shù)。(3)用戶對(duì)自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)可自行設(shè)定和修改密碼。(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，失火，等)，使用者的姓名，地址，電話等。(5)自動(dòng)探測(cè)通話狀態(tài):報(bào)警時(shí)自動(dòng)探測(cè)對(duì)方電話機(jī)的使用狀態(tài)，若對(duì)方為占線或響鈴后無人接，則保留跳過，等下一輪續(xù)撥。(6)記憶儲(chǔ)存功能:本系統(tǒng)采用X25045為記憶元件，電話號(hào)碼，報(bào)警信息存錄等所有輸入都不會(huì)因?yàn)殡娫词ザ儎?dòng)。MT8888芯片簡(jiǎn)述加拿大Mitel公司生產(chǎn)的DTMF信號(hào)編/解碼芯片MT8888芯片，不僅具有DTMF信號(hào)收發(fā)功能，而且具有電話信號(hào)音檢測(cè)功能。由于是采用CMOS制造工藝，芯片集成度高，功耗低()，工作穩(wěn)定可靠，因此在必須同時(shí)具備DTMF信號(hào)接收和發(fā)送的功能的系統(tǒng)中倍受人們的青睞。另外，MT8888可以方便與MCS51系列單片機(jī)接口，外圍電路簡(jiǎn)單。因此，MT8888被廣泛應(yīng)用于信用卡系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、移動(dòng)通信、互連撥號(hào)以及個(gè)人電腦等領(lǐng)域。 MT8888引腳排列圖MT8888芯片特點(diǎn):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)。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)的雙音信哥，“雙音信號(hào)持續(xù)時(shí)間精確控制在51ms177。lms，符合DTMF信號(hào)解碼標(biāo)準(zhǔn)。也可擴(kuò)充為102ms177。2ms雙音群模式，符合電話自動(dòng)撥號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。編程選擇呼叫進(jìn)程檢測(cè)(call progress)模式時(shí)，能檢測(cè)電話信號(hào)音。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)。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。接收電路包括信號(hào)放大、撥號(hào)音抑制濾波、輸入信號(hào)的高低頻帶通濾波、譯碼及鎖存等功能，用于完成DTMF信號(hào)的接收、分離和譯碼，并以4位(16個(gè)數(shù)字)并行二進(jìn)制碼的方式輸出。發(fā)送電路包括數(shù)據(jù)鎖存、行列計(jì)數(shù)、D/A轉(zhuǎn)換和混頻等功能。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)。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。(1) 接收部分:前置輸入電路可以有差分輸入和單端輸入兩種形式。 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fL,和高頻組fH信號(hào)。低頻組中的陷波器把350HZ和440Hz的撥號(hào)音濾除，每組濾波器連接一階開關(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)門限的弱信號(hào)或噪聲。解碼器采用數(shù)字計(jì)數(shù)方式檢測(cè)DTMF信號(hào)頻率，利用復(fù)雜的平均算法防止外來的各種干擾，當(dāng)檢測(cè)器識(shí)別到有效的DTMF信號(hào)時(shí)，預(yù)控端EST輸出高電平。(2)發(fā)送部分:DTMF產(chǎn)生器是發(fā)送部分的主體，它產(chǎn)生全部16種失真小、精度高的標(biāo)準(zhǔn)雙音信號(hào)， MHz晶體振蕩器產(chǎn)生。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。行和列單音正弦波經(jīng)混合、濾波后產(chǎn)生雙音信號(hào)。DTMF編解碼表把編碼數(shù)據(jù)寫入MT8888的發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的fL和fH, fH和fLdB輸出的幅度之比為2dB，目的在于補(bǔ)償高頻組信號(hào)經(jīng)通信線路的衰減，即經(jīng)過預(yù)加重處理。寫操作時(shí)，總線上的4位數(shù)據(jù)被鎖存，可編程分頻器進(jìn)行8中取2的編碼變換，定時(shí)長(zhǎng)度確定該信號(hào)的頻率，當(dāng)分頻器達(dá)到由輸入編碼確定的計(jì)數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)，改變定時(shí)長(zhǎng)度可變頻率。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。低噪聲加法放大器完成行和列單音信號(hào)的混合。輸出級(jí)有帶通濾波器，用來衰減大于8KHz的諧波。(3)控制部分前兩部分為模擬信號(hào)處理系統(tǒng)，當(dāng)滿足信號(hào)條件時(shí)系統(tǒng)有輸出。為了接收可靠，還應(yīng)滿足識(shí)別條件，即檢測(cè)有效信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，EST信號(hào)驅(qū)動(dòng)外接R1, C1積分電路。C1放電，在有效時(shí)間t內(nèi)EST維持高平，當(dāng)VC=V，時(shí)(控制邏輯的門限電平)，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。如選擇中斷模式，當(dāng)延遲標(biāo)志位置高時(shí)，IRQI CP引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，為CPU提供中斷請(qǐng)求信號(hào)，延遲控制電壓的跳變沿把數(shù)據(jù)鎖存至輸出端。芯片工作方式MT8888通過微處理器接口由RSO, WR, RD, DOD3選擇內(nèi)部寄存器，以控制電路的工作模式。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)。其中CRA和CRB占用同一地址，先寫CRA，后寫CRB，是否寫CRB由CRA的最高位控制。MT8888有多種工作方式，它們分別為:(1)DTMF模式:發(fā)送與接收DTMF信號(hào)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)TDR控制可編程行、列計(jì)數(shù)器、D/A變換器，合成需要發(fā)送的DTMF信號(hào)?；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。(2)呼叫處理(CALL)模式:電路可以檢測(cè)電話呼叫過程中的各種信號(hào)音，只要信號(hào)的頻率落在320HZ510HZ范圍內(nèi)，片內(nèi)呼叫處理濾波器便可濾出。經(jīng)限幅得到的方波信號(hào)，由IRQ/CP端輸出，以用于微處理器對(duì)呼叫性質(zhì)和類別進(jìn)行判斷。若無信號(hào)濾出，則IRQ/CI端始終保持低電平。(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51177。lms；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102177。2ms，此時(shí)電路只可發(fā)送DTMF信號(hào)，但不能接收。(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)。(5)測(cè)試(TEST)模式:使電路從DTMF接收部分得到延遲監(jiān)測(cè)信號(hào)，并從IRQ/CP端輸出。(5)中斷模式:此模式下若選擇狀態(tài)，當(dāng)DTMF信號(hào)被接收或出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)，或準(zhǔn)備發(fā)送更多數(shù)據(jù)(突發(fā)模式下)時(shí)，則IRQ1 CP端下接至低電平。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。雙音多頻(DTMF)是指用兩個(gè)特定的單音信號(hào)的組合來代表數(shù)字或功能。兩個(gè)單音頻的頻率不同，所代表的數(shù)字和功能也不同。雙音多頻撥號(hào)方式中有16個(gè)按鍵，對(duì)應(yīng)有8種不同的單音信號(hào)，因其采用的頻率有8種，所以稱為多頻。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。根據(jù)國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)(CCITT)，DTMF選號(hào)方式選用8個(gè)頻率，把這8種頻率分成兩個(gè)群，即高頻群和低頻群，其中低頻群有4種頻率:679MHz, 770MHz, 852MHz, 941MHz，高頻群也有4種頻率:1209Hz, 1336MHz, 1477MHz, 1633MHz。從高頻群和低頻群中任意各抽出一種頻率進(jìn)行組合，共有16種不同的組合，每一個(gè)鍵號(hào)分別對(duì)應(yīng)于一種低音頻和高音頻的正