【正文】 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。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。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。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?；?DTMF 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。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)。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）。圖 28 控制電路原理圖如選擇中斷模式，當(dāng)延遲標(biāo)志位置高時(shí)，IRQ/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。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 型號(hào)驅(qū)動(dòng)外接 R1,C1 積分電路，如圖 38 所示。輸出級(jí)有帶通濾波器，用來(lái)衰減大于 8kHz 的諧波。編碼電路18由開(kāi)關(guān)電容式 D/A 變換器組成，得到高精度的量化電平。DTMF 編解碼表把編碼數(shù)據(jù)寫(xiě)入 MT8888 的發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的 Flow 和Fhigh，F(xiàn)high 和 Flow dB 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(guò)預(yù)加重處理。電路由數(shù)字頻率合成器、行／列可編程分頻器、開(kāi)關(guān)電容式 D/A 變換器組成。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(lái)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。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(kāi)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)。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，如圖 26 所示。MT8888 的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開(kāi)關(guān)電容式 D/A 變換器，可發(fā)出 16 種雙音多頻 DTMF 信號(hào)。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。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)。也可擴(kuò)充為 1O2ms 雙音群模式，符合電話自動(dòng)撥號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。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)。另外，MT8888 可以方便與 MCS51 系列單片機(jī)接口，外圍電路簡(jiǎn)單。 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。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(wú)人接，則保留跳過(guò)，等下一輪續(xù)撥。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。主機(jī)報(bào)警時(shí)，優(yōu)先撥打報(bào)警電話。本系統(tǒng)中采用 的超時(shí)周期。 看門(mén)狗定時(shí)器（WDO 和 WDI）位用于設(shè)置延時(shí)時(shí)間。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。這里用單片機(jī)的三根口線 、 、 來(lái)模擬 SPI 接口。否則計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到頁(yè)的首地址并重新寫(xiě)可能已有數(shù)據(jù)寫(xiě)入的任何單元。3. 寫(xiě)數(shù)據(jù)到 X25045 的操作為：拉低/CS 并保持在低電平；發(fā)送寫(xiě)指令；寫(xiě)數(shù)據(jù)。把／CS 置為高電平，可以中止操作。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。如圖26 所示：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01正在寫(xiě)，0 沒(méi)有寫(xiě)操作1鎖存器置位，0鎖存器復(fù)位塊保護(hù)位看門(mén)狗定時(shí)器位圖 26 狀態(tài)寄存器格式本系統(tǒng)中對(duì) X25045 的讀數(shù)據(jù)、寫(xiě)數(shù)據(jù)、置位寫(xiě)使能的操作過(guò)程簡(jiǎn)述如下： 151. 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 S0 線上。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(xiě)指令的指令格式中均包含有地址高位 A8 ，此位用于選擇器件的上半部或下半部。在 S1 線上輸入的數(shù)據(jù)在/CS 變?yōu)榈碗娖胶蟮?SCK 的第一個(gè)上升沿被采樣，由 SCK 的下降沿輸出到 50 (）線上。在整個(gè)工作周期內(nèi)，/CS (）必須為低電平，/WP 必須為高電平。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(mén)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 是美國(guó)公司 XlCOR 低功耗 CMOS 的產(chǎn)品（備用電流 10uA 、工作電流 3mA) ，它把看門(mén)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 。 、 接 EEPROM 的串行輸入和串行輸出端， 、 分別接 EEPROM 的串行時(shí)鐘輸入和片選輸入端。 與 MT8888 的 CS 相連，控制 MT8888 的14選通。 、 、 和 分別與 MT8888 的 DO 、Dl 、D2 和 D3 相連，用作數(shù)據(jù)總線。 接多路開(kāi)關(guān) CD4O51 的片選端 INH , 、 分別接多路開(kāi)關(guān)的輸入端 A 、B 。 、 、 為接鍵盤(pán)電路的三根 I/0 口線， 接緊急呼救按鍵。 接探頭掉線檢測(cè)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(cè)到低電平即發(fā)出掉線警報(bào)。 接通訊接口轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收片選端／RE (DE）。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。復(fù)位電路由電阻、電容、二極管和按鍵開(kāi)關(guān)構(gòu)成，具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的功能。 自動(dòng)報(bào)警器電路設(shè)計(jì)自動(dòng)報(bào)警器電路見(jiàn)圖 25 。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。報(bào)警器功能已在緒論中具體描寫(xiě)過(guò)，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)。探測(cè)器中DS18B20 采用寄生電源供電方式，保證在有效的 DS18B2O 時(shí)鐘周期內(nèi)能提供足夠的電流，圖 23 中采用一個(gè) MOSFET 管和 MCU 的 I/O 口來(lái)完成對(duì) DS18B2O 的總線上拉，然后通過(guò)另一 I/O 對(duì) DS18B2O 進(jìn)行控制并取得溫度值。圖 22 微波探測(cè)器電路圖11 防火探測(cè)器電路設(shè)計(jì)溫度探測(cè)器使用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 , 5V 直流電壓供電。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中報(bào)警范圍實(shí)測(cè)約為 78 米，探測(cè)到有效信號(hào)時(shí)，有 20 秒的報(bào)警信號(hào)輸出，LED 發(fā)光做出預(yù)警指示，可有效的進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。根據(jù)多普勒效應(yīng)，該波動(dòng)的頻率與物體運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)，而幅度與距離有關(guān)。其電路圖如圖 22 。放大后的信號(hào)送窗口式鑒幅比較輸入端，經(jīng)比較將一定強(qiáng)度的探測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為寬度不同的等幅脈沖輸出。天線比較電路微波振蕩電路前級(jí)放大兩級(jí)放大濾波電路LED電源圖 21 微波探測(cè)器原理框圖10環(huán)形天線和它周圍的電阻、電容和 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管組成了近微波段高頻自激振蕩電路（它的振蕩頻率在 1GHz 左右），微波探測(cè)器原理如圖 31 所示，當(dāng)電路接通電源以后，振蕩產(chǎn)生的單頻、等幅信號(hào)通過(guò)外接天線發(fā)射到空間，產(chǎn)生一個(gè)立體空間微波防護(hù)區(qū)，天線既發(fā)射振蕩信號(hào)，也接收回波。當(dāng)有人在場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射回去的微波將發(fā)生頻率變化，從而使微波探測(cè)器輸出一個(gè)與人體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的低頻電信號(hào)。這種頻率差異與很多因素有關(guān)，其中包括移動(dòng)物體的速度，與探測(cè)器的徑向角度等。微波探測(cè)器可靠性強(qiáng)，無(wú)光亮和熱源的要求，探測(cè)環(huán)境要求低。 本章節(jié)主要介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，確定了原理框圖，對(duì)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行做了分析，并設(shè)計(jì)了防火和防盜探測(cè)器，為后續(xù)章節(jié)研究防火防盜報(bào)警系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)打下了理論基礎(chǔ)。用戶端報(bào)警器同時(shí)具有探頭故障報(bào)警功能，避免由于探頭掉電而漏報(bào)，出現(xiàn)故障時(shí)點(diǎn)亮故障燈；如果判斷探頭掉線（被剪斷） ，則聲光報(bào)警。在用戶端自動(dòng)報(bào)警器的面板上設(shè)有 LCD 顯示器、鍵盤(pán)以及三色警燈（LED ) ，三色警燈分別指示火災(zāi)或紅外／微波雙鑒的防火防盜報(bào)警、正常工作及系統(tǒng)出現(xiàn)故障的狀態(tài)，即報(bào)警燈（紅） 、工作燈（綠）和故障燈（黃） 。系統(tǒng)的基本工作過(guò)程：用戶端的防范現(xiàn)場(chǎng)，一旦有人入侵、或發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，與之相應(yīng)的報(bào)警探測(cè)器（各種防火、防盜及手動(dòng)報(bào)警按鈕等）則立即向用戶端自動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。3. 系統(tǒng)開(kāi)關(guān)機(jī)采用密碼控制且允許修改密碼，防止誤報(bào)同時(shí)增加用戶端自動(dòng)報(bào)警器的保密性。報(bào)警完畢自動(dòng)回到警戒狀態(tài)，等待下一次報(bào)警。前端報(bào)警器能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的異常狀態(tài)，經(jīng)確認(rèn)后及時(shí)通報(bào)給中央控制器。系統(tǒng)不需要另外占用電話線路，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，報(bào)警電話享有電話線路的優(yōu)先權(quán)。防盜探測(cè)器 微波探測(cè)器防火探測(cè)器 溫度探測(cè)器報(bào)警開(kāi)關(guān)緊急呼救開(kāi)關(guān)指示燈控制輸出/輸入圖 11 智能住宅防盜防火報(bào)警系統(tǒng)組成框圖用戶端自動(dòng)報(bào)警器安裝于居民住宅，用于對(duì)居民住宅各個(gè)不同部位的不同類型探測(cè)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，并對(duì)從各個(gè)探測(cè)器采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 本防盜防火報(bào)警系統(tǒng)是一種新型的電子安全報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是將電子探測(cè)、智能控制和電話通訊技術(shù)相結(jié)合，從而形成一個(gè)防盜、防火報(bào)警系統(tǒng) [5]。當(dāng)遇到盜情、火情等各種險(xiǎn)情的時(shí)候，該系統(tǒng)可以通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)向相關(guān)部門(mén)發(fā)出語(yǔ)音求救信號(hào)，從而達(dá)到保護(hù)用戶生命財(cái)產(chǎn)的目的。雙音多頻（DTMF）信令的傳輸速度，使得它廣泛應(yīng)用于各種通信和控制系統(tǒng)中。本文所要介紹的智能防盜防火報(bào)警系統(tǒng)，正是在智能住宅蓬勃發(fā)展的背景下，為了滿足用戶對(duì)安全的強(qiáng)烈要求，而設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)的。為此，政府部門(mén)提倡采用高科技手段實(shí)現(xiàn)技術(shù)防范措施。一旦發(fā)生警性（如火警或煤氣泄漏） ，才發(fā)現(xiàn)鐵籠子將消防人員攔在事故現(xiàn)場(chǎng)之外，難以即時(shí)救助，實(shí)為弊端。由此引起公安部門(mén)的高度重視和社會(huì)各屆人士的普遍關(guān)注。 detector.5目 錄第一章 緒論............................................................ 6第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).............................................................................................................2 防盜探測(cè)器電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................2 防火探測(cè)器電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................2 用戶端自動(dòng)報(bào)警器總體設(shè)計(jì) ........................................................................................2 自動(dòng)報(bào)警器電路設(shè)計(jì) ...........................................................................................2 串行 EEPROMX25045 ............................................................................................2 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) ....................................................................................2 撥號(hào)電路 ...............................................................................................................2 語(yǔ)音電路 ...............................................................................................................2 電話接口電路 ..............................................................................................