【正文】 電平 為低電平。每個(gè) RAC 周期表示 ISD 存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行（ ISD4000 系列中的存儲(chǔ)器共 600 至 2400 行）。 EOM 標(biāo)志只在放音中檢測(cè)到內(nèi)部的 EOM標(biāo)志時(shí)，此狀態(tài)位置 1。中斷狀態(tài)也可用 RINT指令讀取。 ★ 中斷（ /INT） : 漏極開(kāi)路輸出 ,ISD 在任何操作 (包括快進(jìn) )中檢測(cè)到 EOM 或OVF時(shí)，本端變低并保持。 ★ 串行時(shí)鐘 (SCLK): ISD 的時(shí)鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步 MOSI 和 MISO 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸。 ★ 串行輸出 (MISO): ISD 的串行輸出端。 ★ 片 選 (SS): 此端為低，即向該 ISD4000 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。信 號(hào)通過(guò)耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 16 mV，本端的標(biāo)稱輸入阻抗為 56KΩ, 單段驅(qū)動(dòng)時(shí)，本端通過(guò)電容接地，兩種方式下， ANAIN+、 ANAIN端的耦合電容值應(yīng)相同 。分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度為峰峰值 16 mV。 ★ 同相模擬輸入 (ANA IN+):同相模擬輸入 (ANA IN+):錄音信號(hào)的同相輸入端，輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。 ★ 地線 (VSSA， VSSD)：芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路 使用不同的地線。 圖 液晶顯示電路圖 語(yǔ)音模塊 語(yǔ)音模塊的采用 ISD4000 芯片 ,其芯片的主要特點(diǎn)有 3v 單電源供電 ,內(nèi)置微機(jī)串行 接口 , 其連接電路圖見(jiàn)圖 所示。 報(bào)警模塊 (INT0)連接防盜探測(cè)器 ,用來(lái)檢測(cè)盜情 ,如果盜情發(fā)生 ,觸發(fā)外部中斷 0,MCU 接到報(bào)警信號(hào)以后 , 開(kāi)始啟動(dòng) LED 等閃爍報(bào)警 ,同時(shí)啟動(dòng) 100dB 的聲音報(bào)警 ,來(lái)震懾入室的小偷 , 同時(shí)把信號(hào)送給電話模塊 , 告訴主人或者報(bào)警中心有小偷入室。 在這里主要講解門窗磁報(bào)警模塊 , 門窗磁探測(cè)器選用無(wú)線門磁 ,由一塊永磁體和門磁主體 (內(nèi)部有一個(gè)常開(kāi)型的干簧管 )兩部分組成 ,其無(wú)線接受模塊的傳感器應(yīng)用電路圖如 所示 圖 無(wú)線門磁接受模塊傳感器電路圖 4 H1 是一個(gè)干簧管 ,當(dāng)門閉 合時(shí) ,H1 吸合 ,C1 兩端點(diǎn)位相同 ,Q1 截止 ,Q2 也截止 。 3 圖 MCU 模塊電路圖 無(wú)線模塊 無(wú)線模塊主要是是處理紅外、無(wú)線信號(hào)。 MCU 選用的是宏晶科技公司的 STC12LE5410AD,其工作電壓為 V,便于在所選定的系統(tǒng)電源下工作 .這是一款帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)芯片 ,具有超強(qiáng)抗干擾的特性 ,并且具有超低的功 耗 ,正常工作時(shí)電流僅為 4～ 7mA,空閑時(shí)電流 1 ,可以大大降低使用的晶振 頻率 ,從而降低 EMI(Electromagic InteRFerence,電磁干擾 ).STC12LE5410AD具有引腳少、體積小、價(jià)格低、使用方便等特點(diǎn) ,可降低開(kāi)發(fā)成本 ,縮短開(kāi)發(fā)周期 。 2 系統(tǒng)部分電路功能介紹 MCU 模塊 MCU 器件采用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S51 芯片 ,如圖 。 當(dāng)主 人在異地 處理 家中的情況或者遙控家中的電器的開(kāi)關(guān)時(shí) , 只需要撥打家中的固定電話號(hào)碼 , 因?yàn)樵搱?bào)警系統(tǒng)的電話接口是并聯(lián)在電話機(jī)上的 , 若鈴聲響五次后無(wú)人接通 (具體次數(shù)可由軟件設(shè)定 ),則該報(bào)警系統(tǒng)就自動(dòng)模擬摘機(jī) , 在主人輸入預(yù)定的密碼后 , 就可以 觀測(cè) 家中的動(dòng)靜以及控制家中電器的關(guān)、斷。 1 電路組成框圖和基本工作原理 電路組成 框圖 智能家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)是由無(wú)線發(fā)送 / 接受模塊、報(bào)警模塊、鍵盤模塊、 晶顯示模塊、語(yǔ)音模塊、 DTMF 解 / 編碼模塊等構(gòu)成 , 系統(tǒng)硬件總體框圖如圖 所示。 智能家居報(bào)警系統(tǒng)采用這種星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠很好地?cái)U(kuò)展組合，容易增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，滿足在家居中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布的不確定性，可在房間、隔離處放 置一個(gè)節(jié)點(diǎn)，避免無(wú)線干擾和報(bào)警區(qū)域不確定性的問(wèn)題，由中心節(jié)點(diǎn)對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所傳遞的數(shù) 據(jù)進(jìn)行綜合處理，分析是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 1 基于單片機(jī)控制的智能家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 前 言 現(xiàn)在 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 , 人民生活水平的提高 , 人們對(duì)家庭住房的防盜、防劫、防火設(shè)備的重視程度也在不斷提高 , 所以現(xiàn)代社會(huì)有更多的人需要對(duì)偷盜、搶劫、火災(zāi)、煤氣泄漏等事故進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警。為了有效的保證居民的生命財(cái)產(chǎn)安全 , 我們?cè)O(shè)計(jì)了一款智能家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)。 該系統(tǒng)是利用無(wú)處不在的電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控 ,將 AT89S51 單片機(jī)、 ISD4000 集成語(yǔ)音芯片、 HT1602 液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片及集成電路組成的雙音多頻撥號(hào)電路等有機(jī)地結(jié)合在一起 , 構(gòu)成一種功能先進(jìn)、實(shí)用、成本低廉的家庭智能防盜報(bào)警器。 圖 系統(tǒng)硬件總體框圖 2 電路基本工作原理介紹 當(dāng)家中發(fā)生警情時(shí) , 此時(shí)家中設(shè)定的無(wú)線模塊或者其他傳感器模塊會(huì)發(fā)出異常信號(hào)給單片機(jī) , 單片機(jī)接受到信號(hào)后立即發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警信號(hào)來(lái)威懾侵入者 , 同時(shí)將單片機(jī)自動(dòng)撥打預(yù)先存儲(chǔ)在 24C02 中的電話號(hào)碼給主人或者小區(qū)物業(yè)報(bào)警 , 以便及時(shí)采取防盜措施避免財(cái)產(chǎn)損失。 當(dāng)主人在家無(wú)須設(shè)防時(shí) , 該報(bào)警系統(tǒng)還可以顯示時(shí)鐘、溫度等等 , 還可以設(shè)定起床鬧鈴等多重功能 , 這些都可以結(jié)合軟件和相關(guān)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。 AT89S51 是一個(gè)低功耗 ,高性能 CMOS 8 位單片機(jī) ,片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器 ,具有高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn) , 芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元。 MCU 外圍電路包括晶振電路、復(fù)位電路、開(kāi)關(guān)檢測(cè)電 路和電壓測(cè)量部分 .開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路用來(lái)檢測(cè)行程開(kāi)關(guān)的動(dòng)作 ,電壓測(cè)量部分利用單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換功能是來(lái)測(cè) 量DTGS800 供電的電池電壓 ,當(dāng)檢測(cè)到電池電壓不足時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警 ,此時(shí)需將供電部分轉(zhuǎn)換到汽車電源上 .MCU 及外圍模塊電路 。包括門窗磁報(bào)警模塊、火災(zāi)探測(cè) 模 塊、有害氣體探測(cè)模塊等傳感器模塊。當(dāng)門打開(kāi)時(shí) ,干簧管觸點(diǎn)打開(kāi) ,有一個(gè)電流流過(guò) Q1 的發(fā)射極、 R32(和 H12 并聯(lián) )、 C R3地 ,使得 Q2 飽和導(dǎo)通 ,輸出低電平 0 給單片機(jī) , 發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 液 晶顯示模塊 液晶顯示模塊采用 LCD1602 來(lái)實(shí)現(xiàn) ,主要功能是用來(lái)顯示時(shí)間、日期、家里的溫度、以及報(bào)警的時(shí)候顯示報(bào)警的類型等功能。 5 圖 語(yǔ)音芯片連接電路圖 芯片引腳介紹如下 : ★ 電源 (VCCA， VCCD): 為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線 , 并 且分別引到外封裝不同管腳上，模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能在靠近供電端處相連，而去耦合電容應(yīng)盡量靠近器件。幾個(gè)VSS盡 量在引腳焊盤上相連 ,并用低阻通路連到電源上， VSSD 也用低阻通路連到電源上。單端輸入時(shí)，信號(hào)由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 32mV，耦合電容和本端的 3KΩ 電阻輸入阻抗決定芯片頻帶的低端截止頻率差。 ★ 反相模擬輸入 (ANA IN): 差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，這是錄音信號(hào)的反相輸入端。 ★ 音頻輸出 (AUD OUT): 提供音頻輸出，可驅(qū)動(dòng) 5KΩ 的負(fù)載。 6 ★ 串行輸入 (MOSI): 此端為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端，供 ISD 輸入。 ISD未選中時(shí)，本端呈高阻態(tài)。數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿鎖存到 ISD，在下 降沿移出 ISD。中斷狀態(tài)在下一個(gè) SPI 周期開(kāi)始時(shí)清除。 OVF 標(biāo)志 — 指示 ISD 錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的末尾。 ★ 行地址時(shí)鐘 (RAC): 漏極開(kāi)路輸出。該信號(hào) 175ms 保持高電平，低電平為 25ms。該端用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。1% 內(nèi)。% 內(nèi)。若要求更高精度，可從本端輸入外部時(shí)鐘 (如前表所列）。輸入時(shí)鐘的占空 比無(wú)關(guān)緊要，因內(nèi)部首先進(jìn)行了分頻。 ★ 自動(dòng)靜噪 (AMACP): 當(dāng)錄音信號(hào)電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閾值以下時(shí)，自動(dòng) 功能使信號(hào)衰減，這樣有助于減小無(wú)信號(hào)（靜音）時(shí)的噪聲。檢出的峰值電平與內(nèi)部設(shè)定的閾值作比較，決定自動(dòng)靜噪功能的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。 1uF 的電容也影響自動(dòng)靜噪電路對(duì)信號(hào)幅度的響應(yīng)速度。 DTMF 編碼 /解碼模塊 報(bào)警器電 路與用戶電話機(jī)共用一條電話線。 7 圖 HT9200B 電路圖 圖 HT9170B 電路圖 給 HT9200B 提供確定的 4 位二進(jìn)制數(shù) (比如電話號(hào)碼 ),從 D0D3 輸入 ,就可從 13 腳輸出相應(yīng)的 DTMF 信號(hào) , 并將 DTMF 信號(hào)送到電話線上 , 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)功能 。 DTMF(Dual Tone Multi Frequency),即雙音多頻信令 , 基本上在全世界范圍內(nèi)使用在按鍵式電話機(jī)上 ,一個(gè) D T M F 信號(hào)由兩個(gè)頻率的音頻信號(hào)疊加構(gòu)成。 8 圖 DTMF 信號(hào)與電話按鍵關(guān)系圖 電話接口模塊 電話接口模塊包括振鈴檢測(cè)電路、摘機(jī)控制電路以及回鈴檢測(cè)電路。 圖 振鈴檢測(cè)電路圖 振鈴檢測(cè)電路電路圖見(jiàn)圖 所示 ,25Hz 的交流振鈴信號(hào)經(jīng)過(guò)整流以后 ,再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓 ,送入光電耦合器 ,再輸出方波信號(hào)給單片機(jī)的外部中斷 0,用軟件判別振鈴信號(hào)。該電路利用三極管來(lái)模擬電話摘機(jī)。電平時(shí)當(dāng) Q4 基級(jí)為高電平時(shí) ,Q3 的集電極和發(fā) 射機(jī)飽和導(dǎo)通 , 為摘機(jī)狀態(tài) , 于是電話信號(hào)送入。該電路利用鎖相環(huán) LM567 構(gòu)成檢測(cè)電路 (LM567 的中心頻率調(diào)為 450Hz),當(dāng)輸入信號(hào)為 450Hz 時(shí)候 ,LM567 輸出低電平 , 送入單片機(jī)利用軟件區(qū)別各種信號(hào) , 其檢測(cè)電路見(jiàn)圖 所示。 11 圖 32 主循環(huán)流程圖 4 結(jié)束語(yǔ) 本系統(tǒng)采用電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信 , 無(wú)須重新布線、方便、無(wú)電磁 、 環(huán)保、成本低 。 經(jīng)過(guò)本次 程控 畢業(yè)設(shè)計(jì) ，本人學(xué)到了許多有用的東西，也積累了不少經(jīng)驗(yàn)這次 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的過(guò)程中我多次請(qǐng)教 老師 及 同學(xué)，還查閱大量的資料。使我在以前的學(xué)習(xí)中不夠清晰的概念得以清晰化，同時(shí)鍛煉和培養(yǎng)了我 12 的動(dòng)手能力，對(duì)自己以后的工作有極大的幫助。但由于才疏學(xué)淺，能力不足，加之時(shí)間和精力有限，我感覺(jué)還是有一些不足之處：在許多內(nèi)容表述、論證上存在著不當(dāng)之處，與老師的期望還相差甚遠(yuǎn)。許多問(wèn)題還有待進(jìn)行一步思考和探究，萬(wàn)分肯切的希望老師能夠提出寶貴的意見(jiàn)，多指出我 的錯(cuò)誤和不足之處，本人將虛心接受，從而不斷進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)研究，使該 畢業(yè)設(shè)計(jì)得到完善和提高。 首先，感謝我 的 老師 XX 老師 、 XX 老師在 畢業(yè)設(shè)計(jì) 期間給予了我悉心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助，為我提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，使我在學(xué)習(xí)方面收益匪淺。在完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 老師耐心的指導(dǎo)和講解使我把握了正確的前進(jìn)方向，少走彎路，所有的這些都是我今后工作和學(xué)習(xí)的最寶貴經(jīng)驗(yàn)。為我的 設(shè)計(jì) 進(jìn)行評(píng)閱工作的以上兩位老師，他們無(wú)私的關(guān)心和教導(dǎo)使我對(duì)自己的研究?jī)?nèi)容有了更為透徹的了解。另外，還要感謝同一班級(jí)的幾位同學(xué)，在與他們一起討論問(wèn)題的過(guò)程中，也使我獲益良多。 13 附錄 ：軟件主程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define LCDPORT P0 unsigned int code tab[]={64021,64103,64260,64400, 64524,64580,64684,64777, 64820,64898,64968,65030, 65058,65110,65157,65178}。 unsigned char code num[]=202111111111 。 unsigned char code tab2[]=TWO BUFFER。 ifndef __SOUNDPLAY_H_REVISION_FIRST__ define __SOUNDPLAY_H_REVISION_FIRST__ //******************************************************************// define SYSTEM_OSC 12021000 define SOUND_SPACE 4/5 sbit