【正文】 microcontrollerbased wireless burglar alarm system.The alarm device is constituted by six parts. They are human signal detection circuit，pile transmitter, pile receiver circuit, DTMF transceiver circuits, voice circuits, a and as the main core of the MCU control circuit .The principle of its work is that the signal collected by infrared sensors is transported to the host family smart alarm .The signal can trigger interrupt handling procedures to achieve the various functions of alarm．The alarm device uses MCU technology, wireless network technology, wireless data transmission, and also use telephone networks, but independent of telephone and it will not affect the normal use of the telephone through voice prompts, and it is friendly human—puter interaction.Key words：antitheft wireless MCU infrared sensor DTMF34緒論(1) 研究防盜報警器目的和意義隨著科技信息的發(fā)展，無線智能防盜器是智能化小區(qū)建設(shè)必不可少的部分并為小區(qū)住戶的安全提供可靠的保障。這些都顯示出傳統(tǒng)的安防方式存在著很大的疏漏。在新的時代，我們要依靠科技來保護家人和財產(chǎn)，采用無線智能防盜系統(tǒng)可以使您在擁有美好舒適生活同時，確保人身安全和財產(chǎn)安全。(2) 報警器防盜的現(xiàn)狀隨著國家智能化小區(qū)建設(shè)的推廣，防盜器已成為智能小區(qū)的必需設(shè)備，特別是近幾年，安全防范的迫切需要給家庭防盜報警系統(tǒng)留下了越來越廣泛的市場。智能化防盜技術(shù)的主要內(nèi)涵是其服務(wù)的信息化、圖像的存儲和處理、數(shù)據(jù)的存儲和處理等等。防盜系統(tǒng)的主控制器就是利用單片機對各種傳感器、探測器所采集的信號進行存儲與分析，以達到智能控制的目的。國內(nèi)產(chǎn)品盡管不少，但多為模擬電路形式，且結(jié)構(gòu)和功能簡單，可靠性差，難以聯(lián)網(wǎng)。采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，不需重新布線，特別適用于己裝修用戶，及布線不方便的場合。智能化防盜技術(shù)的發(fā)展與進入二十一世紀信息技術(shù)的騰飛正邁入一個全新的領(lǐng)域，智能化安防技術(shù)與計算機之間的界限正逐步消失。1 基于單片機的無線防盜報警器總體方案設(shè)計 無線智能防盜器的設(shè)計思想無線智能控制報警器是指人們利用現(xiàn)代科技采用多種傳感器采集技術(shù)，將警情信息按照一定的模式進行分析并將判斷結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳送出去的安保技術(shù)集成。它可以盡早的發(fā)現(xiàn)很多突發(fā)事件，并做出相應(yīng)的報警。本報警器是通過單片機將紅外傳感器信號進行采集整理無線傳送到家庭智能報警主機，由單片機組成的報警主機做出反應(yīng)，以實現(xiàn)各種功能的報警，如紅色LED示警、外置警燈警笛報警、并且可以自動撥打事先設(shè)定的報警電話實現(xiàn)電話報警功能。設(shè)定報警部分為本系統(tǒng)主體工作部分，即實時監(jiān)控所需防盜報警區(qū)域的安全情況，在軟件上表現(xiàn)為主循環(huán)，當(dāng)有報警信號時才去執(zhí)行相應(yīng)操作。報警器工作原理：采用被動式紅外熱釋電傳感器對入侵信號進行捕捉，當(dāng)有入侵信號時，由單片機控制中心（AT89C51）發(fā)出相應(yīng)信號控制電話接口電路。 無線智能控制報警系統(tǒng)的總體框圖基于單片機的無線智能防盜器由傳感器、電話智能報警器，及相關(guān)的控制軟件組成，智能無線電話報警器硬件總體結(jié)構(gòu)如圖11所示，主要包括單片機中央控制器、傳感器探測與信號處理電路、聲光報警電路、DTMF（雙音多頻）撥號電路、語音電路、看門狗串行存儲電路等。其各模塊的功能如下： 信號檢測處理電路介紹與說明(1) 紅外傳感器紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。而對于現(xiàn)代的人體探測系統(tǒng)中，常用的有被動式熱釋電紅外探測器，被動式熱釋電紅外探頭優(yōu)點是具有無輻射、器件功耗小，隱蔽性好、價格低等優(yōu)點；缺點也很明顯，容易受各種熱源、光源干擾，被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收，環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測靈敏度明顯下降，有時甚至造成短時失靈。(2) 信號處理電路 BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成芯片。其雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。被動紅外熱釋電傳感器具體原理是人體都有恒定的體溫，會發(fā)出特定波長10um左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10um左右的紅外線而進行工作的。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。 接收與發(fā)射模塊介紹與功能說明(1) 基于幅度監(jiān)控（ASK）的無線收發(fā)模塊基于幅度鍵控（ASK）無線發(fā)射的模塊有RF240RF90PT2262（PT2272）等。在本設(shè)計中選用PT2262和PT2272來完成傳感器與主控器之間的通信。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機對應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號，同時VT端輸出解碼有效高電平信號。通過無線傳輸?shù)絇T2272，解碼器(PT2272)解碼后得到報警傳感器的地址和數(shù)據(jù)類型。由于本設(shè)計傳感器只用到紅外熱釋電傳感器，即單對單的編碼與解碼，只需將PT226PT2272的地址腳設(shè)定一致，就能到達報警效果，如果有多個報警點，可以通過設(shè)定數(shù)據(jù)管腳，來達到多點報警功能。 語音電路介紹ISD語音芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)單個EEPROM單元內(nèi)，無需經(jīng)過A/D或D/A轉(zhuǎn)換，因此能非常真實的再現(xiàn)語音、音樂、和效果聲。本設(shè)計中選用ISDl420實現(xiàn)語音提示與報警功能。市面上用的較多的DTMF收發(fā)電路是MT8880。接收部分用于完成DTMF信號的接收、分離和譯碼，并以4位并行二進制碼的方式輸出。(2) 模塊功能說明本設(shè)計中采用MT8880來用于DTMF的收發(fā)電路。選用MT8880雙音多頻（DTMF）收發(fā)電路，與單片機及音頻放大電路組合，實現(xiàn)各種信號音的檢測及DTMF信號的產(chǎn)生，并將DTMF信號送到電話線上向遠處發(fā)送。（具體整機電路見附錄圖1報警主機電路圖），以下依次介紹各部分電路的芯片結(jié)構(gòu)和電路原理。通過它的引腳對語音電路和DTMF收發(fā)電路實現(xiàn)控制，其中主要用到了P3口的替代功能。 AT89C51單片機的引腳功能介紹如附錄圖3所示為AT89C51單片機40引腳雙列直插形式，各引腳功能如下口：40端子按功能分4部分，即電源端子（Ucc和Uss）、時鐘端子（XTAL1和XTAL2）控制信號端子（RST、EA、PSEN、和ALE）及I/O口端子（P0P3）。Vcc（40端子）：運行和程序校驗時加+5V。(2) 時鐘端子XTAL1（19）和XTAL2(18)用于提供單片機的工作時鐘信號。XTAL2：反相放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器。(3) 控制信號端子① 輸入：RST復(fù)位輸入信號，高電平有效。/Vpp片外程序存儲器訪問允許信號，低電平有效。② 輸入、輸出：ALE/地址鎖存允許信號，輸出。ALE以l/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用做對外輸出的時鐘或用于定時。輸入編程脈沖。③ 輸出：PSEN片外程序存儲器選通信號，低電平有效。(4) I/O口端子單片機51系列共有四個8位雙向并行I/O通道口，分別是PO、PPP3，各具有特殊的電路結(jié)構(gòu)，每位均有自己的鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。① PO口：P0口在訪問外部存儲器時，P0口既是一個真正的雙向數(shù)據(jù)總線口，又是從分時輸出8位地址口。② P1口：P1口是專門為用戶使用的I/O口，是準(zhǔn)雙向口， P1口為8位準(zhǔn)雙向口，每一位均可單獨定義為輸入或輸出口。P1口可以驅(qū)動4個LSTTL負載。這時，讀兩個特殊引腳的輸出鎖存器前，應(yīng)由程序置1。如果沒有系統(tǒng)擴展時，也可以作為用戶的I/O口使用。外部的程序存儲器由PSEN信號選通，數(shù)據(jù)存儲器則由WR和RD讀寫信號選通，因此AT89C51最大可外接64kB的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。由于第二功能信號有輸入輸出兩種情況，分別加以說明。P3口的第二功能各管腳定義如下：(1) 串行輸入口（RXD）(2) 串行輸出口（TXD）(3) 外中斷0（）(4) 外中斷l(xiāng)（）(5) 定時/計數(shù)器0的外部輸入口（TO）(6) 定時/計數(shù)器1的外部輸入口（T1）(7) 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通（）(8) 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通()現(xiàn)在我們已經(jīng)對四個8位雙向并行I/O口有了初步的了解。 時鐘和時鐘電路(1) 時鐘電路：AT89C51單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部震蕩方式和外部震蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生震蕩時鐘脈沖。外部振蕩方式是把外部已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)。圖21中，電容器C1，C2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在530pF。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多，本設(shè)計用到時鐘的內(nèi)部震蕩方式。振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周期，所以1個狀態(tài)周期包含有2個振蕩周期。1個到4個機器周期確定一條指令的執(zhí)行時間，這個時間就是指令周期。4種時序單位中，振蕩周期和機器周期是單片機內(nèi)計算其它時間值（例如，波特率、定時器的定時時間等）的基本時序單位。當(dāng)向器件加電時激活了上電復(fù)位電路，它保持RESET/有效一段時間?？撮T狗定時器對微控制器提供了一個獨立的保護機制。一旦選定，即使在斷電后重啟電源時也不會改變。復(fù)位一直持續(xù)到VCC回到正常工作電平并且穩(wěn)定為止。其引腳圖如附錄圖4所示。為低電平時，使能X5045，將其置于激活方式。 (2) SO：串行數(shù)據(jù)輸出端，當(dāng)讀周期時，數(shù)據(jù)從該引腳移出，數(shù)據(jù)由串行時鐘的下降沿同步輸出。當(dāng)為低電平時，向X5045的非易失性寫被禁止，但器件其功能正常，當(dāng)保持高電平時，所有功能包括非易失性寫保護都正常。 (4) VSS：地。(6) ：復(fù)位輸出，是低/高有效的漏極開路輸出端，只要VCC下降至低于最小VCC檢測電平時該輸出端變?yōu)橛行?，它將保持有效直到VCC上升到最小VCC檢測電平200ms為止。(7) SCK：串行時鐘端，串行時鐘控制串行總線數(shù)據(jù)輸入和輸出的時序。(8) SI：串行數(shù)據(jù)輸入端，所有要寫入存儲器的操作碼、字節(jié)地址和數(shù)據(jù)都從該引腳輸入，輸入信號由串行時鐘上升沿鎖存。當(dāng)VCC超過器件VTRIP門限值，經(jīng)200ms電路釋放，允許系統(tǒng)開始工作。信號保持有效直至電壓跌至低于1V，它也保持在有效到VCC返回并超過VTRIP經(jīng)200ms；(3) 看門狗定時器看門狗定時器電路通過監(jiān)測WDI輸入來監(jiān)測微處理器是否激活。微處理器可以改變這些看門狗控制位，沒有微處理器的作