【正文】 誤報，所以當用戶在家里需要把門反鎖上時，只會聯(lián)動大門的門磁、窗口和陽臺上的主動紅外對射防盜探測器，進入二級布防狀態(tài)。2) 火警：當發(fā)生火災或煤氣泄漏險情時發(fā)出報警信號。火警探測器一般是常處布防狀態(tài)的，當發(fā)生險情時，本系統(tǒng)同樣也會發(fā)出聲光報警、控制開啟攝像設備、兩次撥打火警號碼。（3）電話留言機：本系統(tǒng)設置了兩段 30 秒長的語音留言，當其它人打家里電話時，假如 7 次響鈴沒人接電話，本系統(tǒng)將會自動摘機，并提示操作語音留言。3 系統(tǒng)各硬件模塊的設計 單片機控制電路　　　 AT89 系列單片機的優(yōu)點：（１） 內(nèi)部含 Flash 存儲器在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期,同時在系統(tǒng)工作過程中能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息即使外界電源損壞也不會影響到信息的保存。 　　?。ǎ常?靜態(tài)時鐘方式，89 系列單片機采用靜態(tài)時鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。 ?。ǎ担?可進行反復系統(tǒng)試驗，用 89 系列單片機設計的系統(tǒng)可以反復進行系統(tǒng)試驗，每次試驗可以編入不同的程序，這樣可以保證用戶的系統(tǒng)設計達到最優(yōu)，而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以進行修改，使系統(tǒng)不斷能追隨用戶的最新要求 [2]。 AT89S52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位微控制器，片內(nèi)含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)可反復擦寫 1000 次的 Flash 存儲器。其片內(nèi) Flash 允許在線編程或者用常規(guī)編程器編程。 與AT89S51單片機相比，AT89S52主要增加了以下功能特性 [3]：(1) 片內(nèi)程序存儲器由 4KB增加到8KB；(2) 片內(nèi)RAM由128字節(jié)增加到256字節(jié)；(3) 片內(nèi)定時器由 2各（T0 和T1 ）增加到3個（T0、T1 和T2） ；(4) 中斷源由 6個增加到8個。P2口：8位、雙向 I/O口，內(nèi)含上拉電阻P3口：8位、雙向 I/O口，內(nèi)含上拉電阻P3口也可作為 89S52的一些特殊口：(1) RXD （串行輸入口）(2) TXD （串行輸出口）(3) /INT0 （外部中斷0）(4) /INT1 （外部中斷1） 4 (5) T0 （定時器0外部輸入）(6) T1 （定時器1外部輸入）(7) /WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）(8) /RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為編程校驗接收一些控制信號RESET：復位輸入。 單片機中斷系統(tǒng)（1） MCS51 的中斷結(jié)構計算機的中斷系統(tǒng)能夠加強 CPU 對多任務事件的處理能力。在 MCS48 結(jié)構的基礎上，MCS51 在增強了 I/O 的種類、功能和數(shù)量的同時，也增強了中斷能力。當 CPU 支持中斷屏蔽指令后，可將一部分或所有的中斷關斷，只有打開相應的中斷控制位后，方可接收相應的中斷請求。（2） 現(xiàn)場保護和現(xiàn)場恢復中斷是在執(zhí)行其它任務的過程中轉(zhuǎn)去執(zhí)行臨時的任務；保護現(xiàn)場即是中斷開始前需將需要保護的有關寄存器的內(nèi)容壓入堆棧進行保存，以便在恢復原來程序時使用。如果在執(zhí)行中斷服務時不是按上述方法進行現(xiàn)場保護和恢復現(xiàn)場，就有可能使單片機不能正常工作。在 MCS51 單片機中，中斷返回是通過一條專門的指令實現(xiàn)的，這條指令是中斷服務程序的最后一條指令 RETI。TCON 、TMOD 寄存器的結(jié)構如表 31 所示 [4]。IT1：外部中斷 1 類型控制位，通過軟件設置或清楚，用于控制外中斷的觸發(fā)信號類型。IT1=0 是低電平觸發(fā)。IT0：外部中斷 0 類型控制位，通過軟件設置或清楚，其功能和操作類似于 IE1。 GATE=1，計數(shù)器受/INTx 控制。C/T＝0 為定時器方式，C/T＝1 為計數(shù)器。本系統(tǒng)設置為方式 2——可自動重新裝載 8 位計數(shù)器。如果RST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài) [5]。本設計使用具有上電自動復位和手動開關復位兩種復位方式的電路如圖31所示。上電后，保持 RST一段高電平時間，單片機自動復位；當單片機已在運行當中時，按下復位鍵K 后松開，也能使RST 為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電或開關復位的操作。單片機冷啟動后，片內(nèi) RAM為隨機值，運行中的復位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)為確定值，記住一些特殊功能寄存器復位后的主要狀態(tài)，對于了解單片機的初態(tài)，減少應用程序中的初始化部分是十分必要的。另外，它也可以在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛地用來實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)流和語音等信息的遠程傳輸。兩個單音頻的頻率不同，代表的數(shù)字或?qū)崿F(xiàn)的功能也不同。由于按照組合原理，一般應有8種不同的單音頻信號。而DTMF音頻解碼電路則包括DTMF發(fā)送器與DTMF接受器,前者主要應用于按鍵電話作雙音頻信號發(fā)送器,發(fā)送一組雙音多頻信號,從而實現(xiàn)音頻撥號。表 32 電話撥號數(shù)字對應的高低頻率組合關系高頻組/HZ數(shù)字鍵盤 1209 1336 1477 1633697 1 2 3 A770 4 5 6 B852 7 8 9 C低頻組/HZ941 D 電話接口電路芯片的選擇方案一：采用雙音多頻接收器與發(fā)送器組成電話接口電路，雙音頻編解碼用的一般常用的電話雙音頻編解碼集成電路有8870、8880、888HT9170、HT9200等，這些芯片集成度不高，連接在一起使用時考慮到兼容性的問題，調(diào)試比較困難?？紤]到方案二電路簡單，設計周期短，容易調(diào)試。解碼過程簡單、方便，且可靠性好。 7 PH8810 芯片介紹（1）PH8810 模擬電話接口模塊是專門用于研制開發(fā)、生產(chǎn)配套的完整電話接口功能模塊。 （2）PH8810 芯片引腳功能說明參見文獻[9]。 圖 42 模塊應用圖 模塊應用圖使用說明：1） 電話接口模塊的 32 腳接電源地；2） 140 腳必須同時連接到電源+5V；3） 3 腳連接電話線；4） 7 腳接一 ，用于檢測振鈴信號；5） 38 腳斷線檢測連接到 CPU 用于電話線斷線檢測；6） 4 腳是摘、掛機控制端。輸入到電話線上語音信號在電平幅度較大時也可以從 2831 端輸入，電平信號較小時可以從帶有自動增益控制的 1013 腳的任意一腳輸入到電話線上。 當一振鈴信號到來時，振鈴檢測電路檢測到振鈴信號輸出一低電平到單片機，此時單片機可以控制電話的摘掛機。電話線忙音是在被叫掛機之后或者被叫占線，程控交換機發(fā)出的信號音。在本系統(tǒng)設計中，設定報警時先后兩次撥打報警號碼，避免了對方忙線打不通的情況。HT9170 系列都利用數(shù)字計數(shù)的方法對 16 種 DTMF 輸入進行解碼，并產(chǎn)生 4bit 的代碼輸出。它有一個內(nèi)置的放大電路對輸入信號進行調(diào)整。 本系統(tǒng)設計中，DV 接反相器后與單片機的 相接， 接反相器后與 OE 相接，、 分別與 D0、DDD3 連接并行通信。單片機處理中斷，置 低電平，經(jīng)反向后將 OE 引腳置為高電平，D0~D3 引腳就會產(chǎn)生解碼輸出， D0~D3 上的數(shù)據(jù)將保持到下一個有效 DTMF 信號輸入。圖 33 接收 DTMF 時序圖表 33 時序圖參數(shù)說明符號 參數(shù)說明 最小 典型值 最大 單位 9 tPDV 前一個數(shù)據(jù)消失到后一個數(shù)據(jù)產(chǎn)生 DV 的時間― 12 ― μstDOV 重建輸出數(shù)據(jù)時間 D0 到 DV ― ― μstDDO 失效延時 OE 到 DO ― 300 ― nstEDO 使能延時 OE 到 DO ― 50 60 ns 注：DO＝D0～D3，詳細見下表 3－4。（2）DTMF 發(fā)送電路PH8810 芯片中集成的 HT9200A 是專為與 MCU 接口所設計，在 MCU 的控制下可從DTMF 引腳發(fā)出 16 個雙音頻及 8 個單音頻。如表 3－4 所示。表 34 HT9200A 輸入組合與輸出頻率D4 D3 D2 D1 D0 符號 輸出頻率0 0 0 0 1 1 697+12090 0 0 1 0 2 697+13360 0 0 1 1 3 697+14770 0 1 0 0 4 770+12090 0 1 0 1 5 770+13360 0 1 1 0 6 770+14770 0 1 1 1 7 852+12090 1 0 0 0 8 852+13360 1 0 0 1 9 852+14770 1 0 1 0 0 941+13360 1 0 1 1 * 941+12090 1 1 0 0 941+14770 1 1 0 1 A 697+16330 1 1 1 0 B 770+16330 1 1 1 1 C 852+16331 1 1 1 1 DTMF 結(jié)束 －HT9200A 只能工作在串行模式下，由 DATA 引腳輸入串行模式數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是一個5bit 的代碼用來控制不同的 DTMF 信號輸出。如時序圖圖 34 所示 [11]。當 CE 為低電平時，選中 HT9200A 芯片，延時 10mS 以使其起振，并在 CLK 的下降沿將串行口DATA 上的數(shù)據(jù)按照 DO 到 D4 的順序鎖存，數(shù)據(jù)鎖存后把 CLK 恢復高電平，CLK 電平如此高低重復變化。圖 34 HT9200A 發(fā)送 DTMF 時序圖根據(jù)國家電信標準規(guī)定：電話機發(fā)號時，有效的雙音多頻信號持續(xù)時間應不小于 50 mS，相鄰的兩組雙音多頻信號的時間間隔應不小于 50 mS[12]，本系統(tǒng)設置信號持續(xù)時間為 60 mS，兩位號碼間隔時間也為 60mS，符合標準。電話外線在平時的實際電壓為直流 50V 左右，而振鈴來時會有正負 25V 的交流電壓疊加在外線上，疊加后的電壓許多資料的的說法都不同，實際測得65V 左右。PH8810 中自帶了振鈴檢測電路，當檢測到振鈴時，RING 端口會置低電平，無振鈴時為高電平，本設計中 RING 端與單片機的T0 口相連，電路完成了一次振鈴檢測，將檢測到的信號交給單片機。 （4）模擬摘機、掛機電路。在掛機狀態(tài)下，電話線電壓恢復直流 50V 左右，其漏電流小于或等于 5 μA 。綜上所述，PH8810 芯片在本設計中的連接關系：3 腳跟電話線連接；9 腳 RING與 （T0 口）連接；當有振鈴信號時，9 腳 RING 端產(chǎn)生 25HZ 的脈沖，觸發(fā)主控單片機 T0 計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)滿溢出，單片機響應中斷，置 口低電平，經(jīng)反相后為高電平到 PH8810 的 9 端口（SW）系統(tǒng)實現(xiàn)摘機。報警系統(tǒng)方面，PH8810 的 15 腳 CE與單片機 腳相連； 與 CLK 連接，用于產(chǎn)生串行同步時鐘信號； 與 DATA相連用于輸出串行數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)選取外部中斷 INT1 和內(nèi)部中斷 T1 為報警信號觸發(fā)端口，主要目的是為了適配輸出不同信號（低電平或脈沖信號）的探測傳感器。 12 11223344D DC CB BA ATitleNumber RevisionSizeA4Date: 202268 Sheet of File: D:\Program Files\..\ Drawn By:12代代代代JC1PH8810代代代代EA/VPP31XTAL119 XTAL218RST9(RD)17 (WR)16(INT0)12 (INT1)13(T0)14 (T1)15(T2)1 (T2EX)2 (MOSI)6(MISO)7 (SCK)8(AD0) 39(AD1) 38(AD2) 37(AD3) 36(AD4) 35(AD5) 34(AD6) 33(AD7) 32(A8) 21(A9) 22(A10) 23(A11) 24(A12) 25(A13) 26(A14) 27(A15) 28PSEN 29ALE/PROG30(TXD) 11(RXD) 10GND20VCC 40U2AT89S52GND1 PHONEA2PHONEB3 SW4NC5 NC6JC7 VCC8RING9 OUT410OUT311 OUT212OUT113 NC14CE15 DATA16CLK17 VCC18D319 DV20 OE 21D0 22D123D2 24NC 25NC26NC 27IN1 28IN229IN3 30IN4 31GND32TEST 33TEST 34TEST35NC 36NC 37DXC38NC 39VCC 40PH8810U1VCC3 4N3BSN74HC04N1 2N2ASN74HC04N56 N1CSN74HC04N 8 9N4DSN74HC04NVCCC230PC3030P Y112MHz+C110uR110KVCCVCCS20S2 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