【正文】 新時期居民的居住要求，真正實現(xiàn)智能化報警的要求來確定的。系統(tǒng)總體構(gòu)成包括防盜防火探測器、用戶端自動報警器與通訊線路三個模塊，系統(tǒng)組成框圖如圖 11 所示。當出現(xiàn)異常情況時，通過家中的電話線路自動撥號報警，并與中央控制器建立聯(lián)系。用戶端自動報警器AT89C51密碼控制電路撥號電路電話機接口電路語音檢測與報警電路電源電路看門狗電路EPROM8報警系統(tǒng)的功能及工作過程智能住宅防盜防火報警系統(tǒng)具有以下特點和功能：。并能夠可靠地進行盜情、火情報警，通過電話線拔打預先設(shè)置的 16 組電話／手機號碼（小區(qū)監(jiān)控管理中心電話、用戶個人電話、用戶單位電話、盜警電話 110 、火警電話 119 、緊急呼救電話） ，進行語音報警。（如探頭斷線或掉電等）, 并可向中央控制器報告故障情況。4. 用戶端自動報警器內(nèi)提供備用電源，在沒有市電的情況下，交直流供電自動切換，確保系統(tǒng)在停電時能繼續(xù)工作。接到警情事件后，自動報警器立即進行確認（多次巡檢中斷信號） ，若 50s 后無人解除警情同時警情確認無誤后，進行事件的現(xiàn)場聲（蜂鳴器） 、光（LED ）報警，同時用戶端自動報警器自動向相關(guān)部門撥打預先設(shè)置好的報警電話號碼，進行語音報警 [。正常時 LCD 顯示時間，事件發(fā)生時鎖定顯示當時的時間。如果出現(xiàn)誤觸發(fā)而報警時可以通過觸發(fā)延遲時間（505 定時器）去解除，另外用戶端自動報警9器還具備狀態(tài)信息（如有無交流電、備用電池電量是否不足等）上報的功能，可以對預設(shè)的普通電話、手提電話實現(xiàn)報警。第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 防盜探測器電路設(shè)計微波探測器為空間探測器，用于探測在防范空間內(nèi)的任何運動物體。在微波段，當以一種頻率發(fā)送時，在微波能量覆蓋的范圍內(nèi)，如果有物體移動，將會以另一種頻率反射，這樣發(fā)射頻率和反射頻率有一個頻率差異產(chǎn)生。 實際電路中，是由振蕩器電路產(chǎn)生并發(fā)射近微波段電磁波形成微波場，天線把電信號轉(zhuǎn)換為相應的電磁波輻射到周圍空間，輻射半徑可達 10m 以上（如果想繼續(xù)增大輻射半徑或提高靈敏度可以通過調(diào)整天線的大小和方向來完成）。根據(jù)該特性，也選擇微波探測器用于盜情的檢測。反射回來的微波信號與原信號之間混頻后產(chǎn)生微弱的頻移信號，該信號送放大器進行放大。微波探測器電路使用的主要元件是單電源通用四運算放大器 KIA324P 、環(huán)形天線、微波振蕩管 C3355 及一些外圍元器件，外接＋6V 電源。當有人在該微波防護區(qū)內(nèi)移動時，振蕩頻率和幅度發(fā)生相應的變化?；祛l后高頻信號因為過高而失去作用，剩下微弱的低頻信號經(jīng) U1 作前級放大，10 pF 電容與 電阻構(gòu)成充電電路，充電電壓作為第一級比較器 U4 的基準電壓，同時實現(xiàn)延時功能，即只有前級放大電壓高于該參考電壓時，輸出才為高電平，此時，C9O15 導通，最后信號經(jīng) U2 、U3 構(gòu)成的窗口比較器比較后輸出探測到的信號。該電路可以工作在較寬的電壓范圍內(nèi)（標準電壓是 32V ，但實際可以工作在很寬的電壓范圍內(nèi)），當檢測到異常信號時為高電平。DS18BZO 的測溫原理是利用溫敏振蕩器的頻率隨溫度變化的關(guān)系，把溫度信號直接轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號，通過內(nèi)部計數(shù)器對受溫度影響的振蕩器周期的計數(shù)可實現(xiàn)溫度測量。圖 23 溫度探測器電路 用戶端自動報警器總體設(shè)計用戶端自動報警器是本課題的設(shè)計重點，自動報警器組成框圖如圖 24 所示，主要包括撥號模塊、語音模塊、電話接口模塊、鍵盤／密碼顯示模塊以及電源模塊。12微波防盜探測器溫度探測器用戶端自動報警器CPUAT89C51看門狗電路EEPROMDTMF 撥號電路語音檢測電路電話接口電路開關(guān)電路輸入輸出控制電路備用電源圖 24 用戶端自動報警器組成框圖系統(tǒng)微處理器采用美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51 單片機。AT89C51 內(nèi)部具有 4K 字節(jié)的 Flash （閃速）存儲器，可反復擦寫，在設(shè)計程序時可反復修改原程序、編譯、并燒寫到單片機，適合單片機最小系統(tǒng)的開發(fā)與研制。時鐘電路由兩個 30P 的電容和 12MHz 的晶振構(gòu)成。單片機的 INTO 、INT1 分別與盜警、火警傳感器相連，實現(xiàn)各種警情的采集。13圖 25 自動報警器電路 與語音電路相連，實現(xiàn)語音的回放控制。 與電話接口電路相連，實現(xiàn)模擬摘掛機的控制。 接交流電源掉電報警信號（交流斷電后由直流電源繼續(xù)供電，直流電源放電低于預警值后向自動報警器發(fā)直流斷電預警信號。 接液晶顯示器的串行時鐘輸入端， 接液晶顯示器的數(shù)據(jù)輸入端。多路開關(guān)輸出分別接報警 LED 、蜂鳴器，有警報發(fā)生時開關(guān)的輸出 I/O 口給出高電平信號。 與 MT8888 的 RSO 相連，控制 MT8888 內(nèi)部寄存器的選擇。 、 分別與 MT8888 的 WR 和 RD 相連，控制 MT8888 的讀寫。 串行 EEPROMX25045 本設(shè)計中采用了具有可編程的串行 EEPROMX25045。本系統(tǒng)中 X25045 依次存儲了標志字段、用戶編號、話機號碼、報警器編號、警情代號、系統(tǒng)設(shè)置等數(shù)據(jù)信息。 X25045 包括一個 8 位指令寄存器，它可以通過 SI (）輸入來訪問，數(shù)據(jù)在SCK (）的上升沿由時鐘同步輸入。X25045 監(jiān)視總線，如果在預置時間內(nèi)沒有總線活動，那么它將提供 RESET 信號輸出。SCK 是靜態(tài)的，允許用戶停止時鐘并在其后恢復操作。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，寫使能鎖存器被復位（即禁止寫操作），因此寫操作前必須設(shè)置寫使能鎖存器。繼續(xù)提供時鐘脈沖可連續(xù)讀出接下的地址空間中的數(shù)據(jù)。達到最高地址（$1FFH）時，地址計數(shù)器翻轉(zhuǎn)至$OOH ，無限循環(huán)下去。2. 置位寫使能鎖存器操作為：/CS 先被拉到低電平；由時鐘同步送入寫使能指令；將/ CS 變?yōu)楦唠娖?，否則寫操作忽略。可以連續(xù)寫多達 4 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，但必須是這 4 個字節(jié)駐留在同一頁上。X25045 具有允許簡單的三線總線工作的串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface , SPI) ，最高可達 1MHz 串行時鐘頻率。X25045 接口電路如圖 37 所示， 與 X25045 的串行輸入腳 SI 相連，用于輸出操作碼、字節(jié)地址以及寫入數(shù)據(jù)； 與 X25045 的串行輸出引腳 SO 相連，用于讀出數(shù)據(jù)； 與 X25045 串行時鐘輸入腳 SCK 相連，作為串行數(shù)據(jù)輸入和輸出的時鐘信號。本系統(tǒng)中自動報警器也將處理過的數(shù)據(jù)存入 X25045。這些非易失性的位通過 WRSR 指令來設(shè)置。圖 27 X25045 接口電路圖16 自動撥號及語音報警電路設(shè)計 撥號電路本系統(tǒng)設(shè)計的自動撥號電路可通過電話網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自動尋呼，對所指定的機構(gòu)或人員發(fā)出求救信號，簡述事故性質(zhì)及地點，使救援人員采取相應措施來制止事故，系統(tǒng)主要功能如下：1. 報警優(yōu)先功能：主機與用戶電話機共用一條電話線，非報警時，不影響電話的正常使用，電話機的正常使用不影響也不干擾主機報警。2. 自動撥號功能：可設(shè)定 16 組電話或手機號碼，每組不超過 15 位數(shù)。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. 記憶儲存功能：本系統(tǒng)采用 X25045 為記憶元件，電話號碼，報警信息存錄等所有輸入都不會因為電源失去而變動。由于是采用 CMOS 制造工藝，芯片集成度高，功耗低（只有 ) ，工作穩(wěn)定可靠，因此在必須同時具備 DTMF 信號接收和發(fā)送的功能的系統(tǒng)中倍受人們的青睞。因此，MT8888 被廣泛應用于信用卡系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、移動通信、互連撥號以及個人電腦等領(lǐng)域。如編程選擇雙音群 ( BURST）發(fā)送模式時，它間歇發(fā)送任意個數(shù)的雙音信號，雙音信號持續(xù)時間精確控制在 51ms ，符合 DTMF 信號解碼標準。編程選擇呼叫進程檢測（call programs）模式時，能檢測電話信號音。 芯片工作原理17MT8888 硬件電路由接收、發(fā)送和控制三個主要部分組成。發(fā)送電路包括數(shù)據(jù)鎖存、行列計數(shù)、D / A 轉(zhuǎn)換和混頻等功能。MT8888 芯片可調(diào)整雙音頻模式的占空比，能自動抑制撥號音和調(diào)整信號增益，還帶有標準的數(shù)據(jù)總線，可與 TTL 電平兼容，并可方便地進行編程控制。差分輸入電壓增益：Avdiff=R5/Rl 差分輸入阻抗： 212CINDFRZ???單端輸入電壓增益：Av ＝Rf/Rin 。低頻組中的陷波器把 35OHz 和 440Hz 的撥號音濾除，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的信噪比，由高增益比較器組成的限幅器去除低于檢測門限的弱信號或噪聲。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、精度高的標準雙音信號，這些頻率均由 晶體振蕩器產(chǎn)生。行和列單音正弦波經(jīng)混合、濾波后產(chǎn)生雙音信號。寫操作時，總線上的 4 位數(shù)據(jù)被鎖存，可編程分頻器進行 8 中取 2 的編碼變換，定時長度確定該信號的頻率，當分頻器達到由輸入編碼確定的計數(shù)值時，產(chǎn)生復位脈沖，計數(shù)器重新計數(shù)，改變定時長度可變頻率。低噪聲加法放大器完成行和列單音信號的混合。控制部分: 前兩部分為模擬信號處理系統(tǒng)，當滿足信號條件時系統(tǒng)有輸出。C1 放電，在有效時間內(nèi) EDT 維持高電平，當 VC=Vtst 時（控制邏輯的門限電平）, GT 輸出信號驅(qū)動 VC 至電源電壓 VDD ，經(jīng)延時后，控制邏輯把片內(nèi)狀態(tài)寄存器的延遲輸出標志位置提高。 芯片工作方式MT8888 通過微處理器接口由 RSO 、WR、RD 、D0D3 選擇內(nèi)部寄存器，以控制電路的工作模式。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。輸入數(shù)據(jù)經(jīng) TDR 控制可編程行、列計數(shù)器、D/A 變換器，合成需要發(fā)送的 DTMF 信號。192. 呼叫處理（CALL）模式：電路可以檢測電話呼叫過程中的各種信號音，只要信號的頻率落在 32OHz51OHz 范圍內(nèi)，片內(nèi)呼叫處理濾波器便可濾出。若無信號濾出，則 IRQ/CP 端始終保持低電平。4. 單/雙音（S/D）產(chǎn)生模式：電路可產(chǎn)生單音或 DTMF 信號（由 CRB 控制），用于測試和監(jiān)測。6. 中斷模式：此模式下若選擇狀態(tài)，當 DTMF 信號被接收或出現(xiàn)在監(jiān)測時間內(nèi)，或準備發(fā)送更多數(shù)據(jù)（突發(fā)模式下）時，則 IRQ/CP 端下接至低電平。雙音多頻（DTMF）是指用兩個特定的單音信號的組合來代表數(shù)字或功能。雙音多頻撥號方式中有 16 個按鍵，對應有 8種不同的單音信號，因其采用的頻率有 8 種，所以稱為多頻，如表 所示。根據(jù)國際電話電報咨詢委員會（CCITT) 號建議，DTMF 選號方式選用 8 個頻率，把這 8 種頻率分成兩個群，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：1209MHz,1336MHz,1477MHz,1633MHz。1029MHz 1366MHz 1477MHz 1633MHz679MHz 1 2 3 A770MHz 4 5 6 B862MHz 7 8 9 C941MHz * 0 D20表 DTMF 撥號方式中 16 鍵組合表用雙音多頻撥號方式傳遞音頻信號，其傳播速度快，不發(fā)生畸變，傳輸方便，抗干擾能力強，可以減少交換機的差錯。MT8888 可與 Intel 微處理器直接接口，即使使用單片機 89C51 ，也無需插入等待周期。它的接收部分采用單端輸入，由R201 、R202 和 C201 組成，其輸入電壓增益為 R202/R201 = 2 。它的控制部分由 R2O3 用上拉電阻 R204 ，與單片機 腳相連。DTMF IN 和 DTMF OUT 與電話接口電路相連。圖 29 撥號電路 語音電路 ISDI420 芯片簡述 ISD1420 語音芯片是由美國 ISD ( Information Storage Device ）公司開發(fā)的高保真、不怕斷電、錄放一體化的單片固態(tài)語音集成電路。 ISD 系列語音芯片特點：，電路簡單，操作方便。，省掉備用電源。，語音固化無需專用編程或開發(fā)裝置，可隨意改變錄音內(nèi)容。，錄音和回放后即刻進入等待模式，此時僅需 uA 的維持電流。 816 喇叭工作，輸出不失真功率大于 50mW 。 ，適于同單片機接口。首先要輸入信號放大到存儲電路動態(tài)范圍的最佳電平，這個階段由前置放大器、放大器和自動增益控制部分來完成。信號的放大分兩步完成，先經(jīng)過輸入前置放大器，然后經(jīng)過固定增益放大器。自動增益控制電路動態(tài)地監(jiān)控放大器輸出的信號電平并發(fā)送增益控制電壓到前置放大器。我們可以通過選擇連接到 AGC 管腳的電阻和電容值來調(diào)節(jié)描述自動增益電路特性的兩個時間常量，即響應時間和釋放時間。由于模擬信號的存儲仍然是采用取樣技術(shù)，因此還需要一個抗混淆濾波器以去掉（或至少減到可忽略不計的程度）取樣頻率 1/2 以上的輸入頻率分量。語音的質(zhì)量要想優(yōu)于電話的音質(zhì)，取樣頻率要用8kHz 。濾波器是一個連續(xù)時間五極點低通濾波器，在 每個