【正文】 雙間多頻信號送上電話線 ,實現(xiàn)撥號功能 語 音裝置 SR9F26 單片永久記憶型語音芯片 存儲語音 ,以使在報警時 ,將事先存入的送出通知對方 信號檢測裝置 74LS14 完成電話線上的信號 (如回鈴音、撥號音、忙音、無效號碼音以及振鈴信號的判斷 傳感器 P2288 產(chǎn)生報警信號 電話機單元 HA868(Ⅲ )P/TD 型電話機 產(chǎn)生雙音頻撥號信號 單片機的介紹 AT89C51 單片機引腳圖如圖 21 所示 。 它的壽命為 1000寫 /擦循環(huán) ， 它的 數(shù)據(jù)保留時間為 10 年 ， 它全靜態(tài)工作時頻率為 0Hz24Hz， 它可以進行 三級程序存儲器鎖定 。 它同時具有 低功耗的閑置和掉電模式 ，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 ， 它也 可編程串行通道 [1]。 VCC 接 供電電壓。 P0口 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八 位 。 P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。并 因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地6 址的高八位。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如 表 22所示， P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號 [2]。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。另外 該引腳被略微 拉高。 PSEN 外部程序存儲器的選通信號。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)。注意加密方式 1 時， EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET,當 EA 端保持高電平7 時，此間 有 內(nèi)部程序存儲器。 XTAL1 為 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 AT89C51 芯片擦除 三個鎖定位和 整個 PEROM 陣列的電擦除可 以 通過正確的 控制信號組合，并且使 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。 此外 AT89C51 本身 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯， 它 可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但 RAM、定時器、計數(shù)器、 串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 摘掛機電路模塊 按 照 國家相關(guān) 的 標準規(guī)定： 所有 電話機， 處于 摘機狀態(tài)的直流電阻 都 應(yīng) 不大于 300Ω 。當 處于 用戶摘機時，電話機 會 通過叉簧接上 大 約 300Ω的負載，使 整個電話線回路 中 流過 大 約 30mA 的電流。 電路圖如圖 22 所示， 其 工作原理是： 當微處理器的 口是低電平時，由于電阻 R1 R12 和光耦 內(nèi)部的 LED形成了回路，光耦內(nèi)部發(fā)光二極管將被點亮，發(fā)光二極管點亮后照射到光敏三極管上，光線相當于基極電流的作用，從而激發(fā)產(chǎn)生集電極電流，光敏三極管將導(dǎo)通，發(fā)光二極管 D8被點亮，從而三極管 Q3 基極有個較大的電壓，三極管導(dǎo)通并達到飽和，繼電器閉合。 8 圖 22 模擬摘掛機電路 圖 顯示和 鍵盤模塊 該模塊 是用來 顯示報警電話號碼的。 HD7279 內(nèi)部 有譯碼器 ， 可直接接受 BCD 碼或 16 進制碼 。 HD7279 芯片 具有片選信號 ， 可 以 方便地實現(xiàn) 多于 64 鍵的鍵盤接口和 多于 8 位的顯示 。 DTMF 收發(fā)模塊 DTMF信號 的 發(fā)生器 和 DTMF按鍵 的 號碼盤相連，每掀 一個號碼鍵 ， 電話機就會發(fā)生兩個相 對 應(yīng)的音頻信號 組合，用它 來 控制交換機以連接 到被叫用戶。每個號碼 所 對應(yīng)的兩個頻率互 相 不為整數(shù)比 .其中 高頻群中 頻率 1633HZ用做 備用頻率， 就成了 七中取二 的 方式， 此時就 只有 12個號碼。 當 采用十六鍵時高頻群中 的 最高頻率 1633HZ做為 備用頻率， (A)— (D)預(yù)定為數(shù)據(jù)通信和 其它功能 [6]。MT8880 是一個帶有呼叫處理濾波器的單片 DTMF 收發(fā)器。其引腳圖如圖 23 所示 。 OSCOSC0 為 的晶振接入 端 ， 若外加時鐘從 OSC1 經(jīng)電容耦合輸入時 ，OSC0 端開路 。 VREF 為基準電壓輸出端 。 GS 為增益選擇端 ， 此 引 腳與 IN之間接一個反饋電阻可調(diào)節(jié)運放的增益。TONE OUT 為雙音多頻或行 /列單頻輸出端 。 CP 為系統(tǒng)時鐘輸入端 。Est 為初始控制輸出端 ， 當檢測出一種有效的單音對時 ， 則 Est 為高電平 。 IRQ/CALL 為中斷請求或電話信號音檢測輸出端 [7]。在音頻突發(fā)開門控制和控制邏輯作用下，從 TONE 發(fā)送出去。 表 24 內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)的寫入、讀出控制 控制寄存器 CRA， CRB 及狀態(tài)寄存器 SR 的 各比特位 b0～ b3 的名稱如表 25所示 。 MC 為 模式控制， 當 B1=1時 ， 為 單頻模式 ，當 B1=0 時 , 為 DTMF 模式。 RS 為 寄存器選擇， 當 B3=1 時 ，下一個寫周期選擇寫 CRB，一次性選擇完成。 TEST在 B1 為高電平 時， 為 選擇測試模式。 當 B2 為高電平時，產(chǎn)生行 /列單音信號，當 B2 為低電平時，產(chǎn)生 DTMF 信號。當 B2= B3=0 時，選擇行對應(yīng)的單音頻， 當 B2= B3=1 時，選擇列對應(yīng)的單音頻。 當 B0=0 時 ，中斷禁止，讀出數(shù)據(jù)后 清零； 當B0=1 時，中斷發(fā)生， B B2 被設(shè)定。 當B1=0 時，表示 SR 讀完數(shù)據(jù)后或非突發(fā)模式下清零； 當 B1=1 時，突發(fā)模式下的暫停時間完， TDR 空，準備發(fā)送新的數(shù)據(jù)。 B2=0 表示 SR讀完數(shù)據(jù)后清零； B2=1 表示 RDR 中已有有效數(shù)據(jù)。 B3=0 表示有效的 DTMF 信號檢測功能已清零（復(fù)位）； B3=1 表示不能對 DTMF 信號進行有效檢測 [8]?？刂萍拇嫫?CRB 的 4 比特位 是 0000（ B）， B0=0 表示選擇電路工作于突發(fā)模式，B1=0 表示 工作在 非試驗?zāi)Ｊ?， B2=0 表示選擇只產(chǎn)生 DTMF 信號，而不產(chǎn)生行 /列單 音信號， B3=0 或 B3=1 均可。電路原理圖如 圖 24 及 圖 25 所示。 該 信號不能直接加到耦合線圈兩端，因為耦合線圈阻值較小，分壓后加在耦合線圈兩端的電壓值 也很小，而 且功率也很小， 所以傳送到電話線上的信號特別弱，程控交換機 無法識別， 將 造成發(fā)送 DTMF 信號失敗， 而13 考慮到放大器輸入電阻很大， 所以可利用放大器 使 MT8880 發(fā)出的雙音頻信號正常輸出。F， 而 C8 選用220181。 電話號碼存儲模塊 本設(shè)計 用 E2PROM 存儲芯片 CAT24C021， CAT24C021 是集 E2PROM 存儲器 、 復(fù)位微控制器和看門狗定時器三種 功能與一體的 I2C 串行 CMOS E2PROM 器件。 圖 26 電話號碼存儲 電路圖 CAT24C021 的看門狗定時器給 微控制器提供一個獨立的保護。通過 SDA 管腳控制對 看門狗進行操作。 SDA 管腳上電平 的 任何跳變都 將 會清零看門狗定時器。 當 預(yù)置報警電話號碼時， 可 借助 7279 鍵盤把號碼送入單片機，單片機可判斷出是鍵盤上的哪個鍵被按下，將此數(shù)據(jù)由單片機讀入，供 CAT24C021 寫入。 報警信號輸入 根據(jù)設(shè)計要求本 部分采用了 以 二氧化碳傳感器 GEE和比較器 LM393 為核心14 的煙霧報警器，該二氧化碳傳感器穩(wěn)定性好、 靈敏度高、 檢測范圍為 10010000PPM[10]。 圖 27 傳感器結(jié)構(gòu) 圖 28 傳感器典型連接電路圖 電源 Vh 對傳感器加熱絲 加熱，當氣體濃度變化時， 1 端與 4 端的電阻會產(chǎn)生變化，經(jīng)分壓原理可知輸出電壓 VL的大小與電阻 R 成正比， 也就是 與氣體濃度成正比。 表 25 二氧化碳傳感器 GSE 的技術(shù)指標 參數(shù)名稱 加熱電壓 測量電壓 潔凈空氣中的 電阻 響應(yīng)時間 恢復(fù)時間 靈敏度 符號 Vb Vc R0 tres trec β 單位 V V 千歐 秒 秒 倍 參數(shù)值 5 510 分檔 10 40 5 輸出電壓 的 決定因素有三個： (1)圖中電阻 R 的大小。 (3)空氣中二氧化碳氣體的濃度 [11]。 圖 29 二氧化碳傳感器電路 圖 盜情檢測的 紅外傳感裝置由 P2288， BIS001 及其外圍元件組成。 當有人進入探測范圍時，傳感器輸出正向電壓到 單片機 ，從而 啟動單片機按設(shè)定的程序工作。 3. 報警器的軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計主要分為以下部分：主程序，電話號碼輸入 ，電話號碼存儲到E2PROM 存儲器 CAT24C021 和 從 CAT24C021 讀出電話號碼 以及撥號。 單片機 I/O 口線的中斷口分配如表 31所示 。 若用戶沒有按下修改鍵 ， 則繼續(xù)判斷有無報警信號。 若沒輸完 則繼續(xù)輸，輸完后 則 存入 E2PROM