多功能報警系統(tǒng)的設(shè)計

多功能報警系統(tǒng)的設(shè)計

隨著人們生活水平的提高，家庭安全越來越受到重視。隨著電話語音采集速度、有效、低價格，該應(yīng)用日益普遍。電話自動報警系統(tǒng)的主要功能為:用戶根據(jù)需要把自己的手機號碼、辦公室電話、住宅區(qū)值班室電話或者親友電話預(yù)存入報警主機,當(dāng)有人非法入室,家中起火,煤氣泄漏,老人應(yīng)急等不安全情況發(fā)生時,傳感器(人體、煙霧、煤氣、門磁、窗磁等)通過無線電發(fā)射出相應(yīng)的警情編碼,當(dāng)報警主機接收到這些警情編碼后,撥通預(yù)先存入的電話號碼,播放對應(yīng)警情的語音.若電話占線可撥下一個預(yù)存的電話號碼,還可向多個地方報警,保證了報警的快速和有效性.當(dāng)戶外電話線出現(xiàn)異常,如斷線、非法并線等情況時,報警器會開啟本地高音喇叭報警,嚇跑歹徒.1sd積分碼和控制編碼報警主機的原理圖如圖1所示,單片機(MCU)選用較通用的MCS-51系列,如89C51,外接E2PROM用于存儲電話號碼,各種傳感器和遙控器出現(xiàn)異常時,可通過臺灣義隆公司的產(chǎn)品EM78P156發(fā)出不同的地址碼和控制編碼,MCU檢測到異常,通過用戶的電話線撥通已存入電話,根據(jù)解碼播放錄音.1.1存儲、修改密碼通過鍵盤可以存儲、刪除、查看、修改電話號碼,也可以存儲、修改密碼,這些信息存儲在外接的E2PROM中,按鍵時在LCD上顯示,鍵盤上有錄音鍵,可以自己分段錄制相應(yīng)的語音.1.2spi傳輸機制選用美國ISD公司的ISD4002系列儀器可以錄音120～240s,采用多電平直接模擬量存儲技術(shù),高保真錄放,最多可分600段.如圖2所示.ISD4002工作于SPI串行接口.SPI協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿動作,因此對ISD4002而言,在時鐘止升沿鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù),在下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳.1.3警情監(jiān)控1.3.1電源隔離保護電話線上的直流和交流電壓都高于報警主機的電壓,需要在接口處加光耦將程控交換機和報警器的電源隔離.要避免戶外斷線或戶外非法并機,并且報警器沒有摘機的情況下才報警.出現(xiàn)異常,光耦導(dǎo)通,集電極輸出低電平給單片機,進行報警中斷處理,圖3所示,其中J1連外線,斷線報警;J2連無線電接收模塊.1.3.2em鋼絞線自動躉分配器用臺灣義隆公司的EM78P156EL做多功能的警情監(jiān)控?zé)o線電發(fā)射器,包括設(shè)防、撤防、應(yīng)急、各種異常傳感、探測功能.EM78P156EL是低功耗的OTP芯片,工作電壓2.3～5.5V,睡眠模式下電流典型值為1μA.燒錄時可以自動燒入滾動碼(ROLLINGCODE)作為地址碼,可保證每一部報警器有不同的地址,把不同警情統(tǒng)一編碼作為控制碼,兩種編碼并在一起由EM78P156的一個端口發(fā)射出,接收部分也要用EM78P156解碼.多功能發(fā)射器的原理圖如圖4所示.1.4應(yīng)急報告1.4.1模擬攝像機的設(shè)計用PNP的三極管控制繼電器常開端的吸合和打開.當(dāng)單片機發(fā)出摘機信號時,給三極管的基極低電平,三極管導(dǎo)通,繼電器閉合,電話線兩端的電阻降至300Ω左右,從而實現(xiàn)模擬摘機.當(dāng)單片機發(fā)出掛機信號時,給三極管的基極高電平,三極管截止,繼電器常開端打開,電阻上升至無窮,從而實現(xiàn)模擬掛機.1.4.2有效力的信號音鎖相檢測當(dāng)有警情發(fā)生時,首先單片機要模擬摘機,檢測電話線路是否有撥號音,若線路不正常則放本地的高音喇叭報警;若線路正常,則撥號,撥號后要檢測回鈴音,若是忙音,撥下一個電話號碼;若是回鈴音,等待回鈴音消失(對方已經(jīng)提機)后,播放錄音,播放過程中要檢測忙音,若是忙音就表示對方已經(jīng)知道家中發(fā)生警情,并掛機,這時繼續(xù)撥下一個電話號碼,直至撥完預(yù)存的所有電話號碼.話音檢測電路主要由LM567對信號音鎖相整形,電路如圖5所示.該電路主芯片是LM567L,是個音頻解碼鎖相環(huán),在此處用作對信號音鎖相整形.1腳是輸出濾波,2腳是回路濾波,3腳電流壓控輸入信號,5、6腳形成壓控RC振蕩中心頻率(fo≈1/1.1RC,R為5腳上的電阻值,C為6腳上的電容值),8腳輸出LM567對電話線上信號音鎖相整形后的脈沖給單片機,檢測不同的低電平確定是不同的信號音.1.4.3ht980a語音編碼/雙音頻發(fā)生器tmf信號特性選用雙音多頻DTMF(DoubleToneMultipleFrequency)信號發(fā)生器HT9200A,如圖6工作于串行模式,節(jié)省MCU端口.HT9200A僅僅是雙音頻發(fā)生器,只能撥號(編碼)出去,不能接收雙音頻信號,如圖6所示.HT9200A采用5位碼的數(shù)據(jù)輸入及同步時鐘傳送DTMF信號,電話號的每一個數(shù)字要串行輸入,D0(LSB)位在前.語音編碼(TONEDECODING)和標(biāo)準(zhǔn)的語音編碼方式一致,例如,0的音頻范圍為941-1336,編碼為1010,#的音頻范圍為941-1477,編碼為1100.2系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)主程序主要用于掃描鍵盤,檢測警情端口(P3.3),即INT1中斷.本系統(tǒng)在話音檢測部分掃描P3.2口,沒有開INT0中斷,這樣抗干擾能力更強,可以快速準(zhǔn)確的檢測電話線路上的音頻信號.警情的處理在INT1里進行.程序流程圖如圖7所示.3電話處理功能本系統(tǒng)可以有效、快速、多功能解決家居的安防問題,價格低廉,功能可以靈活節(jié)減或擴展.可以不用自帶鍵盤,直接把報警器和用戶自己家的電話連在一起,借助電話機鍵盤自帶的電話號碼處理功能;可用單片DTMF收發(fā)器MT8888或MT8880,撥號及撥號音識別,并同時收發(fā)DTMF,這樣報警器就可以擴充其強大的遠程設(shè)置功能,用戶外出后用任何一部電話撥通家中的報警主機,聽到回鈴音