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智能無(wú)線防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
摘要：系統(tǒng)地介紹智能無(wú)線防盜系統(tǒng)的基本原理、組成框圖，詳細(xì)地描述電話網(wǎng)絡(luò)的接收方法；論述熱釋電紅外傳感器、語(yǔ)音等電路，給出部分基本電路和軟件流程。隨著國(guó)家智能化小區(qū)建設(shè)的推廣，防盜系統(tǒng)已成為智能小區(qū)的必需設(shè)備。本文利用單片機(jī)控制技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)一種具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能無(wú)線防盜系統(tǒng)，并開發(fā)相關(guān)的傳感器。采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式，不需重新布線，特別適用于已裝修用戶及布線不方便的場(chǎng)合。
1 智能無(wú)線防盜系統(tǒng)的基本原理
智能無(wú)線防盜系統(tǒng)由傳感器、家庭智能報(bào)警器、物業(yè)管理中心接警主機(jī)及相關(guān)的控制管理軟件組成。圖1為家庭智能報(bào)警器方框圖，圖2為物業(yè)管理中心接警主機(jī)方框圖。
1.1 主機(jī)電路
如圖1所示，主機(jī)電路由射頻接收模塊接收傳大吃一驚器發(fā)來(lái)的報(bào)警信號(hào)，通過(guò)解碼器（PT2272）解碼后得到報(bào)警傳感器的地址和數(shù)據(jù)類型只有主機(jī)和傳感器地址相同時(shí)才能被主機(jī)接收。解碼輸出的數(shù)字代表傳感器類型解驪輸出信號(hào)進(jìn)入CPU的INT1，觸發(fā)中斷處理程序。中斷處理程序通過(guò)DTMF收發(fā)電路，撥打用戶預(yù)先設(shè)好的電話號(hào)碼（如手機(jī)號(hào)碼，辦公室號(hào)碼）進(jìn)行遠(yuǎn)程撥號(hào)報(bào)警；同時(shí)，啟動(dòng)語(yǔ)音電路，將預(yù)先錄制好的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)電話線傳給主人，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示通信功能。CPU輸出警笛觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)放大后推動(dòng)警笛或喇叭，以驅(qū)趕和震脅盜賊。用戶還可通過(guò)電話線進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)/布防，及輸入遠(yuǎn)程控制信號(hào)，通過(guò)8路控制輸出端控制有線連接的電器設(shè)備，也可通過(guò)編碼電路和射頻發(fā)射模塊控制無(wú)線連接的電器設(shè)備。顯示部分采用RT12232A圖形點(diǎn)陣LCD模塊，實(shí)現(xiàn)漢字顯示功能；顯示報(bào)警時(shí)間與報(bào)警類型。鍵盤可實(shí)現(xiàn)密碼修改、語(yǔ)音錄入和信息查看功能。
物業(yè)管理中心的接收主機(jī)具有家庭報(bào)警主機(jī)的功能外，還可以通過(guò)RS232實(shí)現(xiàn)與物業(yè)管理中心的通信 功能，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和小區(qū)控制。
1.1.1 DTMF收發(fā)電路
要實(shí)現(xiàn)電話線遠(yuǎn)程通信，關(guān)鍵部分為DTMF收發(fā)電路。它將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)、忙音識(shí)別、鈴聲識(shí)別、遠(yuǎn)程接鍵數(shù)字信號(hào)識(shí)別等功能。我們選用MT8888雙音多頻（DTMF）收發(fā)器，與單片機(jī)及音頻放大電路組合，實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)音的檢測(cè)及DTMF信號(hào)的產(chǎn)生，并將DTMF信號(hào)送到電話線上，如圖3所示。
MT8888是采用CMOS工藝生產(chǎn)的DTMF信號(hào)收發(fā)一體的集成電路。它的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關(guān)電容式D/A變換器，可發(fā)出16種雙音多頻DTMF信號(hào)。接收部分用于完成DTMF信號(hào)的妝收、分離和譯碼，并以4位并行二進(jìn)制碼的方式輸出。
圖3
選擇中斷模式時(shí)，當(dāng)接收或發(fā)送了有效的音頻信號(hào)后IRQ/CP腳輸出低電平，產(chǎn)生中斷信號(hào)供給CPU，在延遲控制電壓的跳變緣將數(shù)據(jù)鎖存至輸出端；當(dāng)選擇呼叫過(guò)程（CP）方式時(shí)，只能接收250～550Hz的信號(hào)音，在拒收或無(wú)輸入時(shí)，IRQ/CP腳輸出低電平。
（1）電話信號(hào)音格式
忙音：450Hz,350ms有，350ms無(wú)。撥號(hào)音：450Hz，持續(xù)。回鈴音：450Hz，1s有，4s無(wú)。
（2）信號(hào)音的判斷方式
將MT8888的IRQ/CP腳連到AT89S52的T0腳，電話呼叫過(guò)程中的各種信號(hào)音經(jīng)MT8888濾波限幅后得到方波，由MT8888的IRQ輸出到AT89S52的T0腳，對(duì)T0腳信號(hào)記數(shù)5s。計(jì)數(shù)值位于2175～2357范圍內(nèi)，為撥號(hào)音；計(jì)數(shù)值位于1041～1212范圍內(nèi)，為忙音；計(jì)數(shù)值位于425～475范圍內(nèi)，為回鈴音。在實(shí)際編程中，考慮到計(jì)數(shù)的誤差以及程序的簡(jiǎn)化，可將范圍適當(dāng)放寬，但不能重疊。
(3)自動(dòng)摘機(jī)
控制器與家里電話并接在一條電話線上。為了實(shí)現(xiàn)報(bào)警放打電話共用一條線，摘機(jī)電路按如下設(shè)置：將電話振鈴信號(hào)通過(guò)光電耦合器TP521輸入到AT89S52的IT腳，進(jìn)行計(jì)數(shù)。接到振鈴信號(hào)時(shí)，若連續(xù)振鈴10次用戶還沒(méi)有摘機(jī)，則自動(dòng)轉(zhuǎn)到家庭智能報(bào)警器，CPU置P1.5腳為“1”，使繼電器K1吸合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摘機(jī)功能。若在這10次振鈴過(guò)程中，用戶接通了電話，則控制器不響應(yīng)，這樣，使得控制器與電話不互相干擾。摘機(jī)后，檢測(cè)MT8888輸出的雙音多頻信號(hào)，以讀出用戶發(fā)來(lái)的遠(yuǎn)程信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信與控制功能。
圖4
（4）自動(dòng)報(bào)警
當(dāng)接收到熱釋電傳感器等發(fā)來(lái)的無(wú)線報(bào)警信號(hào)后，CPU立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通過(guò)電話線傳到遠(yuǎn)程用戶。報(bào)警方式如下：用戶通過(guò)面板設(shè)備10個(gè)報(bào)警電話，將它們存入24C04存儲(chǔ)器中。當(dāng)接到警情后，從第1個(gè)電話開始撥號(hào)，一直撥到第10個(gè)，來(lái)回?fù)?遍。如果任意一個(gè)電話回送了“#”鍵確認(rèn)信號(hào)，即意味著報(bào)警已收到，不再繼續(xù)撥號(hào)。每個(gè)號(hào)碼需撥號(hào)。每個(gè)號(hào)碼需撥號(hào)時(shí)間100ms，號(hào)碼之間留500ms間隔。撥號(hào)時(shí)，先檢測(cè)24C04中存儲(chǔ)的電話號(hào)碼。若為空，即未設(shè)此電話，跳過(guò)不撥，繼續(xù)撥下一個(gè)電話號(hào)碼。這樣，用戶可隨意設(shè)置數(shù)個(gè)報(bào)警電話號(hào)碼。我們規(guī)定號(hào)碼長(zhǎng)度最多不超過(guò)4位，以便存在24C04中。
1.1.2 語(yǔ)音電路
為了便于通信，采用了語(yǔ)音芯片，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音指示和報(bào)警功能。ISD1420為單片語(yǔ)音記錄、回放一體化芯片，記錄時(shí)長(zhǎng)為20s；可被劃分為160小段，每段125ms。當(dāng)REC腳為低電平時(shí)，進(jìn)行錄音，PLAYE或PLAYL為低時(shí)進(jìn)行放音，ISD1420可進(jìn)行連續(xù)錄音，也可進(jìn)行分段錄音。
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