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智能報警系統的詳細設計方案

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智能報警系統的詳細設計方案
本智能報警系統充分利用現有電話(huà)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行設計,利用電話(huà)鍵盤(pán)操作電路、振鈴識別電路、異地留言電路、自動(dòng)識別主被叫摘掛機電路、雙音頻撥號(自振鈴)電路等,解決報警不及時(shí)、漏報、誤報等問(wèn)題,并能提高電話(huà)接通率。主要用于家庭、店鋪、辦公室、具有貴重物品場(chǎng)所的防盜報警。
1 總體設計方案
1.1 技術(shù)要求
    經(jīng)過(guò)調查研究,從技術(shù)上認真分析,認為需滿(mǎn)足下列六條技術(shù)要求,方能實(shí)現功能完善、操作方便這兩個(gè)主要目標。
    (1)報警器靈敏度要高,又要求防止誤報;
    (2)事故地點(diǎn)(報警站)與被呼叫對象(接收站)之間的空間距離應不受限制;
    (3)語(yǔ)音和數字信息在同一條信道上傳輸;
    (4)由于用戶(hù)環(huán)境不同,配合使用的傳感器類(lèi)型及數量亦不相同;
    (5)用E2PRoM固化程序;
    (6)如因故死機,應能正;謴瓦\行。根據上述要求,構成如圖1所示的系統框圖。

1.2 系統主要功能
    (1)當室內有警情發(fā)生時(shí)(如有人非法進(jìn)入室內、煤氣泄漏、火災等),智能電話(huà)報警系統能及時(shí)地通過(guò)各種傳感器獲知警情,對警情的種類(lèi)進(jìn)行判斷,并立即自動(dòng)順序撥打預設的2個(gè)電話(huà)號碼。在撥號后,首先判斷對方是否摘機,如是,則根據不同的警情播放相應的錄制好的語(yǔ)音報警內容;否則,掛機后撥下一組預置電話(huà),直至2個(gè)電話(huà)全部接通。
    (2)本報警器內置電話(huà)撥號系統,能向用戶(hù)指定的2個(gè)電話(huà)機發(fā)送發(fā)生事故的地點(diǎn)、用戶(hù)姓名、電話(huà)號碼等信息的語(yǔ)音或數字報警信息,使警情得到及時(shí)處理。2個(gè)電話(huà)機類(lèi)型包括手機、傳呼機、家用電話(huà)機。通過(guò)電話(huà)機的撥號盤(pán)就可輸入2條精簡(jiǎn)指令及用戶(hù)信息,就像操作計算器一樣簡(jiǎn)單。由于采用數字錄音技術(shù),用戶(hù)可自行錄入語(yǔ)音,反復錄放,分2段存儲、播放。設有外出布防、留守撤防兩種狀態(tài),適用于家中有人、無(wú)人兩種情況。
    (3)斷電后,本報警器的備用電池立即自動(dòng)啟用。
    (4)當電話(huà)被盜打時(shí),能及時(shí)報警。高斯計 | 粒子計數器 | 熱像儀 | 空氣品質(zhì)監測儀 | 示波表 | 尖嘴鉗 | 水分測定儀 | 記錄儀 | 示波器 | 頻閃儀 | 鉗表 | 糖度計 | 紅外線(xiàn)測溫儀 | 探傷儀
2 技術(shù)措施
    (1)采用公用電話(huà)線(xiàn)作為信息傳輸媒體,不用無(wú)線(xiàn)方式。
    (2)傳送報警信息用語(yǔ)音方式或數字信息方式,可在電話(huà)機上收聽(tīng),使用方便。
    (3)報警器設有修改用戶(hù)密碼的電路,可以在很遠的地方通過(guò)電話(huà)線(xiàn)路修改自己家中的電話(huà)報警器的密碼.遠程控制報警器的設防或撤防操作。
    (4)安裝看門(mén)狗電路,因故死機后能恢復正常運行。
    (5)在E2PROM中寫(xiě)入2條精簡(jiǎn)指令,斷電后可以永久保存。
3 智能電話(huà)報警器硬件設計
    智能電話(huà)報警器硬件部分由撥號電路、自動(dòng)摘掛機電路、信號音檢測電路、語(yǔ)音錄放電路、報警電路和看門(mén)狗電路等部分組成的。
3.1 主要電路設計
3.1.1 撥號電路
    撥號電路采用HT9170和HT9200A分別作為雙音多頻(DTMF)信號接收器和發(fā)生器。自動(dòng)撥號芯片采用串行式DTMF撥號芯片HT9200A,接收CPU送入的電話(huà)號碼并向電話(huà)線(xiàn)送出雙音多頻信號,以使主叫和被叫用戶(hù)之間建立聯(lián)接。HT9200A的每一種輸出頻率由5位(D4~D0)不同的位碼組合決定。當片選信號CE為低電平時(shí),CPU通過(guò)P0.5口向HT9200A的數據輸入端DATA串行輸入5位編碼,在CLK的下降沿將數據鎖存,并從輸出端DTMF通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)向電話(huà)線(xiàn)輸送DTMF音調的撥號信號。
3.1.2 信號發(fā)生器HT9200A
    HT9200A是一種串行式DTMF信號發(fā)生器,具有良好的溫度適應性,其工作溫度范圍為-20~+70℃,采用8引腳DIP或SOP封裝。
3.1.3 信號接收器HT9170
    HT9170集成了數字解碼器和帶濾波器功能的雙音頻DTMF接收器,可工作在掉電模式和抑制模式下。HT9170采用數字化計算方法識別,將16倍的DTMF音頻解碼后轉化為4位代碼輸出。高精度的轉換電容濾波器將音頻DTMF信號分離為低頻信號和高頻信號,自帶撥號音頻阻波電路可省去前置濾波器所需的阻波電路。
3.1.4 自動(dòng)摘掛機電路
    自動(dòng)摘掛機電路如圖2所示。由三極管反相放大電路和繼電器組成。系統檢測信號電平為0~3.5 V,當系統檢測到報警信號時(shí),主控系統使PICK變?yōu)楦唠娖,三極管導通,繼電器吸合,K1接通,系統自動(dòng)摘機。當用戶(hù)執行完命令操作之后(如向外報警過(guò)程完成后),主控系統給PICK一個(gè)低電平,三極管截止,繼電器釋放,開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi),自動(dòng)掛機。

3.1.5 信號音檢測電路
    電話(huà)系統撥號音,回鈴音和忙音的音源頻率平均為450 Hz(±25 Hz),只是斷續比不同,且在時(shí)間上有明顯差異(撥號音為450±25 Hz連續信號,忙音為0.35 s通,0.35 s斷,回鈴音為1 s通,4 s斷)。故信號音為模擬信號。信號音檢測電路需完成模擬量到數字量的轉換。信號檢測電路見(jiàn)圖3。采用光電耦合器檢測信號,電阻R1,R2用于分壓,R3,D用于分流,各元件的參數如圖中標注。信號經(jīng)光耦后輸出負脈沖信號,輸出采用帶施密特觸發(fā)的反相器74LS19進(jìn)行信號處理,轉變成數字信號,供主控系統計數。

    計數時(shí)間為5 s,撥號音的計數下限為(450-25)×5=2 125,計數上限為(450+25)×5=2 375,即計數范圍為2 125~2 375。同理,忙音的計數范圍為1 041~1 212,回鈴音的計數范圍為425~475,無(wú)信號音的計數值應為0。故系統采用不同信號音相鄰計數界限的中間值來(lái)區分不同的信號音。
3.2 語(yǔ)音錄放電路
    系統的語(yǔ)音錄放電路選用單片機語(yǔ)音錄放電路系列集成電路ISD1420,ISD1420為美國ISD公司推出的產(chǎn)品,單片錄放時(shí)間為8~20 s,音質(zhì)好。ISD1420采用CMOS技術(shù),內含振蕩器、話(huà)筒前置放大、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波器、揚聲器驅動(dòng)及E2PROM陣列。最小的錄放系統僅需麥克風(fēng)、喇叭、兩個(gè)按鈕、電源及少量電阻電容。在錄放操作結束后,器件自動(dòng)進(jìn)入低功耗節電模式,功耗僅0.5μW。
    電路的放音過(guò)程是由單片機AT89C51的P1~P7口給ISD1420的PLAYL口一個(gè)高電平,觸發(fā)電路放音;給一個(gè)低電平,停止放音。
3.3 報警信號探測電路
    報警信號探測電路如圖4所示。本系統選用AMN型熱釋電紅外傳感器進(jìn)行探測。用性能較好的OP-07放大信號,用單電源供電,放大倍數設為10(Au=R2/R1=10),當有人進(jìn)入其探測范圍時(shí),傳感器的2號管腳輸出正向電平,經(jīng)放大后產(chǎn)生報警啟動(dòng)信號送主控制電路。

4 智能電話(huà)報警器的軟件設計
    軟件部分主要通過(guò)匯編語(yǔ)言編程,控制單片機AT89C51的P0,P1,P2,P3口的高低電位從而達到報警目的。首先單片機初始化,單片機AT89C51的P3.2口開(kāi)始檢測報警信號,當P3.2口檢測到一個(gè)高電平時(shí),表示有報警信號輸入,這時(shí)P0.0口給出一個(gè)高電平信號,使系統的自動(dòng)摘掛機電路自動(dòng)摘機,同時(shí)撥號電路也處在了撥號狀態(tài)。如果單片機的T0口記數結果是允許撥號,則P2輸出一組電平信號使撥號電路自動(dòng)撥110報警,否則掛機。當撥號成功后,單片機的P1.7口給一個(gè)高電平信號,觸發(fā)放音電路自動(dòng)播放預先儲存在ISD1420中的報警內容。報警結束后,單片機的P0.0口給一個(gè)低電平信號,系統自動(dòng)掛機,完成整個(gè)報警過(guò)程。軟件流程如圖5所示。

5 結 語(yǔ)
    經(jīng)過(guò)安裝與調試,本電話(huà)自動(dòng)報警器實(shí)現了以下功能:
    (1)本系統與電話(huà)機并聯(lián),只在報警期間占用電話(huà)線(xiàn)路,報警結束后系統與電話(huà)線(xiàn)路脫離,不影響電話(huà)機的正常使用,利用公共通信網(wǎng)作傳輸媒體,只要安裝了電話(huà)的用戶(hù),即可安裝此報警器。
    (2)本報警器具有自動(dòng)、快速、準確的特點(diǎn),當警情發(fā)生時(shí),能夠自動(dòng)撥打110,對方摘機后自動(dòng)播放已錄制好的語(yǔ)音報警內容。若遇到對方占線(xiàn),能自動(dòng)摘掛機,并能按照撥號、檢測、放音的順序自動(dòng)循環(huán)。
    (3)傳統報警系統大都存在同時(shí)報警爭信道問(wèn)題。而本報警器由于利用公共通信網(wǎng),此問(wèn)題得到圓滿(mǎn)解決,不會(huì )造成混亂,保證報警可靠。
    (4)成本低,可以廣泛地應用于倉庫、商店、家庭的安全防范。

發(fā)布人:2012/9/14 11:24:001860 發(fā)布時(shí)間:2012/9/14 11:24:00 此新聞已被瀏覽:1860次