家庭报警系统概要

目录【摘要】……………………………………………………………………………………….2前言…………………………………………………………………………………………….3第一章系统总体设计要求及主要内容……………………………………….31．1系统总体设计要求…………………………………………………………….31．2系统主要设计内容…………………………………………………………….41．3系统可行及可扩展性分析…………………………………………………….4第二章系统基本工作原理……………………………………………………….5第三章系统硬件设计与调试部分…………………………………………….53．1系统框图………………………………………………………………………….53．2系统硬件设计与调试………………………………………………………….53.2.1DTMF发送电路…………………………………………………………….53.2.2自动摘挂机电路……………………………………………………….103.2.3忙音检测电路………………………………………………………….113.2.4振铃电路……………………………………………………………….123.2.3单片机及控制电路…………………………………………………….14第四章系统软件设计与调试部分………………………………………….154．1软件设计方案………………………………………………………………….154．2系统软件调试………………………………………………………………….184．3系统可扩展方案……………………………………………………………….184．4系统操作说明……………………………………………………………….18结束语………………………………………………………………………………………….19参考文献…………………………………………………………………………………….201家庭智能报警系统【摘要】本文主要介绍了一种以单片机AT89S52和DTMF编码集成电路TCM5087为核心，基于单片机控制的电话自动拨号报警系统。平时线路处于待机检测状态，在检测到室内温度、水以及门窗破裂等异常情况发生后，调用存储在单片机里的电话号码，并由单片机控制电话拨号，实现自动报警功能。ISD1420语音芯片提供系统语音报警输出。本系统可以广泛的应用于家庭安防报警或者其它机要部门、仓库的各种保安监控。实验调试实现了设计的基本要求。文中详细介绍了系统软硬件的设计和调试过程。【关键词】双音多频、DTMF编码、电话报警、安全防范【abstract】ThispapermainlyrecommendsasystemaboutTCM5087,whichisforDTMFsignalcodingandisbasedonAT89S52.BaseonthebriefofCPU’scontrollingthetelephonetoautomatedringsystem.Andthewholecircuitisinthestatusofawaitingopportunity.Oncethetemperatureorwaterintheroomariseabnormalstatus,theCPUwillimmediatelygotothesoftwaretomakethephoneringthecorrespondnumberwhichhasalreadybeeninputintheCPU.AndthentheISD1420outputthevoicetonoticethesafedepartment.Thesystemcanalsobewidelyusedinhousehold-safe-on-guardorotheroccasionsuchasconfidentialdepartment,storageplacethatforsafetymonitoring.Haverealizedtherequestdesignedbasicallythroughtheexperiment.Haveintroducedthedesignofthesoftwareandhardwareanddebuggingcoursesystematicallyindetailinthearticle.【KeyWorld】DTMF,DTMFcode,Telephonealtering,safety-on-guard2前言随着人们生活水平的不断提高，特别是物质生活水平的提高，人们越来越重视自己的个人和财产安全,利用电话实现报警功能是智能小区的基本标准之一。智能住宅的概念起源于美国，美国的智能住宅发展是最为迅猛的。继美国之后，欧洲、日本、新加坡等国家住宅智能化也得到了飞速发展。在我国，智能住宅这一概念推广较晚，但其发展的速度也很快，全国已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小区。家庭住宅报警系统由家庭报警主机和各种前端探测器组成。前端探测器可分为门磁、窗磁、煤气探测器、烟感探测器、红外探头、紧急按钮等,当有人非法入侵时将会触发相应的探测器，家庭报警主机会立即将报警信号传送至小区管理中心或用户指定的电话上，以便保安人员迅速处警。结合本设计的实际条件限制，开发了以单片机为主控机器的报警系统。采用DTMF信号实现远距离微机通信，具有传输距离长、数据准确以及抗干扰强等特点，因而可广泛应用于通讯、遥控等领域。DTMF信号实现远距离微机通信，具有传输距离长、数据准确以及抗干扰强等特点，因而可广泛应用于通讯、遥控等领域。安防系统中采用专用机器报警是一种性价比比较高的装置，涉及的机器的功能、可靠性以及在使用过程中是否方便、便于编程等一系列的问题，经过综合考虑，采用电话报警不但节约成本，而且不易被窃匪识破，专业的盗贼经验丰富，进入现场就切断电源，考虑这种不利因素，系统在掉电后自动转入后备电池电源供电，可靠性比较高。采用公用电话线作为信息传输媒体，这样系统受干扰小，误报率低，使用范围更加宽广。凡是有公共电话线的地方，报警信息都可以到达，距离不受限制。本设计利用电话网传输数字和语音信息，可靠性比较高，操作方便。采用高品质的ISD1420录音芯片，可以事先录入10秒左右的报警语音，例如：财务室有贼入侵！请立即来人。可以使接到报警电话的主人一目了然，立即明白情况。采取单片机智能控制，节约成本，使产品达到交互式与智能化。而且本作品的调试都是在线调试，已经在宿舍连接电话经过真正的交换机实验并且成功。电话设计、元器件筛选及接插件各项都严格遵循国家防盗报警控制器通用技术条件(GB12663-90)的有关标准。第一章系统总体设计及主要内容1.1系统总体设计要求一、要求该系统不影响电话的正常使用，仅在无人留守时启动;二、系统要求在险情出现时,自动拨通正确的电话号码,检测到拨通对方电话后,系统继3续调用存储的语音信息,送出报警信息;三、要求友好的人机界面,方便操作;1.2系统主要设计内容一、按照初步方案画出硬件框图、电路图及制PCB板。二、根据系统设计要求及硬件框图确定软件流程图并编写相应软件。三、焊接电路以及功能电路的软硬件调试。四、系统软硬件联调。1.3系统可行及可扩展性分析现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的改善，而且可靠性非常高。并且，程控交换机有自己的电气规范，通过检测电话线路上的电流变化识别话机当前的操作，进而送出相应的电压信号或接通某两部话机之间的物理通路。整个过程是从模拟信号到数字信号再到模拟信号的识别与转换，因此，必然存在某种方法识别电话线路的状态，将线路上的双音多频信号转换成CPU可识别的数字信号。电话专用拨号芯片正是提供了这种功能，将数字信号直接转换为可在电话网上传输的模拟信号。智能报警系统是通过一定的手段对被控场合的环境进行看管，异常情况一旦发生，自动报警。它是监测系统于报警系统的紧密结合，在一个智能小区里，安全防范有着非常重要的意义，直接决定该小区的智能水平。我们系统就是本着一种简洁，适用的目的开发的。通常在一个智能小区里，我们的系统可以安装在楼层内的各个门户，保证每家都在安全监测范围以内。还可与家庭智能远控系统结合，实现遥控家用设备的功能。电话属双工通信手段。因此，这可以大大体现出利用电话进行监控和遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息。电话报警这一课题目前已有涉足者，但是只是还只限于实验室阶段，因而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全体现出电话报警方式迅捷的特点。本作品正是针对这一点进行了较大改进，采取单片机智能控制，利用语音技术对不同环境改变及时通知相关人员。从而使被呼叫方能够及时了解受控方信息，使产品达到交互式与智能化。综上，基于家庭智能报警系统是一种廉价的，可靠的安防报警方式。系统的操作指令在控制端可以用数字信号表示，在发送端通过双音多频编码器转换成相应的DTMF信号，通过电话网传输，完成整个报警过程。所以，本系统的初步设计方案理论上可行，而且设计的可扩展性前景可观。4第二章系统基本工作原理本系统可并联于任意一部普通电话，当监测范围内有情况发生时，系统自动摘机，电话接口电路利用单片机送来的信号转变成相应的双音多频信号并送出，即拨打固定的电话报警，并送出存储在语音芯片里的语音报警信息，提示对方所出现的状况，保证险情及时得到解决，而且系统不影响电话机的正常使用。系统总体框图如下：红外传感器玻璃破碎传感器门磁传感器烟雾报警探测器微波防盗传感器紧急防盗传感器煤气泄漏传感器图（一）智能电话报警总框图从系统整体框图可以看出，单片机的前端电路完成基本监测功能，包括室内各种情况的检测（漏水、温度过高、玻璃破碎声音等等），以及一些信号的识别和转换，而CPU后部分电路承担了系统中核心报警部分的工作，也是本设计的重点。一旦检测到上述情况的发生就启动报警电路，采取报警措施。第三章系统硬件设计与调试3.1系统框图系统总体框图见图（一）。3.2系统硬件设计与调试3.2.1DTMF发送电路DTMF(DualToneMultiFrequency)双音多频信号解码电路是目前在按键电话(固定电话、市公共电话线报警信号处理电路单片机双音多频发送电路语音控制语音录放电路振铃电路忙音检测电路5移动电话)、程控交换机及无线通信设备中广泛应用的集成电路。它包括DTMF发送器与DTMF接受器,前者主要应用于按键式电话作双音频信号发送器,发送一组双音多频信号,从而实现音频拨号。双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,电话键盘按键与双音多频信号的对应关系表一所示：频率1209HZ1336HZ1477HZ1633HZ697HZ123A770HZ456B652HZ789C941HZ*0#D此部分是整个系统的关键，它的工作情况直接决定了系统的可靠性。使用集成电路不但外围电路简单，而且可靠性强。经过专用集成电路的编码，可靠性高．在此，我们选用双音频编码集成片ATM5087来完成此功能模块。ATM5087是双音多频电话拨号器，通过该芯片可完成4*4矩阵编码。●VDD、VSS（1，6脚）：电源端；●XMTF(1脚)：发送开关；是集电极接于VDD的双极性晶体管发射极输出，在没有信号输出时，保持低电平；有信号输出显示高阻态。与15脚状态无关●C1～C4（3、4、5、9脚）：内部具有下拉电阻的键盘比值向输入端；●R1～R4（14～11脚）：内部具有上拉电阻的键盘横向输入端；●OSC1、OSC0（7，8脚）：振荡器输入、输出端；●TONE1（15脚）：单音抑制输入端，为“0”时禁止单音输出；●TONE0（16脚）：双音频信号输出端，此端接内部NPN晶体管的发射极，外加接地电阻可构成射极输出器。无信号输出时为低电平，有信号时显高电平，与15脚状态无关。ATM5087内含震荡器，外接3.579545MHz的晶振可以产生基准时钟频率，经四分频后加到行，列计数器，行列计数器实际上是可变分频比的分频器．它由多级移位寄存器和反馈逻辑电路组成，按不同的键控制反