家庭电话自动拨号报警装置设计论文

1、毕业设计论文家庭电话自动拨号报警装置设计摘要本次设计经过对比分析国内外多种报警器的内部结构和功能，设计了一种以 AT89C51 单片机作为核心的电话自动拨号报警器。通过二氧化碳传感器检测空气中的二氧化碳浓度来确定是否发生火灾，通过热释电红外传感器来检测是否发生了盗情，再有双音低频电路和 DTMF真块进行自动拨号报警，从而达到防 火、防盗的目的。它可保存多组号码，可检查显示已存储的号码。从传感器得到信号时（即有警情），可自动拨号，达到报警的目的。安装不同的传感器可组成不同的报警功能，用于不同的场合。嘲润属钞瘗关键词：AT89C51自动拨号报警；DTMF真块；双音低频The Home Phone

2、Automatic Dialing AlarmDevice Design沟熠金富爱建谴净。ABSTRACTThis design through comparison and analysis at home and abroad a variet y of internal structure and the function of alarm. We design a automatic teleph one dialing alarm system with AT89C51 as the core. By carbon dioxide sensor s to detect the con

3、centration of carbon dioxide in the air to determine whether there is a fire, It has dual frequency automatic dialing alarm and DTMF circ uit modules, So as to achieve the purpose of fire prevention, guard against the ft. Installation of different sensors of different alarm function for different oc

4、ca si0ns.残鸯楼静铸瀚湃淑麓。Keywords: AT89C51; Automatic dialing alarm; DTMF module; Dual frequency 瞳阿独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成 果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表的 研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明 确的说明并表示了谢意。弹贸摄尔霁毙挪专卤尻。签名：¥曰授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定， 即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印

5、件和磁 盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。is养技箧iw忘类蒋番本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写 “无”）：学生签名：年 月 日指导教师签名：年 月 日前言 1厦礴恳蹒骈日寺翥继骚。1. 电话自动拨号报警器的功能和总体设计 1茕桢广鲫献选块网踊泪。1.1 电话自动拨号报警器的功能 1鹅娅尽指鹤惨屣茏题!。1.2 电话自动拨号报警器的硬件设计方案1麓丛妈趣为赡债蛭练浮。1.3 电话自动拨号的主电路图 251m圣的龈讶骅汆。2.

6、 各功能模块设计 4渗呛俨匀谓鳖调砚金帛。2.1 单片机的介绍4钱卧泻联圣骋睨限期2.2 摘挂机电路模块7施凤袜备音0（轮烂蔷。2.3 显示和键盘模块8嬲熟俣硼!雁阊邺钱鼠2.4 DTMF攵发模块8坛搏乡it忏篓锲铃觐2.5 电话号码存储模块 13蜡燮夥痛宰艮住铉锚金市赘。2.6 报警信号输入13而辅昙JW遥闫撷凄。3. 报警器的软件设计 15 铺蜩鹏踪韦麟余翟。3.1 系统软件设计 15H顾震彦决绥I1饴3E锦。3.2 主程序设计16猫至I!绘燎断朱髅既尻。4. 仿真电路 17 锹籁饕迳琐睾禊鸥娅蔷。4.1 系统原理 17横氽簧硕饨芹龈话鹫。4.2 元器件选择 19辄峰隔槿跳将偎虢荥。总结

7、21尧侧闺ww绚wot。参考文献 22 识金昆缢蝶竟嗜俨凄。附录 23濂劳月鼠错痫嫦胫汆。致 谢 23 胧唁粤灭萦欢蜴鹫金帛。家庭电话自动拨号报警装置设计、，. 前言改革开放以来，经济高速发展。在城市大发展的过程中，大量外地人口涌入城市，给社会治安带来很大压力。工厂、机关和居家失盗、失火事件时有发生 , 个别地方尤为严重，损失惊人。由此引起社会各界人士的普遍关注，有些部门和小区开始派人白天夜间巡逻，并购置防护铁门、铁栏杆等被动防范措施。在保护了人身财产安全的同时，增加了很多的安全隐患。而且，由于报警的不及时，造成了很多不必要的损失。本文介绍的电路就能解决这个问题，该电路接到电话机的电话线上使用

8、，不需要人员的操准，能自动、及时的完成报警动作。这样不仅减少了对于工作人员的需求，而且还可以提高出警的准确性、迅速性,对于人身财产的安全起到很好的防护作用。鲨爵制WWr瞰碑。1 . 电话自动拨号报警器的功能和总体设计本次设计为基于单片机的电话自动拨号报警系统。系统分为五个模块：单片机控制模块，报警信号输入模块，电话号码存储模块，摘挂机控制模块，DTMF攵发模块。硕濒谄撵懈篙爨敬。1.1 电话自动拨号报警器的功能它的功能有电话号码的输入、存储、断电不会丢失。可以保存多组号码。可以检查显示已存储的号码。从传感器得到信号时（即有警情），可以自动拨号，达到报警的目的。安装不同的传感器可组成不同的报警功

9、能，用于不同的场合。利用传感器的报警信号作为单片机的中断信号，从而启动单片机进行自动电话的拨号功能0阕擞榭迁择植秘H o1.2 电话自动拨号报警器的硬件设计方案系统硬件框图见图1-1 所示，本系统是利用电话网来传输数字和语音信息的，系统在工作时报警检测电路中二氧化碳传感器的输出电压会随着空气中二氧化碳气体浓度的变化而变化，当发生火灾时，随着二氧化碳气体浓度升高，传感器输出电压也会随之变高，当输出电压高于预先设定的比较器反向输入端的基准值时就会产生报警信息，检测电路就把警情信息转换为电平信号传送到单片机，单片机收到警情信号后，立即控制摘机电路摘机，同时控制双音多频发送电路拨打预先存在 E2PRO

10、轿储器CAT24C02件的电话号码，实现自动拨号 报警功能。当有人非法入室时，人体传感器通过红外探测采集盗窃信号输入， 系统将会自动摘机并检测电话是否处于可拨号状态。若是，则拨预存的电话号 码，若不是，则挂机并延时后重复上述过程。在拨号以后，系统会判断电话线 的状态是否为回铃音以及对方是否摘机，如果是，则播放录制好的语音报警内 容，否贝挂机以后延时重拨。量瞅幅贸恳哪S颔杲。图1-1 基于单片机的电话自动拨号报警器的系统硬件数循瓷B剌#孙滋御赘。1.3 电话自动拨号的主电路图执行完初始化程序后，首先判断有无报警信号，若没有报警信号，则判断 用户是否按下修改键修改报警电话号码，若用户没有按下修改键

11、，则继续判断 有无报警信号，若用户按下了修改键则需要用户继续输入报警时所要拨打的电 话号码，以停止键来判断是否输完，若没输完则继续输，输完后则存入E2PROM存储器CAT24C021中，若有报警信号，首先判断设置的标志位是否为1,若不为1,则单片机立刻控制P 口，令P1.5为低，执行摘机后，从 CAT24C02件读 取报警电话号码,并显示要拨打的电话号码,最后把电话号码发送到MT8880B打报警电话号他0怂阐音普段迳醇啸重是凉。31vcc+5J3图1-1模拟摘挂机及DTMF言号放大部分电路图vcc5VLKU1AVCC委ET RESETMP工C7CAT34CO2HuFSLLIDErLDk 相山&

12、#165;nR2C1KRID 5 IKC3 l0ftlll5E74LS14三.VCCVCC1C&IC：V3C5匚SDAK二1肝ClRiPMPMPHPdlPUPKPllP(BP14P(HP15PBPl(PMP17PWINIP2flINTOPHT1P22P23TOP24P25EA/VPPMP27XX2RESETRXDT加RD底ALE P到U3 ATSPC5嚏a. oal.?.一口 15IT4 -.n= 21 UI-1.Q17 -cal 1 一口*1 3533 7333 #372图1-2传感器的电话号码存储部分电路图U71iY237WIN+VCCINST/GTGSESTVRjefD3vssD

13、2osciDIOSC2DOTONE/1RQ/CPR/W$2/CSRSO2 45 二"S 二 To20T5 通 17 五 7575 豆 TT丁 R21 口1 度U9AD3D2dT74LS008880z Y174LS04UHA图1-3 MT8880接口电路部分电路图2 .各功能模块设计各系统模块的构成元件和功能如表2-1所示表2-1系统模块的构成元件和功能主要构成元件功能简介单片机AT89C51通过程序对整个系统进行控制接收从电话线上来的多音多频信号并将其双间多频发送装HA868（m ）P/TD型电话机转化为数字信号，然后送入单片机才将欲拨置及其内部拨号芯片 W19930电话号码转化为双

14、间多频信号送上电话线，实现拨号功能SR9F26单片永久记忆型语存储语音，以使在报警时，将事先存入的送语音装置首芯片出通知对方完成电话线上的信号（如回铃音、拨号音、信号检测装置74LS14忙音、无效号码音以及振铃信号的判断传感器P2288产生报警信号电话机单元HA868（m）P/TD型电话机产生双音频拨号彳也2.1 单片机的介绍AT89C51I片机弓加却图如图2-1所示W A-1PIOPOOPl 1P01P12P02P13P03P14P04P15P05P16P0£P17P07intiAT89C51P20INTOAT89C51p2lP22TLP23TOP24_P25EA/VPP26P27

15、XIX2RESETRXD_TKDRDALE/P"WRPSEN39238337436535百3473383213 O2112 2221S23241425312627192810】将91130图2-1 AT89C51单片机引脚图2.1.1 单片机AT89C51的主要特性它可以与MCS-51兼容，具有4K字节可编程闪烁存储器。它的寿命为 1000 写/擦循环，它的数据保留时间为 10年，它全静态工作时频率为 0Hz-24Hz,它 可以进行三级程序存储器锁定。它有 128*8位内部RAM 32可编程I/O线，5 个中断源和两个16位定时器/计数器。它同时具有低功耗的闲置和掉电模式， 片内振荡

16、器和时钟电路，它也可编程串行通道 1。谚辞解谄动律泻熟2.1.2 单片机AT89C51的管脚说明GN球地。VCC接供电电压。P0 口是一个8位漏级开路双向的I/O 口。P0 口能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0 口输出原码， 此时P0 口外部必须被拉高。P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1后，被内部上拉为 高电平时，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是缘于 内部上拉。在FLASHg程和校验时，P1 作为第

17、八位地址接收。P2 口为一个内 部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输 入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数 据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASHY程 和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL门

18、电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部 上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51的一些特殊功能口，如表2-2所示，P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 2。啜觐 言圭缘砌嗫俱触铃铸。表2-2 P3 口特殊功能口 备选功能P3.0RXD （串行输入口）P3.1TXD （串行输出口）P3.2INTO （外部中断 0）P3.3INT1 （外部中断1）P3.4T0 （记时器0外部输入）P3.5T1 （记时器1外部输入）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7RD （外部数据存储器读选通）

19、RST为复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROGft示当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于 锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是每当用作外部 数据存储器时，将跳过一个 ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH4址上 置0。此时，ALE只有在执行MOVX MOV蜡令时ALE才起作用。另外该引脚被 略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。PSE明卜部程序存

20、储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSENt效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSENW号将不出现。当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000H-FFFFH,不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1时，EA将内部锁定为 RESET当EA端保持高电平 时，此间有内部程序存储器。在 FLASH编程期间，止匕弓加却也用于施加 12V编程 电源VPP XTAL1为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2是来自反向振荡器的输出3 o受绐剧幅龈库。2.1.3 AT89C51芯片擦除三个锁定位和整个 PERO研列的电擦除可以通过正确的控制信号

21、组合，并 且使ALE管脚处于低电平10ms来完成。在芯片擦除的操作中，代码阵列会全部 被写为“1”，并且在任何非空存储字节将被重复编程以前，该操作必须先被执 行。初渍蟆俾阅剜鲫哥1藏。此外AT89C51本身设有稳态逻辑，它可以在低到零频率的条件下静态逻 辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU亭止工彳但RAM定时器、计数器、串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，将保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止4o纣忧箱Eif莅H蕖悯鸯。2.2 摘挂机电路模块按照国家相关的标准规定：所有电话机，处于摘机状态的直流电阻都应不 大于300Q。处于挂机状态时，

22、其漏电流应不大于 5uA。当处于用户摘机时，电 话机会通过叉簧接上大约300。的负载，使整个电话线回路中流过大约30mA的电流。当交换机检测到这种电流后，便会停止铃流发送，并将线路中的电压变 成十几伏的直流，以完成接续5o颖刍却例乙顿裳赔沈。电路图如图2-2所示，其工作原理是：当微处理器的 P1.5 口是低电平时， 由于电阻R11、R12和光耦内部的LED形成了回路，光耦内部发光二极管将被点 亮，发光二极管点亮后照射到光敏三极管上，光线相当于基极电流的作用，从 而激发产生集电极电流，光敏三极管将导通，发光二极管D8被点亮，从而三极管Q3基极有个较大的电压，三极管导通并达到饱和，继电器闭合。当微

23、处理器 的P1.5 口是高电平时，光耦不导通，发光二极管 D8也不亮，三极管Q3截止， 继电器不会闭合。 滥嬲詹明麻趟PltB寝聪。2.3 显示和键盘模块该模块是用来显示报警电话号码的。键盘显示电路用HD7279芯片，HD7279是一片具有串行接口可同时驱动 8位共阴式数码管（或64只独立LED）的智能 显示驱动芯片，它同时可连接多达 64键的键盘矩阵，单片就可以完成 LED显示 键盘接口的全部功能。HD7279内部有译码器，可直接接受 BCD码或16进制 码。并且具有2种译码方式，它还具有多种控制指令，比如闪烁、消隐、段寻 址、左移、右移等。HD7279芯片具有片选信号，可以方便地实现多于6

24、4键的键盘接口和多于8位的显示。HD7279芯片和微处理器之间采用串行接口，其接 口电路和外围电路相对简单，占用I/O 口线少，达到简化硬件电路的目的。期同 跻鳗鸿钱京。2.4 DTMF收发模块DTM信号的发生器和DTM喊键的号码盘相连，每掀一个号码键，电话机就 会发生两个相对应的音频信号组合，用它来控制交换机以连接到被叫用户。DTM校键盘可采用八中取二，或者七中取二的音频方式，8个频率可分为两组，按频率的高低可分为高频群和低频群，每个群各有 4个频率，每撤消键盘上一个 号码，高频群和低频群将各送一个频率进行组合，输出就成了双音多频信号， 这样共有16种组合，号码和频率的对应关系如表 2-3所

25、示。每个号码所对应的两 个频率互相不为整数比.其中高频群中频率1633HZH做备用频率，就成了七中取 二的方式，此时就只有12个号码。而这12个号码所代表的拉伯数字“ 0一9”以及“* ”、“#”通常就够用了 ,其中符号“ *"、“#"可以用来表示一些特殊的功能，如“暂停”、“重发”。当采用十六键时高频群中的最高频率1633HZ做为备用频率，(A)(D)预定为数据通彳S和其它功能6。挤牖§电爰结加哓类。表2-3 号码和频率的对应关系高频群按键号码H1H2H3H41209HZ1336HZ1477HZ1633HZH1123A697HZ低H2456B770HZ频群H37

26、89C852HZH4*0#D941HZ考虑到简化设计、降低成本、减少体积等因素，本设计采用MITEL公司生产的DTMF收发器，MT8880芯片作为收发电话双音多频信号的解码核心。MT8880是一个带有呼叫处理滤波器的单片 DTMF收发器。它的主要特点是：数据传送稳定，集成度高，抗干扰强，具有多种工作模式，容易与微机接口，可 编程控制等。其引脚图如图2-3所示。 赔前余申谄病骤辽辈袜金卷。U7二33区2io1N+-INGSVRVSOSOSTOI/CSvcc ST/GTESTD3D2 DI DO /IRQ/CP $2 RSO20 亘 H 17 n n 14 n 亘 iT8380图2-3 8880

27、芯片管脚图主要管脚功能简介： V、Vcc为电源接入端，一般采用5V供电。OSC1OSC0为3.5795MHz的晶振接入端，若外加时钟从 OSC1经电容耦合输入时, OSC渊开路。DO D1、D2、D3为数据总线端，当 CS=1时，D0、D1、D2、D3呈 高阻态。VREF为基准电压输出端。IN+、IN-为芯片内部运放同相、反相输入 端。GS为增益选择端，此引脚与IN-之间接一个反馈电阻可调节运放的增益。 R/W为读/写控制端，与TTL兼容，高电平时控制片内的数据读入微处理器。TONE OUT；双音多频或行/列单频输出端。CS为片选信号端,当CS为TTL低电 平时，该芯片被选通。CP为系统时钟输

28、入端。RSI为芯片内部寄存器控制端。 Est为初始控制输出端，当检测出一种有效的单音对时，则 Est为高电平。 St/GT为控制输入/时间监测输入端。IRQ/CALL为中断请求或电话信号音检测输 出端7。方碾麓信决穗赛金卜册当MT888侬送DTMFW号时，被发送的彳S号从数据总线 D1D3经数据总线 缓冲器送到发送数据的寄存器，控制可编程行、列计数器，经 D/A变换器合成 DTMF信号。在音频突发开门控制和控制逻辑作用下，从TONE发送出去。MT8880芯片内部的控制寄存器和状态寄存器中的数据写入和读出由RSI及R/W信号控制，具体内容如表 2-4所示。圜11祕剧I颤谚剑芈蔺。表2-4 内部寄

29、存器数据的写入、读出控制RSIR/W功能00数据写入发送数据寄存器（TDR01数据从接收数据寄存器（RDR中读出10数据写入控制寄存器（CRA CRB11数据从状态寄存器（SR）中读出控制寄存器CRA CRBS状态寄存器SR的各比特位b0b3的名称如表2-5所小。2-5内部寄存器各比特位的名称寄存器B0B1B2B3CRATOUTMCIRQRSCRBBURSTTESTS/DC/RSR中断允许突发模式下TDRRDR1延时控制在CRA中，TOUT允许TONE俞出，高电平有效。MC为模式控制，当 B1=1 时，为单频模式，当B1=0时，为DTMF奠式。IRQ为中断允许，当B2=1时，中 断有效，当B2

30、=0时，中断无效。RS为寄存器选择，当B3=1时，下一个写周期 选择写CRB 一次性选才?完成。在 CBR中,BURS叨突发选择，当B0=1时，选 择发送连续的DTMF信号，当B0=0时，选择MT8880工作于突发模式，在该模 式下将TDR中的数据以其对应的 DTMFB号发送出去，持续时间为 51mss TEST 在B1为高电平时，为选择测试模式。S/D产生单/双音。当B2为高电平时，产 生行/列单音信号，当B2为低电平时，产生DTMFB号。C/R行/列单音产生。 当B2=1、B3=0时，选择行对应的单音频，当 B2=1、B3=1时，选择列对应的单 音频。在SR中，B0中断允许位。当B0=0时

31、，中断禁止，读出数据后清零；当 B0=1时，中断发生，B1、B2被设定。B1为突发模式下TDR是否空的标志。当 B1=0时，表示SR读完数据后或非突发模式下清零；当 B1=1时，突发模式下的 暂停时间完，TDR空，准备发送新的数据。B2为RDR满的标志。B2=0表示SR 读完数据后清零；B2=1表示RDR中已有有效数据。B3为延时控制。B3=0表示 有效的DTMFB号检测功能已清零(复位)；B3=1表示不能对DTMFB号进行有 效检测8。 仓嫄黯世嘱珑需牌m。本设计选择的工作模式为 DTMF奠式，用突发方式发送，控制寄存器 CRA中 的4比特位是1001 (B), B0=1表示允许8脚有DTM

32、FW号输出，B1=0表示选择 DTMF奠式，B2=0表示中断不允许，B3=1表示下一周期是写 CRB控制寄存器。 控制寄存器CRB的4比特位是0000 (B), B0=0表示选择电路工作于突发模式， B1=0表示工作在非试验模式，B2=0表示选择只产生DTMFW号，而不产生行/列 单音信号，B3=0或B3=1均可。因MT8880产生的DTMF波功率和从电话线来的 DTMF®的幅值很小，所以在 MT8880的发射端加了一级运放 LM386进行功率和 幅值的放大，再经耦合线圈送到电话线上。电路原理图如图2-4 及图 2-5 所示。绽离琏顿娱蛭蠲络清鼠U7僖号输出端C8220uF5 工To

33、N+ INGS VRef vss 0SC1 0SC2 TONE Ri网 心8880VCCST/GT ESTD3D2DIDO/IRQ/CP $2RSO仔74LS04图2-4UHACIOlOuF2。 T? H 立亘 五 nn TT R21 O.luF374LSOOMT8880接口电路+5U63C4°呼LM386R1510kIXC9嬉号输入项R18I OKlOuF图2-5 DTMF信号放大电路图MT8880从TONE®输出双音频信号时，它的输出电阻最小为10KQ ,电容C11可用来消除高频干扰，在没接放大器的情况下，该端输出的双音频信号的 峰峰值在2.4V左右。该信号不能直接加到

34、耦合线圈两端，因为耦合线圈阻值较 小，分压后加在耦合线圈两端的电压值也很小，而且功率也很小，所以传送到电话线上的信号特别弱，程控交换机无法识别，将造成发送DTM曲号失败，而考虑到放大器输入电阻很大，所以可利用放大器使MT888侬出的双音频信号正常输出。经调试最后选取放大器为LM386改变电位器 R18可改变其放大倍数，为了使放大倍数调为0.5倍，可调节R18=5©,这样在放大器的输出端就 可以获得峰峰值为1V左右的双音频信号，其中 C9 C10选用10仙F,而C8选用 220 N F。骁顾烽号同琉漕蒸丽膊。2.5 电话号码存储模块本设计用E2PRO麻储芯片CAT24C021 CAT2

35、4C02建集E2PRO解储器、复位微控制器和看门狗定时器三种功能与一体的I2C串行CMOS E2PROM牛。电路图如图2-6所示。针煤暧惮银编凉。VCCVCC VCCR110kR/11U2VCCVCC1T10K10K10K旺SETRESETWPSCLVssSDACAT24C021图2-6 电话号码存储电路图PITP16CAT24C021的看门狗定时器给微控制器提供一个独立的保护。当系统出现故障时，1.6秒后看门狗会定时溢出，而 CAT24C021会发出一个复位信号。通 过SDA管脚控制对看门狗进行操作。如果 CPUS 1.6秒后没有触发SDA看门 狗的计数器会溢出，给 CPU 一个复位信号。S

36、DA管脚上电平的任何跳变都将会 清零看门狗定时器。而只要产生复位信号，看门狗定时器都将不再计时并且保 持清零状态。镭诗浬艳损楼期覆像其当预置报警电话号码时，可借助 7279键盘把号码送入单片机，单片机可判 断出是键盘上的哪个键被按下，将此数据由单片机读入，供CAT24C021写入。当需要读取报警的电话号码时，由单片机读出CAT24C021的存储号码，送至MT8880输出又t应的DTMFW号，传送至U电话线上9。栉缎其蜩海种哪黑的 2.6报警信号输入GE-E和比较器LM393为核心根据设计要求本部分采用了以二氧化碳传感器的烟雾报警器，该二氧化碳传感器稳定性好、灵敏度高、检测范围为100-1000

37、0PPM0。传感器结构及典型连接电路分别如图 2-7和图2-8所示。辔阐刷殓 揽瑶丽阉应。图2-7传感器结构图2-8传感器典型连接电路图电源Vh对传感器加热丝加热，当气体浓度变化时，1端与4端的电阻会产 生变化，经分压原理可知输出电压 VL的大小与电阻R成正比，也就是与气体浓 度成正比。二氧化碳传感器 GS-E的技术指标如表2-5所示。崛扬郦西辐深兴涣氤表2-5 二氧化碳传感器GS-E的技术指标参数名称加热电压测量电压洁净空气中的电阻响应时间恢复时间灵敏度符号VbVcR0trestrec3单位VV千欧秒秒倍参数值55-10分档<10<40>5输出电压的决定因素有三个：（1）图

38、中电阻R的大小。（2）系统所加的电源电压。（3）空气中二氧化碳气体的浓度11 o爵叁登内烬忧毁厉饿警。本次设计的电路图如图2-9所示，电源电压用+5V,在正常情况下，空气中的二氧化碳的浓度是一定的，可以调节分压电位器R29的大小来改变传感器正常情况下的输出电压，在本设计中，将正常情况下的输出电压调成1.0V0则觎惬拿痪贾晖园栋洸。传感器电压信Q三-E盘输出 骑图2-9 二氧化碳传感器电路图盗情检测的红外传感装置由 P2288, BIS001及其外围元件组成。传感器采 用的是P2888型号的热释电红外传感器，也叫人体传感器。当有人进入探测范 围时，传感器输出正向电压到单片机，从而启动单片机按设定

39、的程序工作。胀鳗弹奥秘繇户挛铉聪。热释电红外探测器是由菲涅耳透镜、电子电路和热释电红外传感器组成的 光电检测装置，它不接触就可以检测人体在运动时所辐射出的红外线，并且转 换成电信号输出12。鳏糜m祷和诵帮废捕孤3 .报警器的软件设计3.1 系统软件设计软件设计主要分为以下部分：主程序，电话号码输入，电话号码存储到 E2PROIW储器CAT24C02仟口从CAT24C02馈出电话号码以及拨号。在设计中主 要注意各部分之间的衔接是否有冲突，由于本次设计P 口不够用所以7279的KEY端接在外部中断INT0,采用中断方式来读键值。单片机 I/O 口线的中断口 分配如表 3-1所示。 薪戢I赈维脐散扩

40、抵表3-1 单片机I/O 口线的中断口分配中断口中断口分配P1.07279 的 CS端P1.17279 的 CLK端P1.27279 的 DATAP1.3MT8880的 RS0端P1.4报警信号输入端P1.5摘机控制端P1.6CAT24C021 的 SCL端P1.7CAT24C021 的 SDA端INTO7279 的 KEY端3.2主程序框图如图 3-1所示，执行完初始化程序后，首先判断有无报警信 号，若没有报警信号，则判断用户是否按下修改键修改报警电话号码。若用户 没有按下修改键，则继续判断有无报警信号。若用户按下了修改键则需要用户 继续输入报警时所要拨打的电话号码，以停止键来判断是否输完。

41、若没输完则 继续输，输完后则存入E2PRO轿储器CAT24C02件。若有报警信号，首先判断 设置的标志位是否为1,若不为1,则单片机立刻控制P 口，令P1.5为低，执 行摘机后，从CAT24C021中读取报警电话号码，并显示要拨打的电话号码，最 后把电话号码发送到 MT888瞰打报警电话号码。随夏境鞋!魏呜旧指出开始洒氟唠麓蔑SH1描谓鹰。图3-1主程序框图4 .仿真电路4.1 系统原理首先是装载程序。因为设定号码的操作不是频繁进行的，只要达到号码设 定的目的就可以了，所以可用两个键设定号码取代数字按键。电路自动复位，数码管会显示“ P”，就进入了输号、查号的操作选择状态，如图 4-1。按“输

42、 号”键，就进入了输入电话号码的状态，发光二极管熄灭，数码管开始时显示图4-1 复位状态显示图“0”，以后每按该键一次，显示的数字就会加1,若显示的数为所需的数字时，只要长按该键，确认该位数字，显示的数字就又会返回到“0”，进入下一位数字的输入，当最后一位号码输入后，按“查号”键，结束输号，单片机将 输入的电话号码保存并且断电不丢失，进入空闲状态，数码管显示" U"。如图 4-2所示。 憾侠剜葩触乐鹏烬解暗。图4-2 空闲状态显示图按“查号”键时，发光二极管亮，可以查看已保存的电话号码。每按键一 次，就会显示一位数字，从左到右，与输入时的顺序一致，若数码管显示为“U,则表示

43、号码查看结束，同时进入空闲状态。言曼饱兖争音懒船癞别激当数码管显示“ U'时，装置处于空闲警戒状态，当从传感器传来警情时，自动拨号报警。自动拨号后数码管会显示“ b”且二极管亮，如图4-3所示。说明当前处于等待回应状态，等待时间可通过软件设置，最后又进入“ U空闲警戒状态，当传感器再一次接收到报警信号时，就会再次自动拨号报警。吊铉凭欤谦鸽饺竞荡赚。LED GRffiJ 一 . 图4-3 拨号状态显示图 4.2元器件选择本次设计核心为单片机 AT89C51选择的元器件如下：AT89C51单片机， 24C16用卜易失性 E2PRO怵储器，7SEG-COM-AN-GRM管、LED-GREEN

44、光二 极管，74HC02E非门，2N5401晶体三极管，BRIDGE!极管电桥，PULLUPt拉 电阻、RES电阻、PULLDOWN拉电阻、RX阴卜阻，CAP电容、CAP-ELEC1解电 容，BUTTO核钮,CRYSTA晶振12MHz仿真设计电路图如图 4-4所示。莹谐龌 新赏组ft绐殿减。_l_ C320pFU339XTAL1XTAL2RSTALEP11P1213p148AT89C51U2:AR13PULLDOWNR14PULLDOWNP1.0P1.1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.6/AD6P0.7/AD7P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P2.0/A8

45、P2.1/A9J_C1F-20pF567123101112-141516 17P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15Q12N5401P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0-P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6WP3.7/RD-RN1p10 11615109U17WP24C16BnR2SCKSDA65R1PULLUP"R4PULLUPR5PULLUPR6PULLUPPULLDOWR7PULLDOWNQ22N5401BR1BRIDGEQ32N5401R8

46、10kR9L10kR1010kQ42N5401R1210k4-4 仿真设计电理图单片机从初始状态开始，上电后处于等待状态，先按“输号”键输入号 码，号码将存储到存储器中，直到传感器给单片机一个报警信号，以此作为单片机的中断信号，单片机启动，从存储器中读取之前存储的号码，进行拨号，拨号后重新回到等待报警状态13 0其工作流程图如图4-5所示0款肃鹏铺轿感镣缚褥耀。图4-5工作流程图总结本系统的特点是通过传感器检测，当检测到超过预先设定的值时，即发生报警，而单片机检测到报警信号后，则控制双音频发送电路自动循环拨打预先存储在E2PRO解储器CAT24C02件的电话号码。它的功能主要有电话号码的输入、

47、存储、断电不会丢失，可以保存多组号码，可以检查显示已存储的号码。从传感器得到信号时（即有警情），可以自动拨号，达到报警的目的。安装不同的传感器可组成不同的报警功能，用于不同的场合。利用传感器的报警信号作为单片机的中断信号，从而启动单片机进行自动电话的拨号功能。纳畴鳗呐的画腻鳌镂。本次系统设计和调试的过程就是把平时的学习和实践相结合的过程。本次设计应用的知识有单片机、传感器等。如何把这些知识结合在一起并组成一个整体，这是我们在以前的学习中所没有遇到过的。本次毕业设计让我学会怎样用平时所学的知识去解决实际问题，弥补了在这方面的不足。在本次设计过程中，遇到很多的问题都需要自己去认真的进行分析、总结、

48、探讨并最终解决。在这样一个过程中，不但让我学会了如何去利用课本和参考资料，而且懂得了如何去思考这样的问题，并且如何去解决这样的问题，让自己更加的自立。由于经验不足, 对电路布局等方面仍有不够完善的地方, 在今后的工作学习中会继续多学多动手争取更大的进步。这些对我今后的学习和工作都会有很大帮助。凰撵鳍0铁频钙蓟纠庙。参考文献1李广弟，冷祖祁，等.单片机基础M.北京:航空航天大学出版社，2007:22-252张鑫.单片机原理及应用（第 2版）M.北京：电子工业出版社，2010:23-253何立民.单片机应用系统设计（系统配置与接口技术）M.北京:航空航天大学出版社,2001:55-574齐志艺，吴

49、曼荔，等.单片机教学改革的思考与探索J.硅谷,2009（13）:5-65李令奇.电话机原理与维修M.北京：人民邮电出版社,2005:47-496胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程M.北京:清华大学出版社，2010:36-787愈国亮.MCS-51单片机原理与应用M.北京:清华大学出版社,2008:30-368余发山，胡伟，李景延，等.单片机原理及应用技术M.徐州：中国矿业大学出版社,2003:12-159陈国华.电子防盗报警器电路大全M.北京：电子工业出版社,2003:34-3810赵负图.传感器集成电路手册M.北京:化学工业出版社,2003:15-1811张福学.现代实用传感器

50、技术M.北京：中国计量出版社,2005:46-6312王俊峰，孟令启，等.现代传感器应用技术M.北京：机械工业出版社,2007:123-14613周景润.基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真（第 2版）M.北京:航空航天大学出版社,2010:234-289ORG 0000HLJMP MINORG 0003H ；外部中断0LJMP INT0ORG 000BH ；定时器0LJMP T0ORG 0013H ；外部中断1RETIORG 001BH ；定时器1LJMP T1ORG 0023H ；串行口RETIORG 0030HMIN：MOV TMOD ， #26H ；模式控制寄存器MOV TH0 ， #00H ； T0 计数初值MOV TL0 ， #00HMOV TH1 ， #26H ； T1 计数初值MOV TL1 ， #0F0HSETB EA ；开中断总允许SETB ET1 ； 开定时器中断SETB ET0 ；开计数器中断SETB EX0 ；开外部中断SETB IT0 ；设定为边沿触发方式SETB PT0 ；设计T0 为高优先级SETB PT1 ；设计T1 为高优先级CLR PX0 ；设计INT0为低优先级MIN0：NOPLJMP MIN0ENDINT0：PUSH PSWCLR EX0 ；关外部中断LCALL