多功能报警系统的设计

多功能报警系统的设计

随着人们生活水平的提高，家庭安全越来越受到重视。随着电话语音采集速度、有效、低价格，该应用日益普遍。电话自动报警系统的主要功能为:用户根据需要把自己的手机号码、办公室电话、住宅区值班室电话或者亲友电话预存入报警主机,当有人非法入室,家中起火,煤气泄漏,老人应急等不安全情况发生时,传感器(人体、烟雾、煤气、门磁、窗磁等)通过无线电发射出相应的警情编码,当报警主机接收到这些警情编码后,拨通预先存入的电话号码,播放对应警情的语音.若电话占线可拨下一个预存的电话号码,还可向多个地方报警,保证了报警的快速和有效性.当户外电话线出现异常,如断线、非法并线等情况时,报警器会开启本地高音喇叭报警,吓跑歹徒.1sd积分码和控制编码报警主机的原理图如图1所示,单片机(MCU)选用较通用的MCS-51系列,如89C51,外接E2PROM用于存储电话号码,各种传感器和遥控器出现异常时,可通过台湾义隆公司的产品EM78P156发出不同的地址码和控制编码,MCU检测到异常,通过用户的电话线拨通已存入电话,根据解码播放录音.1.1存储、修改密码通过键盘可以存储、删除、查看、修改电话号码,也可以存储、修改密码,这些信息存储在外接的E2PROM中,按键时在LCD上显示,键盘上有录音键,可以自己分段录制相应的语音.1.2spi传输机制选用美国ISD公司的ISD4002系列仪器可以录音120～240s,采用多电平直接模拟量存储技术,高保真录放,最多可分600段.如图2所示.ISD4002工作于SPI串行接口.SPI协议是一个同步串行数据传输协议,协议假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作,因此对ISD4002而言,在时钟止升沿锁存MOSI引脚的数据,在下降沿将数据送至MISO引脚.1.3警情监控1.3.1电源隔离保护电话线上的直流和交流电压都高于报警主机的电压,需要在接口处加光耦将程控交换机和报警器的电源隔离.要避免户外断线或户外非法并机,并且报警器没有摘机的情况下才报警.出现异常,光耦导通,集电极输出低电平给单片机,进行报警中断处理,图3所示,其中J1连外线,断线报警;J2连无线电接收模块.1.3.2em钢绞线自动趸分配器用台湾义隆公司的EM78P156EL做多功能的警情监控无线电发射器,包括设防、撤防、应急、各种异常传感、探测功能.EM78P156EL是低功耗的OTP芯片,工作电压2.3～5.5V,睡眠模式下电流典型值为1μA.烧录时可以自动烧入滚动码(ROLLINGCODE)作为地址码,可保证每一部报警器有不同的地址,把不同警情统一编码作为控制码,两种编码并在一起由EM78P156的一个端口发射出,接收部分也要用EM78P156解码.多功能发射器的原理图如图4所示.1.4应急报告1.4.1模拟摄像机的设计用PNP的三极管控制继电器常开端的吸合和打开.当单片机发出摘机信号时,给三极管的基极低电平,三极管导通,继电器闭合,电话线两端的电阻降至300Ω左右,从而实现模拟摘机.当单片机发出挂机信号时,给三极管的基极高电平,三极管截止,继电器常开端打开,电阻上升至无穷,从而实现模拟挂机.1.4.2有效力的信号音锁相检测当有警情发生时,首先单片机要模拟摘机,检测电话线路是否有拨号音,若线路不正常则放本地的高音喇叭报警;若线路正常,则拨号,拨号后要检测回铃音,若是忙音,拨下一个电话号码;若是回铃音,等待回铃音消失(对方已经提机)后,播放录音,播放过程中要检测忙音,若是忙音就表示对方已经知道家中发生警情,并挂机,这时继续拨下一个电话号码,直至拨完预存的所有电话号码.话音检测电路主要由LM567对信号音锁相整形,电路如图5所示.该电路主芯片是LM567L,是个音频解码锁相环,在此处用作对信号音锁相整形.1脚是输出滤波,2脚是回路滤波,3脚电流压控输入信号,5、6脚形成压控RC振荡中心频率(fo≈1/1.1RC,R为5脚上的电阻值,C为6脚上的电容值),8脚输出LM567对电话线上信号音锁相整形后的脉冲给单片机,检测不同的低电平确定是不同的信号音.1.4.3ht980a语音编码/双音频发生器tmf信号特性选用双音多频DTMF(DoubleToneMultipleFrequency)信号发生器HT9200A,如图6工作于串行模式,节省MCU端口.HT9200A仅仅是双音频发生器,只能拨号(编码)出去,不能接收双音频信号,如图6所示.HT9200A采用5位码的数据输入及同步时钟传送DTMF信号,电话号的每一个数字要串行输入,D0(LSB)位在前.语音编码(TONEDECODING)和标准的语音编码方式一致,例如,0的音频范围为941-1336,编码为1010,#的音频范围为941-1477,编码为1100.2系统的程序实现系统主程序主要用于扫描键盘,检测警情端口(P3.3),即INT1中断.本系统在话音检测部分扫描P3.2口,没有开INT0中断,这样抗干扰能力更强,可以快速准确的检测电话线路上的音频信号.警情的处理在INT1里进行.程序流程图如图7所示.3电话处理功能本系统可以有效、快速、多功能解决家居的安防问题,价格低廉,功能可以灵活节减或扩展.可以不用自带键盘,直接把报警器和用户自己家的电话连在一起,借助电话机键盘自带的电话号码处理功能;可用单片DTMF收发器MT8888或MT8880,拨号及拨号音识别,并同时收发DTMF,这样报警器就可以扩充其强大的远程设置功能,用户外出后用任何一部电话拨通家中的报警主机,听到回铃音