電話報警器系統(tǒng)設計

1、 數(shù)理與信息工程學院課 程 設 計 題 目： 電話報警器系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學號： 指導老師： 成 績： 目 錄第1節(jié) 引 言 1 1.1 電話報警器概述11.2 主要技術參數(shù)1 1.3 系統(tǒng)主要功能2第2節(jié) 電話報警器硬件設計32.1 系統(tǒng)的硬件構成及功能32.2 電話報警器內部結構及總框圖42.3 總體設計電路框圖72.4 主要電路分析8第3節(jié) 系統(tǒng)軟件設計8 3.1 系統(tǒng)主程序設計11第4節(jié) 結束語19參考文獻 20浙江師范大學數(shù)理與信息工程學院課程設計電話報警器系統(tǒng)設計電話報警器系統(tǒng)設計第1節(jié) 引 言社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，引發(fā)入室搶劫、盜竊等暴力事

2、件頻頻發(fā)生，由此滋生了“金屬防盜網(wǎng)”。但據(jù)公安部門的資料表明，盜賊3分鐘即可破網(wǎng)而入，破壞率極高，且無人知曉，更為重要的是，當火災、地震等災害發(fā)生時，它嚴重阻塞逃生通道，造成重大傷亡；其次，日久風吹雨淋、老化銹蝕，極易造成高空墜物傷及無辜。因此，“鐵籠子”已成為國內各大中城市形象工程重點的“圍剿”對象，將逐步被高科技的智能安防產品所取代。 一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O定的電話、手機、傳呼機。同時向報警中心報告，聯(lián)網(wǎng)中心電腦可通過電子地圖、數(shù)據(jù)庫、電腦語音提示，監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地址、方位、及時調動警力作出快速處理。該報警系統(tǒng)廣泛應用于

3、企事業(yè)單位、金融系統(tǒng)、營業(yè)場所、居民家庭的防盜、防搶、防火、緊急求助的自動報警?？瑟毩⑹褂?，也可與報警中心組成聯(lián)網(wǎng)。是新一代的防盜,防搶,防火,防突發(fā)事故等功能的智能安防產品。1.1 電話報警器概述本系統(tǒng)采用AT89C51，AT89C2051單片機為核心，每路輸入信號都通過光電隔離與主機相連。利用電話網(wǎng)傳輸數(shù)字和語音信息，設計新穎，功能齊全，可靠性高，操作方便。這種報警器是主要部門、倉庫及居家環(huán)境實現(xiàn)安全防范的現(xiàn)場化設施。邏輯由軟件程序完成，并對輸入信號進行數(shù)字濾波，提高輸入信號的可信度。有硬件監(jiān)視定時器，能夠防止死機故障的發(fā)生1.2 主要技術參數(shù)工作電源：DC 24V ± 5% 輸

4、入信號：a. 常開或常閉無源接點，可現(xiàn)場選擇。b. 確認、試驗、復位信號為常開接點。 輸出信號： a. DZS-98A 報警輸出一對接點，可設定其常開或常閉，容量為：直流24V/2A，交流220V/2A，接點可同步于輸入接點，也可同步于報警音響或閃光信號。b. 報警器報警時，除輸出一對常開( 或常閉 )接點外，同時輸出一路高電平信號，做為控制信號，控制信號可選擇同步于輸入接點、報警音響和閃光信號之一。報警音響可選擇DC24V 和 AC220V 兩種外形尺寸：80×40×118mm3開孔尺寸：66×36mm2光屏面積：72×38mm2消耗功率：2W應用環(huán)境

5、：溫度 0 50，濕度 85%，無腐蝕性氣體。1.3 電話報警器的主要功能（1）本系統(tǒng)配備8個傳感器的信號輸入通道。8個傳感器（包括火警、煤氣泄漏、玻璃破碎、緊急求救、盜匪侵入、房屋門窗被非法打開等）信號的輸入通道，能滿足全方位監(jiān)控的需求。也可選擇8個傳感器中的任意幾個使用，或根據(jù)具體情況屏蔽一些暫時不用的傳感器信號。當不同的傳感器輸出報警信號時，本報警器中的微電腦經(jīng)過分析判斷后即可向外發(fā)送不同的報警信息。（2）通信對象多樣化。本報警器內置電話撥號系統(tǒng)，能向用戶指定的4個電話機發(fā)送發(fā)生事故的地點、用戶姓名、電話號碼等信息的語音或數(shù)字報警信息，使警情得到及時處理。4個電話機類型包括手機、傳呼機、

6、家用電話機及專用數(shù)據(jù)接收機。（3）操作方便。通過電話機的撥號盤就可輸入9條精簡指令及用戶信息，就像操作計算器一樣簡單。（4）由于采用數(shù)字錄音技術，用戶可自行錄入語音，反復錄放，時間長達75s；分9段存儲、播放。（5）設有外出布防、留守撤防兩種狀態(tài)，適用于家中有人、無人兩種情況。（6）電話遙控?？赏ㄟ^外線電話遙控本報警器的撤防/設防、密碼修改、指定探測器的開/關狀態(tài)等功能。第2節(jié) 電話報警器硬件設計2.1 電話報警器內部結構及總框圖序 號 開關狀態(tài)報  警確  認恢復正常確認前恢復確  認復位321首出后續(xù)音響首出后續(xù)音響首出后續(xù)音響首出后續(xù)音響首出后續(xù)音響燈光音響

7、1000     200130104011     5100快   慢 報警 慢 報警 慢 報警 回鈴 回鈴 回鈴 610171108111快慢快快快慢快2.2 總體設計方案和技術要求 一、總體設計方案過去不少部門或居民社區(qū)已經(jīng)安裝了防盜報警裝置，為何仍然失盜？為何至今仍然有人不習慣于使用防盜報警裝置？這里涉及到機器的功能、可靠性以及機器在使用過程中是否簡單方便、便于編程等一系列的問題。由此該報警器系統(tǒng)實現(xiàn)以下主要目標：（1）報警器靈敏

8、度要高，又要求防止誤報，就必須有微電腦監(jiān)控。它能對來自傳感器的事故信息進行分析，排除因小動物入侵而產生的誤報信號及其他環(huán)境干擾信號。（2）事故地點（報警站）與被呼叫對象（接收站）之間的空間距離應不受限制。不管距離遠近，一旦發(fā)生警情，都能第一時間進行報警，及時的進行處理。（3）語音和數(shù)字信息都可在同一條信道上傳輸。采用哪種傳輸方式（數(shù)字或語音），可由用戶自行決定。用戶選擇自由，提供了更好的界面。（4）由于用戶環(huán)境不同，配合使用的傳感器類型及數(shù)量亦不相同。對于如此多樣化的用戶環(huán)境，機器的設置項目就要多一些（特別是進口產品），造成用戶操作不便。事先編好適應多樣化環(huán)境的精簡指令并按順序編號，使得只需用

9、電話機按鍵撥號，鍵入事先編好的精簡指令序號及適當?shù)膮?shù)即可實現(xiàn)各種程序化操作，適應不同環(huán)境的要求。編程精簡指令就像使用計算機一樣簡單方便，容易接受。（5）用EEPROM固化程序，程序中的關鍵數(shù)據(jù)（如用戶報警電話的號碼）可以臨時在電話機鍵盤上修改又不因掉電而丟失。（6）如因故死機，應能自動恢復正常運行。二、技術要求上述是一項艱巨的任務但也是必須要達到的目標。必須相互結合才能達到更好的效果，采用以下技術措施，實現(xiàn)了上述目標：（1）采用公用電話線作為信息傳輸媒體，不用無線電方式。這樣，機器受干擾少，誤報率低，使用范圍更加寬廣。凡是有公共電話的地方，報警信息都可以到達，距離不受限制。充分利用公共電話線

10、路普及性的優(yōu)勢，成本大大降低。同時簡化了設計，提高了可靠性。（2）傳送報警信息用語音方式或數(shù)字信息方式，可由用戶選擇。語音簡短明確，可在電話機上收聽，使用方便。在有條件安裝計算機的地方（如110報警中心及單位保衛(wèi)部門），還可傳送數(shù)字信號，便于計算機與報警器之間實現(xiàn)數(shù)字通信。（3）報警器設有撥號修改用戶密碼的電路，可以在很遠的地方通過電話線路修改自己家中的電話報警器的密碼，遠程控制報警器的設防或撤防操作。（4）安裝看門狗電路，因故死機后能自動恢復正常運行。（5）電話設計、元器件篩選及接插件安裝過程符合國家防盜報警控制器通用技術條件（GB12663-90）。（6）在EEPROM中寫入9條精簡指令，

11、斷電后可以永久保存。同時用戶可自行設置密碼，他人無法使用，保密性好。（7）精簡指令：設定或修改密碼；設定被呼叫的電話號碼（最多16位數(shù)字）；設定8個防區(qū)（對應8個傳感器）的設防或撤防狀態(tài)；設定8個防區(qū)是有聲報警，或是無聲報警；自行錄入8段（分別對應于8個傳感器）語音，作為預定的報警語音；通過電話機撥號操作，可以對報警器設防或撤防。以上預先編好的程序，按順序進行編號。用戶只需通過電話撥號盤撥號，即可選擇各種操作。這些操作跟操作計算器一樣方便。更可利用該設計進行及時的報警，該性能大大提高了速度要求，同時也不會千萬不必要的損失。2.3 總體設計電路框圖設計完成的電話報警器，做到了上述技術要求。其總體

12、設計的電路結構框圖如圖1所示。2.4 主要電路分析1.傳感器與信號輸入接口要求居家安全，應確保被監(jiān)視的區(qū)域（陽臺、門窗、過道、金庫等）置于傳感器的敏感區(qū)域內。現(xiàn)有的傳感器產品很多，如紅外熱釋電探頭、微波多普勒效應探頭、微波-紅外復用探頭，用于檢測盜賊侵入很靈敏。離子煙感器和半導體氣敏傳感器用于監(jiān)視火警及煤氣泄漏。傳感器產品大多用繼電器作信號輸出端。正常時繼電器觸頭開路，報警時觸頭閉合。傳感器與信號輸入接口電路如圖2所示。正常時晶體管集電極輸出低電平；報警時輸出高電平。8個晶體管分別將來自8路傳感器的信號傳送到74F373的8個輸入端，供CPU讀取。若8個傳感器未滿額，空閑的晶體管仍然會輸出低電

13、平，不會報警IN0IN7分別對應來自8個傳感器的電平信號。2.語音控制與錄放電路語音控制與錄放電路如圖3所示。采用AT89C2051芯片作數(shù)字錄音器件。錄放音時間可達75s?？蛇B續(xù)錄放亦可通過地址線（A0A9）選擇分段錄放。圖3中將地址線A0A4接地，僅用A5A9可選32段或少于32段。只選8段。若將74ALS374的1腳（OE）通過K1接地（ON），則AT89C2051芯片處于聯(lián)機狀態(tài)，語音芯片及錄放電路受CPU控制；若將74ALS374的1腳浮空（開關K1的5腳OFF），則Q0A7為高阻態(tài)，語音芯片處于脫機狀態(tài)并受K1和K2控制，可用手撥開關實現(xiàn)錄放操作。語音芯片AT89C2051的片選輸

14、入端CE（23腳）為低脈沖時啟動放音周期。放音不隨CE電平的返高而結束。CE信號的下降沿啟動錄音周期。PD腳（24腳）為高時進入低功耗狀態(tài)（非錄放狀態(tài)）。P/R（27腳）輸入端為高電平時選定放音周期，低電平為錄音周期。用戶可事先選定脫機狀態(tài)，手動開關K1和K2錄入各段在報警時需要播放的固定語音段。報警器值班時語音芯片應處于聯(lián)機狀態(tài)。報警時程序能根據(jù)正在報警的傳感器的編號（07）自動判斷8種警性并按警情編號去選擇應該播放的哪一段。圖3中MIC為駐極體微音器。喇叭可監(jiān)聽到從電話網(wǎng)上收發(fā)的雙音多頻信號或語音信號。用MC34119作語音功放芯片，可調整放音輸出的幅度。3.雙音多頻發(fā)送/接收電路雙音多頻

15、發(fā)送/接收電路如圖4所示。5087是配合電話機鍵盤使用的雙音多頻（DTMF）發(fā)送芯片。其輸入引腳C1C4（列）和R1R4（行）對應電話機鍵盤（4行×4列）的8根接收端。按下任一鍵對應C1C4和R1R4的一種組合并能從5087的16腳發(fā)出某一組高低音搭配的雙音頻音調去電話網(wǎng)。收方（圖4中是8870）收到雙音頻音調后再譯碼為4位二進制電平Q1Q4并送CPU讀取。DTMF信號與二進制編碼的對應關系如表1所列。表1發(fā)方（5087）DTMF信令編碼收方（8870）信息C4C3C2C1ZR4R3R2R1十六進制頻率（低組）頻率（高阻）鍵號Q4Q3Q2Q1十六進制1000111101EH69712

16、09100011H2001011102EH6971336200102H3010011104EH6971477300113H4000111011DH7701209401004H5001011012DH7701336501015H6010011014DH7701477601106H7000110111BH8521209701117H8001010112BH8521336810008H9010010114BH8521477910019HA0010011127H941133601010AHB0001011117H9411209*1011BHC0100011147H9411477#1100CHD1000

17、11108EH6971633A1101DHE100011018DH7701633B1110EHF100010118BH8521633C1111FH01000011187H9411633D00000H用74ALS374的8位輸入口與5087的C1C、R1R4連接（取消電話機鍵盤），再將74ALS374作為CPU的輸出口，CPU即可代替電話機鍵盤向電話網(wǎng)發(fā)送全部鍵盤信號（十六地數(shù)值0F及"*"，"#"）就可以在單片機控制下通過電話網(wǎng)實現(xiàn)二進制數(shù)字傳送。而在媒體上傳輸?shù)氖请p音多頻信號。這樣，就實現(xiàn)了在電腦控制下分時傳送語音和數(shù)字信息的目的。第3節(jié) 系統(tǒng)軟件設計

18、3.1 系統(tǒng)主程序設計報警中斷程序org 0000hstart: ajmp mainorg 0100hmain:mov sp,#60hmov r0,#00hmov r1,#00hmov r2,#00hmov r3,#00hmov r4,#00hmov r5,#00hmov r6,#00hmov r7,#00hwan:jnb p1.6,dtajmp wanhere:sjmp hereorg 0120hdt:acall dl5jnb p1.6,armajmp wanorg 0130harm:clr p1.4acall dl2clr p1.0acall dl1setb p1.0acall dl2cl

19、r p1.1acall dl1setb p1.1acall dl3acall dl4mov r5,#08hwarn:clr p1.2acall dl1setb p1.2acall dl2djnz r5,warnacall dl2setb p1.4retorg 0180hdl0:mov r4,#0chdlms:mov r7,#21hdl:mov r6,dddjnz r7,dldjnz r4,dlmsretorg 0190hdl1:mov r3,#02hdd1:acall dl0djnz r3,dd2retorg 01a0hdl2:mov r2,#03hdd2:acall dl0djnz r2,d

20、d2retorg 01b0hdl2:mov r1,#07hdd3:acall dl0djnz r1,dd3retorg 01c0hdl4:mov r0,#17hdd4:acall dl0djnz r0,dd4retorg 01d0dl5:mov r7,#19hdd5:mov r6,#0f0hdjnz r6,dd5djnz r7,dl5ret系統(tǒng)主程序pa equ 05hpb equ 06hpc equ 07hpsw equ 03horg 0000H clr p1.6 clr p1.2acall dys setb p1.6acall ys setb p1.2 clr p1.3clr p1.6ac

21、all dyssetb p1.6 acall ys setb p1.3 clr p1.4clr p1.6 acall dyssetb p1.6 acall yssetb p1.4 clr p1.5 clr p1.6acall dyssetb p1.6 acall ysmov p1, #0FFH mov p3, #0FFHagarn: mov r6, #34H jb p3.6, tindian ;檢查是否停電jnb p3.0, agarn ;是否有有效無線信號輸入acall dysjnb p3.0, agarnmov a, p3 ;讀入無線信號值anl a, #3CH ;0011,1100cjn

22、e a,#20H, XH ;20H=00(10,00)00 B;撤防程序clr p3.1 clr p1.6 ;撤防成功響應clr p1.4 ;指示燈clr p1.5setb p3.7 acall ys setb p1.6ajmp agarnxh: cjne a,#30H, one ;判斷是否為布防信號setb P3.1 clr p1.6 ;布防成功響應setb p1.4 ;指示燈setb p 1.5 setb p3.7 acall ys setb p1.6 ajmp agarnone : jnb p3.1, agarncjne a,#4H, two ;1H=00(00,01)00Bmov p1

23、, #0FBH ajmp bjtwo: cjne a,#8H, three ;2H= 00(00,10)00Bmov p1, #0F7Hajmp bjthree: cjne a ,#0CH, four ;3H=00(00,11)00Bmov p1, #0EFH ajmp bj four : cjne a,#10H, FIVE ;00(01,00)00Bmov p1, #0DFH ajmp bjfive: nopnopnopajmp agarnbj : clr p3.7 ;啟動報警信號acall ys ;延時34秒jb p3.0, agarndjne r6, bj setb p3.7 ;關閉報警信號ajmp agarntindian : mov p1, #0FFH ;停電程序clr p1.6 clr p1.5 acall yssetb p1.6 setb p1.5acall ysclr p