基于單片機(jī)的智能家居環(huán)境檢測與報(bào)警系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的智能家居環(huán)境檢測與報(bào)警系統(tǒng) 系 部： 信息工程系 專 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 班 級(jí)： 電子信息091302 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 20 12 年6月 摘要主要介紹一種以單片機(jī)at89c51為控制核心的遠(yuǎn)程智能家居環(huán)境檢測與報(bào)警系統(tǒng)，并從基本工作原理、電路構(gòu)成、軟硬件結(jié)合等方面對其進(jìn)行詳細(xì)的闡述。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)，只需要通過普通電話線就能進(jìn)行告警信號(hào)呼叫，及時(shí)將警情通知事主，能有效避免危險(xiǎn)事故的擴(kuò)大化。系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、適用性強(qiáng)、功能靈活多樣，可廣泛應(yīng)用于商店現(xiàn)代化、家庭現(xiàn)代化等眾多領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：at89c51單片機(jī)控制、智能

2、化、撥號(hào)系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)abstractmainly introduces a single-chip at89c51 as the core to control the remote intelligent household environment detection and alarm system, and from the basic working principle, circuit structure, software and hardware combination of the detail. the system can realize the automatic di

3、al-up, need only through the ordinary telephone lines can perform alarm signal call, timely inform the lord will alert, and can effectively avoid danger of accident evolved over time. high degree of automation system, and wide applicability, function agile diversity, can be widely applied in the sho

4、p modernization, family modernization, etc.keywords: at89c51 single-chip microcomputer control, intelligent, dial-up system, alarm system 目錄abstract3目錄4第一章 引言51.1智能家居環(huán)境與報(bào)警系統(tǒng)概述51.2本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容6第二章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì)72.1單片機(jī)控制系統(tǒng)原理72.2單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)電路82.2.1 at89c51單片機(jī)82.2.2 8255單片機(jī)92.3警情采集電路92.3.1 防區(qū)信號(hào)采集電路102.3.2 zymq-2

5、氣體傳感器特點(diǎn)102.3.3無線門磁132.4 dtmf發(fā)送接收電路mt8880162.5 mt8880與語音電路的接口172.6 布防與撤防18第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)203.1信號(hào)音的識(shí)別方法203.2系統(tǒng)主程序流程213.3自動(dòng)撥號(hào)部分程序22結(jié)束語24參考文獻(xiàn)26第一章 引言隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生活水平日益提高，人們對生活質(zhì)量提出了更高的要求，希望生活更加安全舒適。但是， 一些家庭由于疏忽大意時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些火災(zāi)或煤氣泄露險(xiǎn)情以及財(cái)物被盜的情況，給家庭和社會(huì)帶來巨大的損失，因此迫切需要利用高技術(shù)的智能化手段，為家庭提供一個(gè)安全舒適的家居環(huán)境，智能家居安防系統(tǒng)能在各種緊急情況出現(xiàn)的第一時(shí)

6、間報(bào)警，通知物業(yè)管理中心和住戶，把險(xiǎn)情消滅在萌芽狀態(tài)，減少各種損失。為家庭生活的安全舒適提供強(qiáng)有力的保障。該系統(tǒng)可對多路聲、光等傳感器進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)采集各路敏感器件產(chǎn)生電路的變化，發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)，并能自動(dòng)撥號(hào)到110，119等相應(yīng)的報(bào)警機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。其核心是由單片機(jī)構(gòu)成的控制部分，主要對聲、光等信號(hào)變化時(shí)信號(hào)的采集，和對采集到信號(hào)的分析和處理，通過設(shè)計(jì)硬件、軟件編程對各個(gè)部分進(jìn)行操作和實(shí)現(xiàn)。智能家居環(huán)境檢測與報(bào)警系統(tǒng)的核心是at89c51單片機(jī)，主要是由e 2prom、警情采集電路、語音錄/放音電路等部分組成。編程軟件選用匯編語言。當(dāng)at89c51單片機(jī)實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號(hào)時(shí)，如：煤氣的泄

7、漏、火災(zāi)的發(fā)生、門窗的位移、防區(qū)故障、主電斷電或上位機(jī)死機(jī)時(shí), 報(bào)警主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理( 氣體報(bào)警、門磁報(bào)警、記錄警情以及撥號(hào)報(bào)警等等)。該系統(tǒng)快捷、有效，可靠性高，易于操作，發(fā)展前景比較廣闊。1.1智能家居環(huán)境與報(bào)警系統(tǒng)概述隨著人們生活水平的進(jìn)一步提高，整個(gè)社會(huì)的發(fā)展也變得越來越復(fù)雜和多樣化。人們安全防范意識(shí)的增強(qiáng)，安全問題已經(jīng)常的被人們提起。為此，我們急需開發(fā)出一種面向大眾、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。鑒于最近幾年我們國家的經(jīng)濟(jì)迅速的崛起，人們生活已經(jīng)逐漸的開始富裕，住宅電話和移動(dòng)通信設(shè)備已經(jīng)十分普及, 另外，由于電話語音報(bào)警有著有效、快捷、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，公共通信網(wǎng)絡(luò)固然成了

8、報(bào)警系統(tǒng)的最佳傳輸媒介。因?yàn)楣餐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)能覆蓋最廣大的人群，而且一般來說公共通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度以及可靠性都是無需質(zhì)疑的。因此，在這里我們選擇公共通信網(wǎng)絡(luò)作為我們自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)的傳輸媒介。智能家居環(huán)境與報(bào)警系統(tǒng)是進(jìn)行無人報(bào)警和智能報(bào)警的有效手段和工具，它可以大大提高在無人情況下的安全系數(shù)，減少某些需要監(jiān)控區(qū)域的人力資源。本智能系統(tǒng)自動(dòng)化程度比較高，可以降低對操作者本身素質(zhì)的要求。因此本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是這樣一個(gè)集方便、快捷，可靠性和安全性與一身的方面而進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)的。1.2本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容本論文主要研究單片機(jī)控制的智能家居環(huán)境與報(bào)警系統(tǒng)，分別對聲、光等變化時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行采集，并對采集信號(hào)

9、進(jìn)行分析和處理的一些研究。主要內(nèi)容如下：1. 根據(jù)人們?nèi)粘τ诎踩男枨?，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體化的設(shè)計(jì)和研究。2. 從人性化角度出發(fā)，使整個(gè)系統(tǒng)盡可能的減少操作，盡可能的達(dá)到智能化，盡可能的達(dá)到全自動(dòng)化.3. 從快捷、有效入手，讓報(bào)警系統(tǒng)可以適用于盡可能多的人群和范圍。4. 使檢測手段多樣化，覆蓋面廣，通過不同的現(xiàn)代化手段來避免和減少意外和突發(fā)事件給人們帶來的傷害。第二章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)控制系統(tǒng)原理系統(tǒng)組成框圖如下圖所示,采用at89c51單片機(jī)為控制中心。外在接e2prom用來存儲(chǔ)事主想要存儲(chǔ)的電話號(hào)碼、設(shè)置一系列的參數(shù)以及存儲(chǔ)警情信息等。當(dāng)at89c51單片機(jī)在進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢

10、時(shí)檢測到警情信號(hào)時(shí)，實(shí)施報(bào)警的主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理，如記錄警情以及撥號(hào)報(bào)警等。撥號(hào)報(bào)警的工作原理：系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的控制摘機(jī)掛機(jī)電路來模擬摘機(jī)，同時(shí)at89c51單片機(jī)通過8255將mt8880設(shè)為突發(fā)方式，并同時(shí)按事主預(yù)先存入的電話號(hào)碼進(jìn)行撥號(hào)，撥完之后會(huì)檢測對方是否摘機(jī)， 如果摘機(jī)就播放相應(yīng)的警情語音信息，完成自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。e2promat89c51單片機(jī)及i/o擴(kuò)展mt8880防區(qū)檢測電路16路探測器電話錄/放音電路接口電路模擬/掛機(jī)電路74hc37316路探測器光電隔離a0p0.0p0.7at89c51 p2.5 p2.6 p2.7.74hc13874hc373 p2.5 p2.6 p2

11、.7模擬摘/掛機(jī)電路電話網(wǎng)圖2-1-1 系統(tǒng)原理框圖為了方便更直觀的理解先簡單介紹一次簡易系統(tǒng)流程1：警情采集電路把采集的信號(hào)送到cpu2：cpu處理信號(hào)啟動(dòng)發(fā)送接收電路3：語音播放電路據(jù)警情播音cpu實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號(hào)(如火災(zāi))時(shí)，報(bào)警主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理撥號(hào)報(bào)警的工作：系統(tǒng)自動(dòng)摘掛機(jī)掛機(jī)電路模擬摘機(jī)若警情，cpu將會(huì)根據(jù)程序設(shè)置的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)。語音撥號(hào)報(bào)警電路警情采集電路cpu圖2-1-2 簡易系統(tǒng)流程圖2.2單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)電路2.2.1 at89c51單片機(jī)at89c51單片機(jī)是51單片機(jī)系列的一個(gè)成員，是8051單片機(jī)的簡化版。內(nèi)部自帶2k字節(jié)可編程flash存儲(chǔ)器的低電壓

12、微處理器，與intel mcs-51系列單片機(jī)的輸出管腳和指令相兼容。由于他是將多功能八位cpu和閃速存儲(chǔ)器結(jié)合在單個(gè)芯片中，因此，由 at89c51構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)是一種具備結(jié)構(gòu)最簡單、造價(jià)最低廉、效率最高的微控制系統(tǒng)，省去了外部的ram、rom和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比。而且通過i/o口的擴(kuò)展，可以在外部有存儲(chǔ)器，并行i/o口，時(shí)鐘芯片，系統(tǒng)監(jiān)控芯片，總線接口等一系列的擴(kuò)展。圖2-2-1 單片機(jī)主機(jī)圖2.3警情采集電路警情采集電路由16 路防區(qū)輸入信號(hào)采集電路組成。由于此系統(tǒng)是專門為家庭設(shè)計(jì)的，故探測器只需用到氣體傳感器（檢測煤氣泄漏、火災(zāi)等）和無線門磁（

13、用于防盜竊）。2.3.1 防區(qū)信號(hào)采集電路16路防區(qū)的輸入信號(hào)收集電路如圖2-3所示。收集電路經(jīng)由一種可用于編程的并行接口芯片8255 與單片機(jī)at89c51的p0 口相接, 而16 路防區(qū)的輸入信號(hào)則是先經(jīng)過光電隔離后再與8255 的pa 口和pb 口相接。pa 口和pb 口均設(shè)定為輸入口, 16 路探測器的輸入分別對應(yīng)這16 個(gè)輸入口。系統(tǒng)再經(jīng)過收集芯片8255的pa、pb口的數(shù)據(jù)來判斷是否有警情產(chǎn)生。p0.0p0.7at89c51 p2.5 p2.6 p2.7a0a1 8255 pa0pa7d0d7 pb0pb7cs光電隔離16路探測器74hc37374hc138圖2-3-1 16路防區(qū)

14、信號(hào)采集電路2.3.2 zymq-2氣體傳感器特點(diǎn)經(jīng)過多方比對最終選擇了zymq-2 氣體傳感器。zymq-2 氣體傳感器的介紹如下：1) 廣泛的探測范圍2) 高靈敏度快速響應(yīng)恢復(fù)3) 優(yōu)異的穩(wěn)定性壽命長簡單的驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用：可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。1. 標(biāo)準(zhǔn)工作條件2. 環(huán)境條件3. 靈敏度特性4. 結(jié)構(gòu)外形測試電路zymq-2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖所示(結(jié)構(gòu)a or b), 由微型al2o3 陶瓷管、sno2 敏感層,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封

15、裝好的氣敏元件有只針狀管腳，其中個(gè)用于信號(hào)取出，個(gè)用于提供加熱電流。5. 靈敏度特性曲線6. 靈敏度調(diào)整zymq-2型氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類型氣敏元件敏度的調(diào)整是很重要的。在此使用1000ppm氫氣或1000ppm丁烷校準(zhǔn)傳感器。當(dāng)精確測量時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)考慮溫濕度的影響。2.3.3無線門磁在傳統(tǒng)的安全防范工程中，均采用有線的方式連接報(bào)警探頭和防盜報(bào)警主機(jī)，由于受傳輸距離、環(huán)境、可變性等多種因素的制約，局限性很強(qiáng)。無線門磁的出現(xiàn)大大方便了系統(tǒng)的施工。無線門磁傳感器是一種在保安監(jiān)控、安全防范系統(tǒng)中非常常用的器件，無線門磁傳感器工作很可靠、體積小巧，尤

16、其是通過無線的方式工作，使得安裝和使用非常方便、靈活，而且價(jià)格也不貴。自己要開門、窗時(shí)，可由開關(guān)控制。適用于網(wǎng)吧，居民住宅、辦公室、商店柜臺(tái)等的防盜。圖2-3-1 無線門磁實(shí)物圖一、無線門磁傳感器的工作原理：無線門磁傳感器表明了說就是一種專門用來監(jiān)控門的開關(guān)狀態(tài)的報(bào)警器，當(dāng)門無論因?yàn)楹畏N原因被打開后，無線門磁傳感器都會(huì)馬上發(fā)出特定的無線電波，遠(yuǎn)距離向報(bào)警主機(jī)報(bào)警。無線門磁的無線報(bào)警信號(hào)在一般住宅中能傳輸20米，在開闊地能傳輸200米，這距離主要和周圍的環(huán)境密切相關(guān)。 二、無線門磁傳感器的特點(diǎn)無線門磁傳感器基本采用省電的設(shè)計(jì)，當(dāng)門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)它是不會(huì)發(fā)射無線電信號(hào)的，此時(shí)的耗電量只有稍微的幾個(gè)

17、微安，當(dāng)門被打開的一瞬間，它會(huì)立刻發(fā)射長達(dá)1秒左右的無線報(bào)警信號(hào)，然后再自行停止，這時(shí)就算門一直被打開著也不會(huì)再發(fā)射報(bào)警信號(hào)了，這樣的設(shè)計(jì)是為了防止發(fā)射機(jī)內(nèi)部由于連續(xù)發(fā)射信號(hào)造成部電池電量耗盡而影響報(bào)警。無線門磁傳感器還配備有著電池低電壓檢測電路，這是為了用戶能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其還有沒有足夠的電量進(jìn)行報(bào)警而設(shè)計(jì)的。當(dāng)電池的電壓低于8伏時(shí)，下方的lp發(fā)光二極管就會(huì)點(diǎn)亮，這時(shí)需要立即更換a23報(bào)警器專用電池，否則會(huì)影響報(bào)警的可靠性。 其裝入電池后即進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)探測到開門大于5毫米的位移時(shí)，報(bào)警指示燈（紅色）就會(huì)常亮，并立即發(fā)射報(bào)警信號(hào)給主機(jī)，報(bào)警主機(jī)（若此時(shí)處于布防狀態(tài)）時(shí)將現(xiàn)場警號(hào)報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)撥打

18、預(yù)設(shè)電話報(bào)警。欠壓指示燈（綠色）亮，表示需要更換電池。 三、接線將無線發(fā)射器和磁塊分別安裝在門框和門上（通常在門的上沿及上框），但要注意無線發(fā)射器和磁塊相互對準(zhǔn)、相互平行，間距不大于5毫米。無線門磁傳感器一般安裝在門內(nèi)側(cè)的上方，它由兩部分組成：較小的部件為永磁體，內(nèi)部有一塊永久磁鐵，用來產(chǎn)生恒定的磁場，較大的是無線門磁主體，它內(nèi)部有一個(gè)常開型的干簧管，當(dāng)永磁體和干簧管靠得很近時(shí)（小于5毫米），無線門磁傳感器處于工作守候狀態(tài)，當(dāng)永磁體離開干簧管一定距離后，無線門磁傳感器立即發(fā)射包含地址編碼和自身識(shí)別碼（也就是數(shù)據(jù)碼）的315mhz的高頻無線電信號(hào)，接收板就是通過識(shí)別這個(gè)無線電信號(hào)的地址碼來判斷是

19、否是同一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的，然后根據(jù)自身識(shí)別碼（也就是數(shù)據(jù)碼），確定具體是哪一個(gè)無線門磁傳感器報(bào)警的。四、無線門磁傳感器工作參數(shù)外形尺寸：71x36x15.4毫米發(fā)射功率：30毫瓦工作電流：10毫安工作電壓：12v，a23報(bào)警器專用電池工作頻率：315m編碼芯片：sc2262/振蕩電阻可切換：1.5m/4.7m/3.3m可以安裝在任何經(jīng)常開合的地方。五、主機(jī)接收板無線門磁傳感器的地址碼必需和報(bào)警器主機(jī)的地址碼完全一致。這就需要在報(bào)警主機(jī)這一塊再加入一個(gè)無線頻率接收模塊，我們可以選擇鎖存型接收板。鎖存型接收板工作頻率為315mhz，能接收無線門磁傳感器發(fā)送過來的地址編碼和數(shù)據(jù)碼，并鎖存數(shù)據(jù)，供單片機(jī)讀

20、取。圖2-3-2 鎖存型接收板實(shí)物圖2.4 dtmf發(fā)送接收電路mt8880mt8880是mitel公司推出的集成電路芯片之一，它是一種用于處理dtmf信號(hào)的專用芯片, 不僅僅具備有接收和發(fā)送dtmf信號(hào)的自動(dòng)撥號(hào)功能, 還有檢測電話線上撥號(hào)音、回鈴音和忙音等信號(hào)音的功能。外圍電路簡單，適合與單片機(jī)接口。如圖2-4所示圖中開關(guān)s1由一個(gè)繼電器控制，j1接口與電話線相連。mt8880 內(nèi)部有五個(gè)寄存器,分別是接收數(shù)據(jù)寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)狀態(tài)寄存器以及收發(fā)控制寄存器cra和crb。由于在此設(shè)計(jì)中,僅需要實(shí)現(xiàn)發(fā)送dtmf信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)的功能所以只需用到發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器cra和

21、crb。發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)的作用是用來決定要發(fā)送的雙音頻信號(hào)的頻率,所以只能往發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)部寫入數(shù)據(jù)。兩個(gè)收發(fā)控制寄存器cra和crb占用著同一個(gè)地址,因此根據(jù)cra中的寄存器選擇位的值決定著是否對crb進(jìn)行操作。其接口電路如圖2-5 所示。圖2-4 mt8880與8255接口電路2.5 mt8880與語音電路的接口isd1420語音芯片isd1420 語音芯片是采用了直接模擬存儲(chǔ)技術(shù),它的錄放音質(zhì)特別好, 并具有特別的混響效果; 其外圍的元件非常簡單, 僅僅需要簡單的電阻、電容器件就可以組成簡單的錄、放音電路; 不需要后備的電源, 并且其信息存儲(chǔ)時(shí)間很長長, 不需要專用的編程器及語音

22、開發(fā)器; 具有較強(qiáng)的選址能力, 可把存儲(chǔ)器分為160段來進(jìn)行管理, 再形成最小的錄放時(shí)間為125ms。其接口電路圖如圖2-6所示。 圖2-5 mt8880與語音部分接口電路語音分段方法:地址輸入端a7a0由高位向低位排列,每位地址代表著125ms 的尋址,160 個(gè)地址覆蓋著20s的語音范圍( 1600.125s=20s ),錄音和放音功能都是從設(shè)定的起始地址開始的,錄音結(jié)束可以由停止操作來實(shí)現(xiàn),芯片內(nèi)部會(huì)在本段的結(jié)束位置中自動(dòng)插入結(jié)束標(biāo)志( eom);而放音的時(shí)侯如果遇到了eom 標(biāo)志會(huì)立即自動(dòng)停止放音。在本設(shè)計(jì)中,因?yàn)樾枰玫剿亩螆?bào)警提示語音,因此在設(shè)計(jì)時(shí)都需要把每段語音都設(shè)為5s,它的起

23、始地址分別是00000000b、00101000b、01010000b、01111000b,從這四段的起始地址我們可以看出a0、a1、a2和a7都是接地的，都為0。2.6 布防與撤防報(bào)警主機(jī)如何讓其處于工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)，這可以通過報(bào)警主機(jī)上的按鈕進(jìn)行控制，也可以通過無線遙控器進(jìn)行控制。同樣無線遙控器也是通過發(fā)射固定的頻率和自身的識(shí)別碼等待主機(jī)相應(yīng)的。無線遙控器用于報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)防與解防 圖2-3-3 無線遙控器實(shí)物圖第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1信號(hào)音的識(shí)別方法系統(tǒng)在檢測到警情信號(hào)后就會(huì)進(jìn)行模擬摘機(jī)。為了區(qū)別模擬摘機(jī)后電話系統(tǒng)是否處于可撥號(hào)的狀態(tài)、電話撥完號(hào)碼后電話是否已經(jīng)接通以及對方是否已經(jīng)摘

24、機(jī)接聽電話等幾種狀態(tài), 所以系統(tǒng)必須進(jìn)行信號(hào)音的識(shí)別，這樣才能保證報(bào)警的有效性。如何識(shí)別信號(hào)音, 這就需要我們知道每種信號(hào)音的特性。各種信號(hào)音的特性如下:1.撥號(hào)音: 45025hz 連續(xù)蜂音;2.忙音: 0.35s斷0.35s通的45025hz 蜂音, 音斷周期為0.7s ;3.回鈴音: 4s斷1s 通的45025hz 蜂音, 音斷周期為5s。這些電話信號(hào)都是模擬信號(hào), 但是單片機(jī)是無法識(shí)別出模擬信號(hào)的, 所以必須將模擬信號(hào)先轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),，然后再根據(jù)脈沖信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行信號(hào)識(shí)別。這些電話音頻信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)可用公式n=tm/t計(jì)算, n 代表每音段周期的脈沖個(gè)數(shù); t 代表著電話音頻信號(hào)

25、的音頻周期, 單位是s ; tm代表著信號(hào)音斷周期的通時(shí)間, 單位是s。 在實(shí)際使用過程中, 發(fā)現(xiàn)最主要的就是需要識(shí)別出撥號(hào)音、忙音和回鈴音信號(hào)，只有識(shí)別出這三種信號(hào)才能進(jìn)行更加有效的自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。通過仔細(xì)分析這三種信號(hào)的特性我們可以看出：在特定的計(jì)數(shù)時(shí)間以內(nèi),他們的脈沖個(gè)數(shù)是不同的。本來在設(shè)計(jì)之初,考慮采用5s為一個(gè)計(jì)數(shù)單位來進(jìn)行判斷這三種信號(hào)音,但通過實(shí)際的調(diào)試驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn):自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警后，當(dāng)對方摘機(jī)時(shí),要等待相應(yīng)一段時(shí)間事主才能夠聽到報(bào)警的語音。通過反復(fù)研究及調(diào)試,最后選用了計(jì)數(shù)時(shí)長為2s來判斷撥號(hào)音,采用計(jì)數(shù)時(shí)長為2.8s來判斷是不是忙音,若不是就說明電話已經(jīng)撥通了。再采用計(jì)數(shù)時(shí)長為1s

26、的計(jì)數(shù)單元,采用計(jì)五次后的累加脈沖數(shù)來判別事主是否已經(jīng)接聽電話。若是,則播放相應(yīng)的報(bào)警提示語音;若不是則再計(jì)1s ,然后進(jìn)行計(jì)算最后5s內(nèi)的脈沖數(shù),再次判斷事主是否摘機(jī)。經(jīng)此反復(fù),一直到超過等待時(shí)間如果還會(huì)死沒有人接聽電話系統(tǒng)就自動(dòng)進(jìn)行掛機(jī)。由于干擾和其他因素的影響,避免不了有誤判的現(xiàn)象。因此采取在所有預(yù)先設(shè)定的電話至少有一個(gè)撥通就只撥一遍,如果全部沒撥通或者沒人接聽則把所有預(yù)存電話重?fù)芤槐?這樣漏報(bào)報(bào)警的概率就可忽略不計(jì)。 3.2系統(tǒng)主程序流程開始撥號(hào)循環(huán)計(jì)數(shù)器清0電話撥通標(biāo)志位清0模擬摘機(jī)撥預(yù)置電話號(hào)碼已撥電話計(jì)數(shù)器加1mt8880置為呼叫模式調(diào)用信號(hào)音判別模擬掛機(jī)對方是否摘機(jī)？mt888

27、0置為dtmf發(fā)送模式撥預(yù)置電話號(hào)碼有回鈴音？有撥號(hào)音嗎？等待時(shí)間到？發(fā)報(bào)警語音提示電話撥通標(biāo)志位置1模擬掛機(jī)撥完預(yù)置電話？撥號(hào)循環(huán)計(jì)數(shù)器加1撥通標(biāo)志為1？撥通標(biāo)志為1？結(jié)束nnyynyyynnn3.3自動(dòng)撥號(hào)部分程序自動(dòng)撥號(hào)部分的子程序如下：autocall: clr p1.2 ;進(jìn)行模擬摘機(jī)mov a,#5dh ;允許信號(hào)音的輸出, 下一次為寫控制寄存器crbmovx dptr,a ;寫控制寄存器cramov a,#51h ;將mt8880 設(shè)置為突發(fā)模式movx dptr,a ;寫控制寄存器crbmov a,#56h ;將mt8880 設(shè)置為呼叫模式movx dptr,a ;寫控制寄存器

28、cralcall delaylcall autoy ;調(diào)用信號(hào)音來判別子程序, 看有無撥號(hào)音mov a,#5dh ;允許信號(hào)音的輸出, 下一次為寫控制寄存器crbmovx dptr,a ;寫控制寄存器cramov a,#50h ;將mt8880 設(shè)置為突發(fā)模式movx dptr,a ;寫控制寄存器crb ;撥預(yù)存的電話號(hào)碼mov a,#56h ;將mt8880設(shè)置為呼叫模式movx dptr,a ;寫控制寄存器cralcall autoy ;調(diào)用信號(hào)音判別子程序, 看有無回鈴音lcall autoy ;調(diào)用信號(hào)音判別子程序, 看事主有無摘機(jī)setb p1.2 ;模擬掛機(jī)還有在編寫自動(dòng)撥號(hào)程序的

29、過程中有幾個(gè)需要注意的地方。第一,mt8880的dtmf產(chǎn)生器是發(fā)送部分的主體部分,它用來產(chǎn)生全部十六種失真小、精度高的標(biāo)準(zhǔn)雙音頻信號(hào),這些雙音頻信號(hào)的頻率均由3.579545mhz 晶體振蕩器分頻產(chǎn)生。電路由行/列可編程分頻器、數(shù)字頻率合成器、開關(guān)電容式d/a變換器組成。行和列單音正弦波經(jīng)混合、濾波后產(chǎn)生雙音頻信號(hào)通過dtmf 編解碼表把編碼數(shù)據(jù)寫入mt8880 發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的flow 和fhigh,一經(jīng)編碼過程錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致?lián)芴?hào)無效、失敗, 所以在編程過程中一定要十分小心。第二,在摘機(jī)后應(yīng)延時(shí)一段時(shí)間再去判斷摘機(jī)音,因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用機(jī)械繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摘機(jī),故應(yīng)考慮繼電器的響應(yīng)時(shí)間。 最后一個(gè)電話號(hào)碼撥完后不能再馬上撥打接下來的一個(gè)電話號(hào)碼,應(yīng)保證好掛機(jī)的最短有效時(shí)間用來確保上一電話號(hào)碼確實(shí)已經(jīng)處于掛機(jī)狀態(tài),否則會(huì)出現(xiàn)撥打下一個(gè)電話號(hào)碼時(shí)沒有撥號(hào)音的情況，影響報(bào)警的有效性。結(jié)束語首先，通過這次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，在一定程度上提高了自己的獨(dú)立思考能力和單片機(jī)的專業(yè)知識(shí)。雖然這個(gè)題目的靈感并非完全是自己的，在關(guān)于這個(gè)題目的許多方面的了解也還不夠，甚至可以說沒有正真完全掌握這一智能系統(tǒng)，但通過這樣一次的嘗試和努力，我依然有了很大的收獲。在季斌老師的指導(dǎo)和督促下，通