畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器學(xué) 院、系： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)：_ 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 年 月摘 要隨著人們生活水平的提高和安全防范意識(shí)的增強(qiáng)，有關(guān)家庭、辦公室和倉(cāng)庫(kù)等處的安全防范和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的開發(fā)研制日益被科研單位和生產(chǎn)廠家重視，現(xiàn)在市場(chǎng)上雖有各種名目繁多的報(bào)警裝置，但多由于可靠性較差、功能單一價(jià)格較高而難于普及。如何開發(fā)和利用單片機(jī)來(lái)構(gòu)成家庭、倉(cāng)庫(kù)、銀行等地的安全防范系統(tǒng)，己成為眾商家關(guān)注的焦點(diǎn)。因此很有必要開發(fā)一種面向家庭、辦公室和倉(cāng)庫(kù)等處的低價(jià)位、運(yùn)行可靠的安全防范設(shè)備，以適應(yīng)市場(chǎng)所需。本文就介紹了一種以at89c51單片機(jī)作為控制核心的電

2、話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器。首先，主要通過(guò)熱釋電執(zhí)紅外傳感器來(lái)檢測(cè)是否發(fā)生了盜情，然后通過(guò)單片機(jī)發(fā)出指令，再有雙音低頻電路和tmdf模塊進(jìn)行自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警，從而達(dá)到防盜的目的。科技改變生活，本系統(tǒng)涉及單片機(jī)軟硬件開發(fā)，通訊技術(shù)，傳感器技術(shù)。各種技術(shù)的完美的互相結(jié)合，造就了我們生活的更加的美好。關(guān)鍵詞： at89c51 自動(dòng)撥號(hào) 報(bào)警 dtmfabstract as people living standard rise and safety consciousness enhancement, the family, office and the warehouse of the place such a

3、s safe guard and the automatic alarm system developed increasingly scientific research units and manufacturers pay attention to, now although the market, there are all kinds of various kinds of alarm device, but more because of poor reliability, simple function prices higher and hard to popularity.

4、how to develop and use of single chip microcomputer to constitute the family, the warehouse, the security guard system, the businessman, has become the focus of attention. therefore it is necessary to develop a face family, office and the warehouse of the place such as low price and reliable operati

5、on of the safety equipment, in order to adapt to the market need. this paper introduces an at89c51 single-chip microcomputer as the core to control the telephone automatic dial-up alarm. first of all, mainly through the pyroelectric zhigong outside sensors to detect whether stolen happened feeling,

6、and then through the single-chip microcomputer instruction, have dual low frequency circuit and tmdf modules to be automatic dial-up alarm, so as to achieve the purpose of guard against theft. science and technology change life, this system involves microcontroller hardware and software development,

7、 communication technology, the sensor technology. all kinds of technology perfect with each other, make our life more beautiful. key word： at89c51 auto-dial alarm dtm目錄第一章 前言1第二章 智能防盜報(bào)警裝置的簡(jiǎn)介及構(gòu)成22.1防盜報(bào)警系統(tǒng)的組成22.2防盜報(bào)警系統(tǒng)的分類42.3本智能報(bào)警裝置具備的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)42.4本智能報(bào)警裝置系統(tǒng)構(gòu)成4第三章 智能防盜裝置硬件設(shè)計(jì)63.1裝置總體設(shè)計(jì)63.1.1硬件電路主要由：63.1.2該系

8、統(tǒng)硬件要實(shí)現(xiàn)的功能：63.2單片機(jī)模塊73.2.1 電源和時(shí)鐘電路以及復(fù)位電路73.2.2 單片機(jī)的引腳分配83.3信號(hào)檢測(cè)與識(shí)別模塊83.4語(yǔ)音錄放模塊103.5音頻撥號(hào)電路123.5.1 dtmf 信號(hào)123.5.2 dtmf 發(fā)生器133.6電話機(jī)摘掛機(jī)控制模塊153.7 盜情檢測(cè)163.7.1熱釋電效應(yīng)163.7.2熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu) .173.7.3濾光鏡材料183.7.4傳感器內(nèi)的元件數(shù)183.7.5熱釋電紅外傳感器的主要參數(shù)18第四章 軟件設(shè)計(jì)204.1軟件總體設(shè)計(jì)204.2中斷技術(shù)的運(yùn)用214.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)用234.4延時(shí)程序244.5信號(hào)音檢測(cè)26第五章系統(tǒng)的完善

9、與改進(jìn)285.1中斷擴(kuò)充285.1.1細(xì)絲觸發(fā)式防盜報(bào)警器285.1.2語(yǔ)音的分段控制315.2雙音頻發(fā)送接受電路的擴(kuò)充32第六 章 結(jié)束語(yǔ)34附錄（一）硬件電路圖37附錄（二）程序清單38附錄（三）語(yǔ)音芯片部分441語(yǔ)音單元442 sr9f26 的管腳說(shuō)明443 sr9f26 的功能概述45 基于單片機(jī)的電話自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器的設(shè)計(jì)microcontroller-based telephone auto-dial alarm學(xué)號(hào)： 作者： 指導(dǎo)老師: 第一章 前言改革開放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。人們的收入越來(lái)越高。在城市大發(fā)展的過(guò)程中，大量外地人口涌入城市，給社會(huì)治安帶來(lái)很大壓力。工廠、機(jī)關(guān)和居家失

10、盜、失火、搶劫事件時(shí)有發(fā)生；個(gè)別地方尤為嚴(yán)重，損失驚人。由此引起社會(huì)各界人士的普遍關(guān)注，有些部門和居民小區(qū)開始派人白天夜間巡邏，并紛紛購(gòu)置防護(hù)鐵門、鐵欄桿等被動(dòng)防范措施。在保護(hù)了人身財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，也限制了我們的自由，增加了很多的安全隱患。而且，由于報(bào)警的不及時(shí)，造成了很多原本不必要的損失。本文介紹的電路就能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，該電路接到原電話機(jī)的電話線上使用，不需要人員的操作，能自動(dòng)的、及時(shí)的完成報(bào)警和發(fā)出警報(bào)的動(dòng)作。這樣不僅減少了對(duì)于人員的需求，而且還可以提高出警的迅速性，對(duì)于人身財(cái)產(chǎn)的安全起到很好的防護(hù)作用。報(bào)警裝置在單片機(jī)控制下 就會(huì)自動(dòng)完成如下功能：(1)自動(dòng)撥出報(bào)警電話號(hào)碼；(2)自動(dòng)語(yǔ)

11、音提示案件發(fā)生地點(diǎn)及簡(jiǎn)要案情。 第二章 智能防盜報(bào)警裝置的簡(jiǎn)介及構(gòu)成2.1防盜報(bào)警系統(tǒng)的組成防盜報(bào)警系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成：主機(jī)、傳感器、遙控器(鍵盤)和附件。1.主機(jī)單片微型計(jì)算機(jī)作為信息的檢測(cè)與處理中，以負(fù)責(zé)傳感器狀態(tài)的檢測(cè)和分析以判斷入侵者是否存在，根據(jù)情況激活主機(jī)處于設(shè)防、撤防或報(bào)警狀態(tài)。2.傳感器傳感器是用來(lái)探測(cè)入侵者是否存在，激活主機(jī)布防、撤防及報(bào)警的設(shè)備。根據(jù)探測(cè)途徑和探測(cè)方法的不同，傳感器可分多個(gè)種類。a.門磁式探頭這類探頭利用干簧管和磁鐵的物理特性，對(duì)門窗的開啟情況進(jìn)行探測(cè)，只要打開警戒的門窗，門磁探頭就能向主機(jī)發(fā)出報(bào)警指令。b.熱釋被動(dòng)式紅外探頭(簡(jiǎn)稱紅外探頭)紅外輻射是種

12、電磁波，其波長(zhǎng)介于光波和無(wú)線電波之間。人體也是一種紅外輻射源，其輻射波長(zhǎng)從71um-141um，紅外探測(cè)器的作用是將移動(dòng)人體的紅外射線聚焦到傳感器上來(lái)，通過(guò)內(nèi)部光敏元件接收到的紅外傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。 p2288被動(dòng)式熱釋人體紅外傳感器采用平衡檢差方式工作，只感應(yīng)71um-141um 波長(zhǎng)的活動(dòng)人體輻射紅外線，不會(huì)受環(huán)境溫度于可見(jiàn)光的影響，傳感器加裝菲涅爾透鏡可感應(yīng)十米以內(nèi)的人體輻射紅外線。熱釋電紅外線防盜探測(cè)器中的檢測(cè)元件是biss0001 ， 該器件是cmos 數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?，多用為紅外專用芯片，它具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理。另外它還具有雙

13、向鑒幅器，可有效抑制干擾，其內(nèi)部設(shè)有延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器。熱釋電紅外線防盜探測(cè)器工作原理如圖1所示。圖1 熱釋電紅外線防盜探測(cè)器工作原理圖專用芯片biss0001 經(jīng)多級(jí)放大，雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出信號(hào)uo 送mcu 單片機(jī)處理并報(bào)警。當(dāng)a 端等于“0”時(shí)，為不可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)，即在tx 時(shí)間內(nèi)，任何v 2 的變化都被忽略，直至tx 時(shí)間結(jié)束。當(dāng)tx 時(shí)間結(jié)束時(shí)，uo 下跳回低電平，同時(shí)啟動(dòng)封鎖時(shí)間定時(shí)器進(jìn)入封鎖周期ti 。在ti 周期內(nèi)，任何v 2 的變化都不能使uo 為有效狀態(tài)。這一功能的設(shè)置，可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。該設(shè)計(jì)輸出

14、為脈沖信號(hào)，當(dāng)有移動(dòng)物體進(jìn)入探測(cè)范圍以內(nèi)時(shí)，輸出端電平發(fā)生跳變，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)并報(bào)警。根據(jù)其使用的紅外被測(cè)元又可分為單元、雙元等種類，單元紅外探頭因?yàn)殚g靠性、穩(wěn)定性較差己逐淘滿膚，市場(chǎng)上帶環(huán)境溫度控制功能的雙元紅外探頭和能區(qū)分寵物和人體的智能多元探頭也己面市。紅外微波探頭紅外微波探頭就是將微波雷達(dá)技術(shù)和熱釋被動(dòng)式紅外線探測(cè)技術(shù)運(yùn)用于一體的探頭，這種探頭能夠?qū)Ρ痪涞姆绤^(qū)進(jìn)行微波和紅外線的雙重探測(cè)和雙重比較，從而在防區(qū)受到淚去入侵時(shí)可靠地發(fā)出報(bào)警信息。微波探頭微波防盜探測(cè)器是由mos 場(chǎng)效應(yīng)管c3355 、電阻和電容組成的高頻振蕩電路，產(chǎn)生的微波信號(hào)通過(guò)外接天線發(fā)射到空間，產(chǎn)生一個(gè)立體空間微波防護(hù)區(qū)

15、，當(dāng)人或其他物體在該防護(hù)區(qū)移動(dòng)時(shí)，反射回來(lái)的微波信號(hào)與原信號(hào)之間產(chǎn)生頻移，微弱的頻移信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波處理后，再進(jìn)行多級(jí)放大后輸出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警范圍實(shí)測(cè)約為78 m ，可有效地進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。如下圖2圖2 微波防盜探測(cè)器原理圖防盜探測(cè)器電路是由以上兩種類型探測(cè)器組成，在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)，將探測(cè)到的紅外和微波兩種信號(hào)進(jìn)行“與”運(yùn)算，即只有同時(shí)檢測(cè)到兩個(gè)傳感器端口信號(hào)時(shí)，主機(jī)才會(huì)發(fā)出盜情報(bào)警信號(hào)，否則不予報(bào)警。2.2防盜報(bào)警系統(tǒng)的分類目前國(guó)內(nèi)外防盜報(bào)警產(chǎn)品種類繁多，分類的方法也不一樣：根據(jù)主機(jī)和探頭的連接方式，可分為有線防盜報(bào)警、無(wú)線防盜報(bào)警。根據(jù)主機(jī)的報(bào)警信息傳遞方式，可分為聲光防盜報(bào)警、電話防

16、盔報(bào)答、專線防盜報(bào)警等。根據(jù)警情處理的地點(diǎn)，可分為現(xiàn)場(chǎng)防盜報(bào)警、異地防盜報(bào)警。2.3本智能報(bào)警裝置具備的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)1.本報(bào)警系統(tǒng)擬具有以下突出的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：2.該系統(tǒng)適用于家庭住戶，安裝方便。3.用戶可方便地進(jìn)行高音報(bào)警和電話報(bào)警的設(shè)置。4.不需要太多的外圍設(shè)備，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。5.本系統(tǒng)擬采用atiel 公司生產(chǎn)的內(nèi)部帶有4krom 的at89c51為核心，開發(fā)成功后可廣泛應(yīng)用于家庭的防盜報(bào)警。2.4本智能報(bào)警裝置系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成主要包括單片機(jī)芯片、紅外傳感器、電話線路接口、ha868()p/td 型電話機(jī)、sr9f26 語(yǔ)音芯片。系統(tǒng)連接線路圖如附錄。智能防盜裝置主要完成的功能是，當(dāng)有

17、人非法進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，人體傳感器通過(guò)紅外探測(cè)采集盜竊信號(hào)輸入，系統(tǒng)能夠自動(dòng)摘機(jī)，并判斷電話是否處于可撥號(hào)狀態(tài)。若是，則撥預(yù)置的電話號(hào)碼。否則掛機(jī)，延時(shí)后重復(fù)上述過(guò)程。在撥號(hào)后，首先判斷電話線的狀態(tài)是否為回鈴音及對(duì)方是否摘機(jī)。如是，播放錄制好的語(yǔ)音報(bào)警內(nèi)容，否則，掛機(jī)后延時(shí)重?fù)堋榱藢?shí)現(xiàn)上述功能，其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖3，原理圖如圖圖3 智能防盜裝置原理圖電路防盜報(bào)警系統(tǒng)主要由兩大部分組成，即硬件和軟件。硬件電路主要由單片機(jī)、電話機(jī)、語(yǔ)音裝置、信號(hào)檢測(cè)裝置、紅外傳感器裝置等幾部分組成，各部分分別完成各自的功能，通過(guò)與其它模塊的接口完整體功能的實(shí)現(xiàn)。下面就分別以硬件和軟件方面列出該裝置的設(shè)計(jì)方案及使用。

18、第三章 智能防盜裝置硬件設(shè)計(jì)3.1裝置總體設(shè)計(jì) 本課題所要設(shè)計(jì)的智能報(bào)警裝置由單片機(jī)、電話機(jī)、語(yǔ)音裝置、信號(hào)檢測(cè)裝置、紅外傳感器裝置等幾部分組成，各部分分別完成各自的功能，通過(guò)與其它模塊的接口完整體功能的實(shí)現(xiàn)。智能報(bào)警裝置是利用電話網(wǎng)，處于監(jiān)控狀態(tài)，平時(shí)不影響用戶家中電話機(jī)的正常工作。3.1.1硬件電路主要由：1.單片機(jī)模塊；2.電話機(jī)模塊；3.語(yǔ)音裝置模塊；4.信號(hào)檢測(cè)裝置模塊；5.紅外傳感器裝置模塊；3.1.2該系統(tǒng)硬件要實(shí)現(xiàn)的功能：1.在全天候警戒狀態(tài)時(shí)，外接電話可以正常使用，應(yīng)急電話隨時(shí)可以接受報(bào)警信號(hào)。2.主人可以方便的設(shè)防和撤防。3.合理的運(yùn)用電話機(jī)電路，外部設(shè)備元件簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)主

19、要由硬件電路主要由單片機(jī)、電話機(jī)、語(yǔ)音裝置、信號(hào)檢測(cè)裝置、紅外傳感器裝置等組成。各系統(tǒng)模塊的構(gòu)成元件和功能如表4 所示。系統(tǒng)模塊主要構(gòu)成元件功能簡(jiǎn)介單片機(jī)at89c51通過(guò)程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制雙間多頻發(fā)送裝置ha868()p/td型電話機(jī)及其內(nèi)部撥號(hào)芯片w19930接收從電話線上來(lái)的多音多頻信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),然后送入單片機(jī)才將欲撥電話號(hào)碼轉(zhuǎn)化為雙間多頻信號(hào)送上電話線,實(shí)現(xiàn)撥號(hào)功能語(yǔ)音裝置 sr9f26單片永久記憶型語(yǔ)音芯片存儲(chǔ)語(yǔ)音,以使在報(bào)警時(shí),將事先存入的送出通知對(duì)方信號(hào)檢測(cè)裝置 74ls14完成電話線上的信號(hào)(如回鈴音、撥號(hào)音、忙音、無(wú)效號(hào)碼音以及振鈴信號(hào)的判斷紅外傳感器p228

20、8產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)電話機(jī)單元ha868()p/td型電話機(jī)產(chǎn)生雙音頻撥號(hào)信號(hào)表4 系統(tǒng)模塊的構(gòu)成元件和功能3.2單片機(jī)模塊單片機(jī)at89c51 是該系統(tǒng)的核心部分，它通過(guò)程序?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制：當(dāng)報(bào)警時(shí)，首先是由傳感器傳來(lái)的報(bào)警信號(hào)，然后送入單片機(jī)經(jīng)由單片機(jī)at89c51 分析，然后根據(jù)分析結(jié)果來(lái)發(fā)出相應(yīng)的指令以控制相應(yīng)的模塊，使之完成特定的功能處理或者將欲撥電話號(hào)碼轉(zhuǎn)化上電話線，實(shí)現(xiàn)撥號(hào)功能為雙音多頻信送。單片機(jī)是一種特殊的計(jì)算機(jī)，它是在一塊半導(dǎo)體芯片上集成了cpu，存儲(chǔ)器ram，rom 以及輸入與輸出接口電路，這種芯片習(xí)慣上稱為單片機(jī)。后來(lái)按照面向?qū)ο?，突出控制功能的要求，在片?nèi)集成了許多外圍

21、電路及外設(shè)接口，如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信控制器，部分單片機(jī)還集成了a/d、d/a 轉(zhuǎn)換器和pwm 功能。在硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和i/o 等設(shè)計(jì)上充分考慮了控制的需要，為控制提供了有效的手段，突破了傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，發(fā)展成micro-controller 的體系結(jié)構(gòu)，因此，目前國(guó)外已普遍稱之為微控制器mcu，并以此與微處理器相區(qū)別。1987 年以后，因采用嵌入技術(shù)，即在一塊芯片上除了集成cpu 外，還嵌入了ram/rom 或各種i/o 功能，它又被一些大的半導(dǎo)體器件公司命名為嵌入式控制器（embedded controller）。3.2.1 電源和時(shí)鐘電路以及復(fù)位電路本系統(tǒng)需要的是5v 電

22、源。控制單元采用12mhz 的晶體振蕩器。復(fù)位電路采用按鍵上電復(fù)位，電路如圖5所示。 圖5 復(fù)位電路3.2.2 單片機(jī)的引腳分配表6 單片機(jī)引腳占用一覽表單片機(jī)引腳說(shuō)明p0.0-p0.3控制語(yǔ)音芯片sr9f26的錄放p2.0-p2.1控制電話機(jī)的摘掛機(jī),即免提控制p2.2撥號(hào)控制p3.2 imto報(bào)警信號(hào)輸入口p3.4 to信號(hào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入口3.3信號(hào)檢測(cè)與識(shí)別模塊設(shè)備與電話線接口的硬件結(jié)構(gòu)原理圖如(附錄三)圖10所示。由公用電話網(wǎng)上來(lái)的信號(hào)，一路經(jīng)由r，c，ic1，r2 和ic2 組成的光電隔離振鈴檢測(cè)電路將振鈴信號(hào)反饋入cpu 的中斷引腳.另一路經(jīng)c2，t 組成的1：1 的隔離電路后分成兩

23、部分，一部分經(jīng)放大整形后饋入cpu 的中斷引腳，主要用來(lái)檢測(cè)電信信號(hào)。另一部分進(jìn)入雙音多頻發(fā)送器，雙音多頻發(fā)送器將cpu 送來(lái)的數(shù)據(jù)調(diào)制成雙音多頻信號(hào)發(fā)送到電話線上去。電話網(wǎng)信號(hào)識(shí)別是利用cpu 的中斷和定時(shí)系統(tǒng)，檢測(cè)輸入信號(hào)的周期和一定時(shí)間內(nèi)采集到的信號(hào)數(shù)量。由檢測(cè)到周期可計(jì)算出信號(hào)的頻率，由定時(shí)窗口內(nèi)采集到的信號(hào)數(shù)量可以算出信號(hào)的占空比。有了頻率和占空比兩個(gè)參數(shù)，就可出推斷出信號(hào)的類型。對(duì)于撥號(hào)音、阻塞音和振鈴音(振鈴信號(hào)音由另外的檢測(cè)電路專門檢測(cè))的情況，只需檢測(cè)出信號(hào)的頻率和占空比，就可出推算出它是振鈴信號(hào)、撥號(hào)信號(hào)還是阻塞信號(hào)。對(duì)于撥號(hào)后的情況，要識(shí)別的信號(hào)有四種，其中三種基本信號(hào)(

24、回鈴音、忙音和無(wú)效號(hào)碼音)，一種是傳呼臺(tái)2khz 的應(yīng)答信號(hào)。這些信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間都有很大差別。鈴流源為253hz 正弦波，諧波失真不小于5%，輸出電壓有效值為9015v。尤其是出現(xiàn)在信號(hào)前的語(yǔ)音信號(hào)，使得識(shí)別工作變得復(fù)雜、困難。普通振鈴（即用戶的電話機(jī)被呼叫時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)）采用5 秒斷續(xù)，即1 秒送，4 秒斷，斷續(xù)時(shí)間偏差不超過(guò)10%。交換機(jī)給電話機(jī)的空閑信號(hào)（450hz，6v，是連續(xù)信號(hào)），即用戶沒(méi)有主叫也沒(méi)有被叫時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)（也稱為撥號(hào)音信號(hào)）。交換機(jī)給電話機(jī)的忙音信號(hào)（450hz，6v），即被呼叫的電話機(jī)在使用（也稱被叫機(jī)忙）時(shí)，交換機(jī)向主叫機(jī)送回的忙音信號(hào)（0.35 秒續(xù)，0.

25、35 秒斷）。交換機(jī)給電話機(jī)的回鈴音信號(hào)（450hz，6v），即用戶的主叫機(jī)撥打被叫機(jī)撥通，并且使對(duì)方的電話機(jī)振鈴時(shí)，交換機(jī)向主叫機(jī)送回的回音信號(hào)（1 秒續(xù)，4 秒斷）。尤其是出現(xiàn)在信號(hào)前的語(yǔ)音信號(hào)，使得識(shí)別工作變得復(fù)雜、困難。撥號(hào)后的前五種是與打電話相關(guān)的情況，后三種是與撥傳呼機(jī)有關(guān)的情況。以打電話為例，撥號(hào)后如果是忙音，則掛機(jī)延后再撥，如果是回鈴信號(hào)，則進(jìn)一步檢測(cè)對(duì)方是否摘機(jī)應(yīng)答，何時(shí)摘機(jī)。比較忙音、回鈴音和無(wú)效號(hào)碼信號(hào)，三者有著相同的周期5s.以這周期為檢測(cè)窗口的時(shí)間長(zhǎng)度，則無(wú)效號(hào)碼信號(hào)的占空比為83%，忙音的占空比為=50%，而回鈴信號(hào)的占空比小于26% (由于該信號(hào)受24h：正弦信號(hào)

26、的調(diào)制，放大整形后，丟失部分載頻)。 根據(jù)電話機(jī)的原理，電話的撥號(hào)音、回鈴音和忙音的音源頻率平均為45025hz ，只是斷續(xù)比不同且在時(shí)間上有明顯差異，撥號(hào)音為45025hz 連續(xù)信號(hào)；忙音為0.135s通，0.135s 斷；回鈴音為1s 通，4s 斷。當(dāng)電話信號(hào)音到來(lái)時(shí)，由t3 放大，經(jīng)74ls14 比較后，通過(guò)p3.4 腳送給單片機(jī)計(jì)數(shù)，單片機(jī)根據(jù)5s 內(nèi)計(jì)數(shù)值的不同來(lái)判定此時(shí)的電話線路是否處于可撥號(hào)及是否處于可發(fā)送語(yǔ)音狀態(tài)。撥號(hào)音的計(jì)數(shù)下限為(450 -25)5 = 2125，計(jì)數(shù)上限為(450 +25)5=2375。同理，忙音的計(jì)數(shù)范圍為1041-1242，回鈴音的計(jì)數(shù)范圍為425-4

27、75，無(wú)信號(hào)音的計(jì)數(shù)應(yīng)為0。在實(shí)際編程時(shí)，考慮一定的計(jì)數(shù)誤差最后設(shè)定計(jì)數(shù)值大于2567 為撥號(hào)音，在2564-2567 之間為忙音，在256-2564 之間為回鈴音，小于256 為無(wú)信號(hào)音。圖7 信號(hào)檢測(cè)裝置原理圖信號(hào)檢測(cè)裝置由74ls14 及其外圍元件組成，主要完成對(duì)電話線上的信號(hào)(如回鈴音、撥號(hào)音、忙音、無(wú)效號(hào)碼音以及振鈴信號(hào))進(jìn)行判斷。光電耦合在本電路的作用是隔離作用，避免了不同系統(tǒng)的共地問(wèn)題。輸入信號(hào)經(jīng)光電耦合把電話線上的信號(hào)耦合到74ls14 的輸入端，經(jīng)74ls14 比較后，通過(guò)p3.4 腳送給單片機(jī)計(jì)數(shù)，單片機(jī)根據(jù)5s 內(nèi)計(jì)數(shù)值的不同來(lái)判定此時(shí)的電話線路是否處于可撥號(hào)及是否處于可

28、發(fā)送語(yǔ)音狀態(tài)。加上一個(gè)光電耦合，波形變得非常清楚，可見(jiàn)光電耦合起到了隔離作用，有利于對(duì)信號(hào)的分辨和識(shí)別。3.4語(yǔ)音錄放模塊語(yǔ)音裝置由sr9f26存儲(chǔ)語(yǔ)音，以便在報(bào)警時(shí)，將事先存入的語(yǔ)音送出通知對(duì)方，語(yǔ)音錄放電路由sr9f26單片永久記憶型語(yǔ)音電路及少量外圍元件組成，片內(nèi)已存儲(chǔ)好20s 的報(bào)警信息，不怕掉電，放音由單片機(jī)p0 口控制，語(yǔ)音信息通過(guò)該片的14 腳送至外線。sr9f26 與控制語(yǔ)音播放電路有關(guān)的具體的連接電路如圖8所示。在此系統(tǒng)中，芯片只用于播放話音提示或報(bào)警信息，所以p/r 端接高電平。當(dāng)裝置向戶主或安訪部門提供語(yǔ)音提示時(shí)， at89c51 主控單元首先通過(guò)p2.1 口將pd 置為

29、低，啟動(dòng)sr9f26芯片工作。然后at89c51 主控單元通過(guò)p2.0 口將ce 置為低，片選有效，sr9f26 在ce 的下降沿將地址鎖存，即實(shí)現(xiàn)放音。語(yǔ)音處理電路如圖3-3 所示。當(dāng)at89c51 單片機(jī)通過(guò)p2.3 口將ce 低電平觸發(fā)時(shí)，將地址鎖存，調(diào)用按用戶要求已寫入的語(yǔ)音內(nèi)容，如用戶的住址，報(bào)警內(nèi)容等。由rc 高通濾波后，經(jīng)三極管8050 放大送入被呼叫的對(duì)方。圖8 sr9f26 與控制語(yǔ)音播放電路的連接電路當(dāng)系統(tǒng)向有線電話用戶或無(wú)線系統(tǒng)用戶提供語(yǔ)音提示時(shí)，8051 最小微機(jī)系統(tǒng)首先通過(guò)p0.1 口將pd 置為低，啟動(dòng)芯片工作，地址計(jì)數(shù)器清零。sr9f26在ce 的下降沿將地址鎖存

30、，即實(shí)現(xiàn)地址方式放音。sr9f26 芯片產(chǎn)生的語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)過(guò)阻容元件耦合濾波送入通話電路。提供報(bào)警好的語(yǔ)音。語(yǔ)音處理芯片sr9f26 采用最新的dast 技術(shù)(直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù))，其存儲(chǔ)單元采用了電擦除、電編程的eeprom，省去了數(shù)字存儲(chǔ)的a/d，d/a 轉(zhuǎn)換，數(shù)字壓縮及合成等電路。因此，sr9f36 的應(yīng)用電路十分簡(jiǎn)潔，語(yǔ)音的錄放操作、存儲(chǔ)非常方便。其主要特點(diǎn)還有：1.高保真：sr9f26 對(duì)語(yǔ)音的存儲(chǔ)采用了全新的“模擬存儲(chǔ)技術(shù)”。2.錄音時(shí)，取樣后的模擬信號(hào)不經(jīng)過(guò)a/d 轉(zhuǎn)換而直接送入模擬收發(fā)器，有序地存儲(chǔ)到模擬存儲(chǔ)陣列中。放音時(shí)，同樣不必經(jīng)過(guò)d/a 轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)陣列中的信息通過(guò)模擬收發(fā)

31、器，經(jīng)濾波后直接送入音頻放大電路，十分有效地改善了音質(zhì)。3.永留性：sr9f26 的模擬存儲(chǔ)陣列是由eeprom 組成的，存取速度快，耗電少，對(duì)已存入的數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)期保存，同時(shí)又允許片內(nèi)電路有隨時(shí)重新改寫數(shù)據(jù)的靈活性。4.多功能：sr9f26 的錄音信號(hào)有兩路不同的輸入方法，音頻信號(hào)的多路處理器能接受兩路不同的輸入信號(hào)，輸出信號(hào)的功率放大可采取兩種不同的處理手段，錄放操作具有兩種不同的模式，5.超小型：sr9f26 具備固體錄音電路所必須具備的單元電路，因此只要外接少量的阻容元件，就能構(gòu)成一個(gè)完整的錄放系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，sr9f26 工作性能良好，可以較好地在專用系統(tǒng)中完成語(yǔ)音提示功能，并可根

32、據(jù)不同需要，在不同的通信系統(tǒng)中作為語(yǔ)音存儲(chǔ)錄放和話音提示電路加以應(yīng)用。3.5音頻撥號(hào)電路電子技術(shù)的發(fā)展使自動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)發(fā)生著日新月異的變化，現(xiàn)今家用電話機(jī)也逐步用按鍵式取代機(jī)械撥號(hào)式.目前我國(guó)許多按鍵式電話機(jī)發(fā)出的撥號(hào)信號(hào)仍與機(jī)械撥號(hào)式相同，是脈沖信號(hào)，故兩種電話機(jī)可以直接通換。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)t雙音多頻(dual tone multiple frequency，dtmf)按鍵電話，此種電話機(jī)在撤動(dòng)某一號(hào)碼時(shí)發(fā)出相應(yīng)的雙音多頻信號(hào)，使撥號(hào)速度比脈沖撥號(hào)信號(hào)增加十倍左右。目前，dtmf 按鍵電話的每一用戶電話中除鍵盤外還要有與按鍵配合的dtmf 信號(hào)發(fā)生器(編碼器)，而在電話交換機(jī)內(nèi)應(yīng)有dt

33、mf 信號(hào)接收器(解碼器)對(duì)電話機(jī)來(lái)的雙音多頻信號(hào)進(jìn)行處理、解碼和接通被叫用戶。近年來(lái)國(guó)外很多廠家己研制出多種單片dtmf 發(fā)生器集成電路。這些集成電路外部只需極少幾個(gè)元件，而且沒(méi)有調(diào)諧元件，裝配一個(gè)系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單。3.5.1 dtmf 信號(hào)dtmf 信號(hào)發(fā)生器與dtmf 按鍵號(hào)碼盤相連，每掀一個(gè)號(hào)碼鍵電話機(jī)就發(fā)生兩個(gè)相應(yīng)的音頻信號(hào)的組合，用它控制交換機(jī)接續(xù)到被叫用戶。根據(jù)國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(ccitt)的建議，dtmf 按鍵盤采用八中取二或七中取二的音頻方式，8 個(gè)頻率分為兩組，按頻率高低分成高頻群和低頻群，每群各4 個(gè)頻率，每撤按鍵盤上的一個(gè)號(hào)碼，高頻群與低頻群各送一個(gè)頻率進(jìn)行組合而輸出

34、就形成了雙音多頻信號(hào)，這樣總共可有16 種組合情況，號(hào)碼與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表( 3-4)所列。每個(gè)號(hào)碼所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率互不為整數(shù)比.高頻群中的緩高頻率1633hz 為備用頻率，這樣就變?yōu)槠咧腥《绞?，只?2 個(gè)號(hào)碼。這12 個(gè)號(hào)碼代表拉伯?dāng)?shù)字“09”及“*”、“#”，通常己足夠用了，其中符號(hào)“*”、“#”用于表示特殊功能如“重發(fā)”、“暫?！钡?。如掀“5”時(shí)高頻群頻率1336hz 與低頻群頻率770hz同時(shí)輸出。采用十六鍵時(shí)高頻群中最高頻率1633hz 系備用頻率，(a) (d)預(yù)定為數(shù)據(jù)通信等其它功能。dtmf 發(fā)生器集成電路的手冊(cè)中大多以列音調(diào)（column tone）及行音調(diào)(rowto

35、ne)分別表示高頻群與低頻群，高頻群中的hl-h4 分別對(duì)應(yīng)列音調(diào)ci-c4， 低頻群的11-14 分別對(duì)應(yīng)于行音調(diào)r1-r4。按鍵號(hào)碼高頻群h11209hzh21336hzh31477hzh41633hz低頻群h1697hz123ah2770hz456bh3852hz789ch4941hz*0#d 表93.5.2 dtmf 發(fā)生器在本次設(shè)計(jì)中，由于利用電話機(jī)進(jìn)行撥號(hào)，所以只從電話機(jī)引出需要用的部分引線，電話機(jī)還可以作為正常的通信工具使用，沒(méi)有破壞電話機(jī)的任何一部分，作為電話機(jī)的輔助設(shè)計(jì)。關(guān)于電話機(jī)的工作原理，及其具體連接電路，在附錄中有說(shuō)明。在設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用是由ha868()p/td 型電

36、話機(jī)預(yù)先存儲(chǔ)各種電話號(hào)碼，發(fā)號(hào)由單片機(jī)的p2.2 控制t3 導(dǎo)通，將事先存儲(chǔ)的號(hào)碼以dtmf形式通過(guò)該片的12 腳送至外線，從而完成撥號(hào)功能。在電話機(jī)中的具體連接電路圖如圖10所示：圖10 話機(jī)中的連接電路圖dtmf 發(fā)生器又稱為dtmf 信號(hào)編碼器或dtmf 撥號(hào)電路，它的功能是把按鍵號(hào)碼變?yōu)橄鄳?yīng)的dtmf 信號(hào)。目前生產(chǎn)的單片dtmf 發(fā)生器集成電路使用方便，價(jià)格低廉，是組成dtmf 發(fā)生器的核心。各廠生產(chǎn)的dtmf 發(fā)生器集成電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)都大同小異，有的為了通用除能產(chǎn)生dtmf 信號(hào)外還能產(chǎn)生脈沖信號(hào)，但最新產(chǎn)品大多只輸出dtmf 信號(hào)。dtmf 信號(hào)發(fā)生器集成電路新產(chǎn)品外配部件很

37、少，除必不可少的鍵盤外，還要一塊石英晶體，大多用彩色電視機(jī)色副載波頻率的石英晶體，頻率為3.579545mhz(日、美ntsc 制)，另外需外接一兩個(gè)電阻電容。之所以要極性保護(hù)電路，是因?yàn)樵诎惭b電話機(jī)時(shí)，a/b 線的電壓極性是不確定的，可能是a 正，b 負(fù)，也可能是a 負(fù)，b 正。圖3-11 的極性轉(zhuǎn)換電路就可以把極性不確定的電壓變成極性固定的電壓，即c 點(diǎn)的電壓總是負(fù)的，d 點(diǎn)的電壓總是正的。本論文中設(shè)計(jì)的防盜報(bào)警系統(tǒng)ha868()p/td 型電話機(jī)內(nèi)部的撥號(hào)芯片為w91330dtmf 發(fā)生器。它的撥號(hào)部分原理圖如圖11所示。圖11 ha868()p/td型電話機(jī)原理圖它由啟動(dòng)電路，電源電路

38、，脈沖開關(guān)電路，脈沖控制電路組成。在本設(shè)計(jì)中，只用到重?fù)馨存I的作用，由于按鍵采用“e”字形的電路，使內(nèi)部的兩個(gè)信號(hào)線相連，所以我利用了三極管的開關(guān)特性，在p2.2 口，輸出一個(gè)50ms 的脈沖，使三極管導(dǎo)通50ms，起到了觸發(fā)按鍵的作用。經(jīng)實(shí)踐證明它是可以實(shí)現(xiàn)的。需要說(shuō)明的是，本模塊用的是電話機(jī)中的現(xiàn)成元件，充分利用電話機(jī)，其中的極性保護(hù)電路，啟動(dòng)電路，電源電路，脈沖開關(guān)電路，脈沖控制電路，都是利用電話機(jī)中的元件。3.6電話機(jī)摘掛機(jī)控制模塊此部分由jzc-23f(4123)繼電器，三極管9014，二極管以及電阻組成，jzc-23f(4123)繼電器是12v 直流電源供電，具體的負(fù)載參數(shù)是10a

39、 28vdc或者5a 220ac，完全可以滿足電話線路的要求，電路如圖12所示圖12電話機(jī)摘掛機(jī)控制模塊原理圖由繼電器j5、j6、t12、t13 整流橋等組成，單片機(jī)p2.1，p2.2 控制t12、t13，使繼電器j5、j6 吸合或斷開，從而完成摘掛機(jī)。反向二極管是為了防止繼電器的誤導(dǎo)通，防止干擾信號(hào)的侵入。三極管9014 相當(dāng)于電子開關(guān)電路，當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，從而，繼電器動(dòng)作，開關(guān)閉和，完成摘掛機(jī)。為保證元器件的工作電壓，必須保證合適的工作電壓。而且供電電壓的極性應(yīng)該是固定的。這里繼電器的工作電壓為12v，三極管可以承受，并且它的負(fù)載電壓可以達(dá)到220v，所以可以承受電話線路

40、的電壓。所以此電路可以實(shí)現(xiàn)。3.7 盜情檢測(cè)盜情檢測(cè)由紅外傳感裝置由p2288， bis001 及其外圍元件組成。傳感器采用p2888 型號(hào)熱釋電紅外傳感器，當(dāng)有人進(jìn)入其探測(cè)范圍時(shí)，傳感器輸出正向電壓至單片機(jī)p3.2 從而啟動(dòng)單片機(jī)按設(shè)定的程序工作。具體的連接電路如圖13所示：圖13 盜情檢測(cè)連接電路圖熱釋電紅外探測(cè)器是由熱釋電紅外傳感器（指陶瓷型，下同）、菲涅耳透鏡及電子電路組成的一種光電檢測(cè)裝置，它能不接觸地檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)輻射出的紅外線并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。3.7.1熱釋電效應(yīng) 某些強(qiáng)介電物質(zhì)的表面接受了紅外線的輻射能量，其表面產(chǎn)生溫度變化，隨著溫度的上升或下降在這些物質(zhì)表面上就會(huì)產(chǎn)生電荷的

41、變化，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)，是熱電效應(yīng)的一種。這種現(xiàn)象在鈦酸鋇之類的強(qiáng)介電質(zhì)材料上表現(xiàn)得特別顯著。若在鈦酸鋇一類的晶體的上下表面鍍膜形成電極，在上表面加以黑色膜，若有紅外線間歇地照射，其表面溫度上升t，其晶體內(nèi)部的原子排列將產(chǎn)生變化，引起自發(fā)極化電荷p，設(shè)該元件的電容量為c，則該元件的電壓 為p/c。這里要指出的是，熱釋電效應(yīng)產(chǎn)生的表面電荷不是永存的，只要它出現(xiàn)，很快便被空氣中的各離子所結(jié)合。因此，用熱釋電效應(yīng)制成的紅外線傳感器往往需要在元件的前面加機(jī)械式的周期遮光裝置，以使此表面電荷周期出現(xiàn)才能實(shí)現(xiàn)測(cè)量；或者只有當(dāng)測(cè)移動(dòng)物體時(shí)才可不用周期遮光裝置。因此紅外線測(cè)溫計(jì)在測(cè)靜止物體（包括人體）時(shí)

42、需要加周期遮光裝置；只有檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的人體時(shí)才無(wú)周期遮光裝置，所以，這種傳感器也稱為人體運(yùn)動(dòng)傳感器。3.7.2熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu) .圖14熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)傳感器的敏感元件材料是鈦酸鉛（pzt）一類介電物質(zhì)，在上下兩個(gè)表面用真空鍍膜工藝做上電極，并在其上表面加上一層黑色氧化膜以提高其轉(zhuǎn)換效率。它的等效電路是一個(gè)在負(fù)載電阻（rg）上并聯(lián)一個(gè)電容器的電荷發(fā)生器。傳感器的輸出阻抗極高，而輸出電壓信號(hào)又極其微弱，所以在傳感器內(nèi)附有一個(gè)阻抗變換的場(chǎng)效應(yīng)管（fet）及一個(gè)厚膜電阻（rs）組成源極輸出級(jí)。整個(gè)結(jié)構(gòu)封裝在頂部有濾光鏡的管殼內(nèi)（to-5 封裝），如圖，也有少數(shù)傳感器采用扁平金屬外殼或樹脂封裝

43、，其濾光鏡在側(cè)面。3.7.3濾光鏡材料 在殼體的窗口上裝有不同材料的濾光鏡，使不需要波長(zhǎng)的紅外線不能進(jìn)入傳感器。一般熱釋電紅外傳感器在0.220 m 光譜范圍內(nèi)的靈敏度是相當(dāng)平坦的，并且不受可見(jiàn)光的影響。由于對(duì)不同物體的檢測(cè)要求（如醫(yī)學(xué)、氣體分析或火焰檢測(cè)等）、光譜響應(yīng)范圍不同，因此應(yīng)采用不同材料的濾光鏡。3.7.4傳感器內(nèi)的元件數(shù) 從圖中可看出，敏感元件只有一個(gè)，若傳感器中有兩個(gè)敏感元件（反相串聯(lián)），則稱為雙元件傳感器。元件的熱釋電紅外傳感器有如下特性：當(dāng)入射的紅外線能量順序地輻射到兩個(gè)敏感元件時(shí)，由于兩個(gè)敏感元件反相串聯(lián)，其輸出比單元件高一倍；對(duì)同時(shí)輸入的能量會(huì)相互抵消。由于有這樣的特性，

44、使雙元件傳感器有以下優(yōu)點(diǎn)：可防止因太陽(yáng)光等紅外線所引起的誤差或誤動(dòng)作；陶瓷型熱釋電敏感元件具有壓電效應(yīng)，雙元件傳感器可消除因振動(dòng)而引起的誤差；可以防止檢測(cè)的環(huán)境溫度變化而引起的誤差。人體檢測(cè)的熱釋電傳感器都采用雙元件的。3.7.5熱釋電紅外傳感器的主要參數(shù)幾種常用的熱釋電紅外傳感器的主要參數(shù)如下表所示：1.電壓響應(yīng)率rv（也稱為靈敏度） 當(dāng)經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外線光源照射到元件表面，元件輸出的電壓與輸入的紅外輻射功率的比值稱為電壓響應(yīng)率rv，rv=vs/pad，式中vs 為紅外線檢測(cè)元件的輸出電壓（v）；p 為照射到元件單位面積上的輻射功（w/cm2）；ad 為元件的面積（cm2）。rv 的數(shù)值越大，

45、其靈敏度也越高。2.噪聲等效功率nep 紅外線檢測(cè)元件的輸出電壓較低，因此在評(píng)價(jià)它的性能指標(biāo)時(shí)應(yīng)特別注意到噪聲的影響。噪聲等效功率（nep）值是輸出信號(hào)的信噪比（s/n）為1 時(shí)所對(duì)應(yīng)的紅外線入射功率值。其值越小，則元件越靈敏。3.檢測(cè)度d 及特定檢測(cè)度dx 檢測(cè)度d 是nep 的倒數(shù)。d 值越高，說(shuō)明該元件檢測(cè)信號(hào)的能力越強(qiáng)，而受噪聲影響越小。特定檢測(cè)度d*是將元件受光面積ad 及測(cè)量放大器頻 .寬度f(wàn) 特定和規(guī)格化的d 值，它能較確切地反應(yīng)該元件的品質(zhì)，因此d * 參數(shù)應(yīng)用更為廣泛。d*=d（adf）1/2，p2288 作防入侵報(bào)警器有較好的性能，而lhi958 較適合作自動(dòng)門的檢測(cè)器、門

46、燈或走道自動(dòng)燈的應(yīng)用。因此本系統(tǒng)的紅外傳感器為p2288。當(dāng)人進(jìn)入警戒區(qū)域時(shí)，熱釋電紅外傳感器pir 接收到頻率為0.1-8 hz的人體紅外信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)由電阻r2、電容c3 及c5組成的低通濾波電路，濾除高頻干擾噪聲，送至ic bis0001 的14 腳。經(jīng)內(nèi)部二級(jí)放大和雙向幅度鑒別后，通過(guò)邏輯控制延時(shí)電路在ic bis0001的2 腳輸出高電平，并經(jīng)電阻r 送至三極管9014，9014 接射極跟隨電路，e 極通過(guò)1 個(gè)2k 的電阻限流接1 個(gè)發(fā)光二極管指示，e 極又輸出1 個(gè)信號(hào)作為編碼芯片的輸人端。第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1軟件總體設(shè)計(jì)該系統(tǒng)軟件由51 系列匯編語(yǔ)言開發(fā)，主要

47、由中斷部分組成，其中的報(bào)警信號(hào)檢測(cè)為循環(huán)查詢，報(bào)警信號(hào)控制主要為中斷部分，整個(gè)程序在tsc-51/98 開發(fā)系統(tǒng)上調(diào)試通過(guò)，其程序流程如圖15 所示。圖15若有人進(jìn)入探測(cè)范圍，則p3.0 為高電平，延時(shí)20s(用于主人進(jìn)門后，有一定的時(shí)間關(guān)閉k1，以免產(chǎn)生誤報(bào)) ，單片機(jī)令p2.1、p2.2 為高電平，繼電器j12、j13 接通，處于摘機(jī)狀態(tài)。電話線路上的信號(hào)經(jīng)t2 送至單片機(jī)的p3.2，若此信號(hào)為忙音信號(hào)，掛機(jī)5s，然后重新進(jìn)入摘機(jī)狀態(tài)，直到撥號(hào)音進(jìn)入為止；若此信號(hào)為撥號(hào)音信號(hào)時(shí)， p2.2 為高電平，控制撥號(hào)電路撥號(hào)。撥號(hào)完畢后，延時(shí)2.5s ，cpu 查詢p3.2 的信號(hào)，若為忙音，延時(shí)

48、5s 后，重新進(jìn)入摘機(jī)狀態(tài)； 若為回鈴信號(hào)且對(duì)方摘機(jī)，則p0.0、p0.1 輸出高電平，控制錄放音電路播放語(yǔ)音報(bào)警信息，放音20s，然后令p2.1v12p2.2 為低電平，從而掛機(jī)，進(jìn)入下一次報(bào)警開始狀態(tài)。4.2中斷技術(shù)的運(yùn)用本次設(shè)計(jì)用到的中斷，有外部報(bào)警信號(hào)的輸入中斷，定時(shí)器t1 產(chǎn)生的定時(shí)益處中斷，外部計(jì)數(shù)器 t0 產(chǎn)生的計(jì)數(shù)溢出中斷。對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，int0 是地優(yōu)先級(jí)，t0、t1 是高優(yōu)先級(jí)，軟件設(shè)計(jì)為setb ea setb et1setb et0setb ex0setb it0setb pt0setb pt1clr px0這樣在開外部中斷后，產(chǎn)生中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序的過(guò)程中，

49、外部報(bào)警信號(hào)成生的中斷不能中止內(nèi)部定時(shí)器和外部計(jì)數(shù)器的中斷，使其正常的工作。當(dāng)外部產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，在執(zhí)行外部中斷的中斷服務(wù)程序時(shí)，先關(guān)掉外部中斷，這樣就能保證中斷服務(wù)程序不被打斷。在執(zhí)行外部中斷服務(wù)程序后，先要延時(shí)20 秒，我采用程序延時(shí)的方法，程序流程圖如下，圖16程序延時(shí)圖子程序片斷為del： ；延時(shí)20 秒mov r7，#20hdel1：mov r6，#200hdel2：mov r5，#125hdel3：djnz r5，del3djnz r6，del2djnz r7，del1ret當(dāng)晶振采用12m 赫茲時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期為1 s，采用程序循環(huán)的方法，125*2=250 s，250*2*200

50、 就是1 秒，在經(jīng)過(guò)r7 的循環(huán)，就是20 秒的延時(shí)。4.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)用t0 采用計(jì)數(shù)工作方式，使用操作模式2，8 位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器，分為兩個(gè)獨(dú)立的8 位計(jì)數(shù)器th0 和tl0，僅th0 的值在技術(shù)中不變。tl0 溢出時(shí)th0 的值自動(dòng)裝入tl0 中。計(jì)數(shù)初值為256-256=0。t1 采用定時(shí)工作方式，選模式1，定時(shí)50ms， 由公式x=m-計(jì)數(shù)值=mpctt =m-(tcfosc)/12可以計(jì)算出t1 的定時(shí)初值是26f0h。關(guān)于模式控制寄存器tmod 的控制，由于模式和工作方式都已確定，所以其值為00100101，即26h。程序片斷為mov tmod，#26hmov th0，#0

51、0hmov tl0，#00hmov th1，#26hmov tl1，#0f0h由于需要定時(shí)5 秒，用一個(gè)定時(shí)器無(wú)法實(shí)現(xiàn)，所以在設(shè)計(jì)中采用定時(shí)器加軟件計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)。org 0000hljmp minorg 001bh ；定時(shí)器1ljmp t1org 0030hmin：setb tr1 ；啟動(dòng) t1mov a，#00h ；對(duì)計(jì)數(shù)中斷的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)mov 41h，#100h ；毫秒計(jì)數(shù)初值mov 42h，#300h ；5 秒計(jì)數(shù)初值clr 4fh ；標(biāo)志位tt：jnb 4fh， ttt1： ； 定時(shí)器push pswmov th1，#0d8hmov tl1，#0f0hdjnz 40h，tt1mov

52、 40h，#100djnz 41h，tt1mov 41h，#300setb 4fh4.4延時(shí)程序在設(shè)計(jì)中用到多個(gè)延時(shí)程序，有20 秒的延時(shí)，2.5 秒的延時(shí)以及5秒的延時(shí)，設(shè)計(jì)中的延時(shí)程序都采用了程序延時(shí)的方法。但是程序延時(shí)并不可靠，它存在一定的誤差，但是這并不影響程序的執(zhí)行，也不影響報(bào)警系統(tǒng)的正確性，因此可以應(yīng)用。需要說(shuō)明的是，在用程序延時(shí)，需要關(guān)掉中斷，否則將嚴(yán)重影響延時(shí)的正確性，將大大的推遲延遲時(shí)間。因此在調(diào)用延時(shí)程序時(shí)，首先要關(guān)掉中斷。各延時(shí)程序片斷如下：del： ；延時(shí)20 秒mov r7，#20hdel1：mov r6，#200hdel2：mov r5，#125hdel3：djnz

53、 r5，del3djnz r6，del2djnz r7，del1retdelay： ；延時(shí)5 秒mov r7，#05hdelay1：mov r6，#200hdelay2：mov r5，#125hdelay3：djnz r5， delay3djnz r6， delay2djnz r7，delay1retdela： ；延時(shí)2.5 秒mov r7，#05hdela1：mov r6，#100hdela2：mov r5，#125hdela3：djnz r5， dela3djnz r6， dela2djnz r7，dela1retdelay50： ；延時(shí)50m 秒mov r7，#200hdelay501：

54、mov r6，#125hdelay502：djnz r6，delay502djnz r7，delay501ret4.5信號(hào)音檢測(cè)根據(jù)電話機(jī)的原理，電話的撥號(hào)音、回鈴音和忙音的音源頻率平均為450 25hz，只是斷續(xù)比不同且在時(shí)間上有明顯差異，撥號(hào)音為45025hz連續(xù)信號(hào)；忙音為0.135s 通，0.135s 斷；回鈴音為1s 通，4s 斷。當(dāng)電話信號(hào)音到來(lái)時(shí)，由t3 放大，經(jīng)74ls14 比較后，通過(guò)p3.4 腳送給單片機(jī)計(jì)數(shù)，單片機(jī)根據(jù)5s 內(nèi)計(jì)數(shù)值的不同來(lái)判定此時(shí)的電話線路是否處于可撥號(hào)及是否處于可發(fā)送語(yǔ)音狀態(tài)。撥號(hào)音的計(jì)數(shù)下限為(450-25)5=2125，計(jì)數(shù)上限為(450+25)5

55、=2375。同理，忙音的計(jì)數(shù)范圍為1041-1242 ，回鈴音的計(jì)數(shù)范圍為425-475，無(wú)信號(hào)音的計(jì)數(shù)應(yīng)為0。在實(shí)際編程時(shí)，考慮一定的計(jì)數(shù)誤差最后設(shè)定計(jì)數(shù)值大于2567 為撥號(hào)音，在2564-2567 之間為忙音，在256-2564 之間為回鈴音，小于256為無(wú)信號(hào)音。所以外部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)初值設(shè)定為256，然后對(duì)計(jì)數(shù)器的中斷數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，判斷中斷次數(shù)從而判斷鈴音。其程序片斷如下：lingyin：jnb 4fh， lingyin ；判斷5 秒判斷位并跳轉(zhuǎn)clr cyclr tr1clr tr0acall panduan ；調(diào)用判斷子程序set ex0pop pswretipanduan： ；對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)數(shù)判斷cjne a，#04， panduan1ljmp fanhuipanduan1：jc panduan2ljmp fanhuipanduan2：cjne a，#00，fanhuijnc caozuoljmp fanh