遠(yuǎn)程智能防盜報(bào)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

1、目錄遠(yuǎn)程智能防盜報(bào)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。1 緒論 . 2 2 整體設(shè)計(jì) . 5 3硬件電路的設(shè)計(jì) . 8 4電路的調(diào)試 . 28 5 軟件部份設(shè)計(jì) . 31 結(jié) 論 . 32 參考文獻(xiàn) . 33 附錄 a 硬件電路圖 . 35 附錄 b器件清單及功能. 36 附錄 c dtmf 與 d3-d0 的關(guān)系 . 37 摘要本文主要介紹了一種以單片機(jī)at89c51 和 mt8888 芯片及語(yǔ)音錄放芯片 apr9600為核心，通過(guò)普通電話(huà)線(xiàn)報(bào)警的防盜裝置。該系統(tǒng)主要用于當(dāng)主人不在家， 或晚上人們安全意識(shí)比較模糊的時(shí)候，性能穩(wěn)定可靠，適用性強(qiáng)，且具有較高的靈活性和實(shí)用性。系統(tǒng)首先通過(guò)信

2、號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)有沒(méi)有人闖入受監(jiān)控區(qū)域，如果有則送一高電平到cpu，再由 cpu 檢查鈴流信號(hào)檢測(cè)電路的輸出情況，若輸出為一高電平，則進(jìn)行延時(shí)；若輸出為一低電平,則系統(tǒng)模擬摘機(jī)，撥叫預(yù)先由dtmf 編碼發(fā)送電路設(shè)置在存儲(chǔ)器at24c02 中的電話(huà)號(hào)碼，撥通后，發(fā)送預(yù)先錄制在apr9600中的語(yǔ)音信號(hào) ,然后進(jìn)行掛機(jī) ,完成自動(dòng)報(bào)警。關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程通信；智能控制；防盜報(bào)警；單片機(jī)1緒論防盜報(bào)警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為， 產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)， 并輔助提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。1.1 我國(guó)

3、防盜報(bào)警技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)防盜報(bào)警系統(tǒng)最初被應(yīng)用于博物館，二十世紀(jì)六十年代主要采用的手段是聲音報(bào)警， 通過(guò)罪犯行竊時(shí)發(fā)出的聲音作為報(bào)警信號(hào)，值班人員聽(tīng)到聲音后再采取相應(yīng)的措施；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，1982年，公安部和公安部第一研究所， 根據(jù)當(dāng)時(shí)的防盜報(bào)警技術(shù)為故宮很多展廳安裝了主動(dòng)紅外、被動(dòng)紅外、微波、超聲波、聲控等探測(cè)傳感器，形成了多種探測(cè)手段的防盜報(bào)警系統(tǒng)，防盜報(bào)警技術(shù)提高到一個(gè)新水平。1984 年以后，安防事業(yè)在中國(guó)進(jìn)入了普及我提高階段，而且發(fā)展迅速。特別是84 年為了加強(qiáng)慶祝國(guó)慶35 周年的安全保衛(wèi)工作 , 在天安門(mén)建立了電視監(jiān)控工程， 為我國(guó)的安防工作起到了推波助瀾的作用。從此以后， 電

4、視監(jiān)控技術(shù)便進(jìn)入到防盜報(bào)警系統(tǒng)中和城市交通安全管制中，提高了系統(tǒng)的功能。安防事業(yè)在我國(guó)的蓬勃發(fā)展，形成了一個(gè)規(guī)模宏大的行業(yè)， 于是行業(yè)管理問(wèn)題也隨之出現(xiàn)了，行業(yè)管理機(jī)構(gòu)也相繼產(chǎn)生。 87 年以后全國(guó)各省市成立了技術(shù)防范辦公室，對(duì)安防工程進(jìn)行審核和驗(yàn)收， 并負(fù)責(zé)頒發(fā)安防工程施工許可證以及組織各工程公司進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。為了確保安防產(chǎn)品的質(zhì)量，87 年成立了公安部安全與警用產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心。為了規(guī)范各行業(yè)安防工程的技術(shù)指標(biāo)。 87 年還成立了全國(guó)安全防范報(bào)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，于是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得到了制定和執(zhí)行。 這些都標(biāo)志著我國(guó)安防事業(yè)走上了正軌。從 98 年 11 月到 2003 年 1 月就發(fā)布和實(shí)

5、施了安防報(bào)警專(zhuān)業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 9 項(xiàng)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 21 項(xiàng)。這一系列標(biāo)準(zhǔn)使各行各業(yè)安全防范工程的實(shí)施和驗(yàn)收有了依據(jù)。這對(duì)保證工程質(zhì)量是至關(guān)重要的。1.2 我國(guó)防盜報(bào)警技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)目前全國(guó)的安全技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)了，基本和國(guó)際接上了軌。 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、 自動(dòng)控制技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的支持下，安防系統(tǒng)也是一個(gè)很完善的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，防盜報(bào)警系統(tǒng)，電視監(jiān)控系統(tǒng)，聲音系統(tǒng)，門(mén)禁系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)統(tǒng)一由一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，標(biāo)志著我國(guó)的安防事業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新價(jià)段。數(shù)字化、無(wú)線(xiàn)化、集成化是防盜報(bào)警系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為了適應(yīng)中國(guó)加入wtotbt（技術(shù)性貿(mào)易壁壘協(xié)議）的要求，目前防盜報(bào)警產(chǎn)品均需過(guò)過(guò)3c認(rèn)證。而由眾多廠家

6、今年推出的新產(chǎn)品觀察，不難發(fā)現(xiàn)防盜報(bào)警產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：1. 更穩(wěn)定可靠：如探測(cè)器需可抗rfi/emi 、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候；2. 更多樣的功能：如探測(cè)器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等；3. 更精美、小巧的外觀： 以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求；4. 更智能化的設(shè)計(jì)：方便地設(shè)撤防，人性化的操作界面；5. 更強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能 ;6. 更方便的擴(kuò)展性?？傮w而言， 2006 年防盜報(bào)警產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)品技術(shù)將在數(shù)字化、無(wú)線(xiàn)化、集成化前提下力求突破。而在應(yīng)用市場(chǎng)上，將朝更細(xì)化的方向前進(jìn) 針對(duì)不同市場(chǎng)， 推出不同產(chǎn)品。 以成長(zhǎng)最快的住宅小區(qū)應(yīng)用為例， 有廠商表示， 專(zhuān)為住宅小區(qū)設(shè)計(jì)的定向幕簾

7、式防寵物探測(cè)器， 成本低、安裝簡(jiǎn)單、適合家庭用的無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)，以及小區(qū)智能化安防報(bào)警集成系統(tǒng)產(chǎn)品都將是亮點(diǎn)。而除了住宅小區(qū)、商辦大樓的室內(nèi)外應(yīng)用，機(jī)場(chǎng)、碼頭、養(yǎng)殖場(chǎng)、礦場(chǎng)、油田等室外應(yīng)用更是尚待廠家們大力拓展的空間。1.3 本課題的研究意義隨著社會(huì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們的安全意識(shí)也不斷加強(qiáng)。 本論文主要介紹一種家庭用的、能與電話(huà)線(xiàn)連接并進(jìn)行告警的防盜裝置。 當(dāng)主人不在家， 或在晚上安全意識(shí)比較模糊的時(shí)候，該裝置通過(guò)探測(cè)器探測(cè)人體發(fā)出的特定的波長(zhǎng)為10 m 的紅外線(xiàn)而自動(dòng)撥通電話(huà)號(hào)碼，進(jìn)行報(bào)警,以使家中的財(cái)產(chǎn)免受損失。該裝置性能穩(wěn)定可靠、 操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性、適用性強(qiáng)，且具有

8、較高的靈活性。2整體設(shè)計(jì)2.1 整體設(shè)計(jì)思想本設(shè)計(jì)的原理框圖如圖2.1 所示：圖 2.1 整機(jī)方框圖由上圖我們可知 : 遠(yuǎn)程智能防盜報(bào)警裝置由信號(hào)檢測(cè)電路、復(fù)位電路、電話(huà)號(hào)碼輸入電路、 89c51單片機(jī)、語(yǔ)音電路、模擬摘機(jī)掛機(jī)電路、dtmf 編碼發(fā)送電路、 鈴流信號(hào)檢測(cè)電路和忙音信號(hào)檢測(cè)電路等構(gòu)成。2.2 整機(jī)各個(gè)部分的功能與作用信號(hào)檢測(cè)電路主要用來(lái)檢測(cè)有沒(méi)有人闖入受監(jiān)控的范圍內(nèi), 如果有, 則發(fā)出觸發(fā)信號(hào)作為報(bào)警信號(hào), 經(jīng)放大送入 cpu。復(fù)位電路用來(lái)當(dāng)信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到有人闖入后，如果是主人的話(huà)，則利用此電路使cpu 初始化，否則準(zhǔn)備報(bào)警。dtmf 編碼發(fā)送電路主要是用來(lái)送出由用戶(hù)經(jīng)電話(huà)號(hào)

9、碼輸入電路預(yù)先設(shè)定好并存儲(chǔ)在at24c02 中的電話(huà)號(hào)碼，該號(hào)碼可以隨意設(shè)置，可以是市內(nèi)程控電話(huà) （如單位電話(huà)或110等）、手機(jī)或?qū)ず魴C(jī)等。語(yǔ)音電路用于錄制和播放用戶(hù)所要報(bào)警的語(yǔ)音信號(hào)或其他報(bào)警信息，相應(yīng)信息可由用戶(hù)預(yù)先設(shè)定并可隨時(shí)修改。模擬摘機(jī)掛機(jī)電路主要是用來(lái)當(dāng)檢測(cè)到用戶(hù)電話(huà)機(jī)沒(méi)有鈴流信號(hào)時(shí)，自動(dòng)摘機(jī)，發(fā)送語(yǔ)音電路里的信息后，自動(dòng)掛機(jī)。鈴流信號(hào)檢測(cè)電路用來(lái)檢測(cè)電話(huà)線(xiàn)路上有無(wú)25hz/90v 鈴流信號(hào)。如果輸出為高電平送入cpu，則進(jìn)行延時(shí)處理，等待鈴流信號(hào)消失。忙音檢測(cè)電路主要用來(lái)檢測(cè)受話(huà)方有沒(méi)有占線(xiàn)。摘機(jī)后，撥叫dtmf 電話(huà)號(hào)碼后，受話(huà)方若正在接聽(tīng)電話(huà)， 線(xiàn)路上送回忙音信號(hào)（周期為 0

10、.7s，占空比為 50%的 450hz 音頻信號(hào)）， cpu 根據(jù)這一信號(hào)發(fā)出模擬掛機(jī)和延時(shí)指令。at89c51 單片機(jī)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和報(bào)警控制等，當(dāng)單片機(jī)接收到來(lái)自被監(jiān)控系統(tǒng)的故障信息時(shí)，可使摘掛機(jī)電路實(shí)現(xiàn)模擬摘機(jī)，雙音頻信號(hào)經(jīng)放大器放大后，饋入電話(huà)電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)，撥號(hào)后，在檢測(cè)到對(duì)方應(yīng)答信號(hào)后，發(fā)送語(yǔ)音信號(hào)，完成自動(dòng)報(bào)警。3硬件電路的設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)主控電路本系統(tǒng)的硬件是以單片機(jī)作為控制核心的。我們選擇at89c51作為主控制器。 at89c51 是 intel 公司繼 mcs-48 之后發(fā)布的一種微控制器的 mcs-511系列， 和 mcs-48 相比， 它結(jié)合了傳統(tǒng) 8

11、位 cpu的諸多優(yōu)點(diǎn)，并將必要的i/o 嵌入 cpu 中，除此之外，增加了足夠的 rom 及存儲(chǔ)空間，使得單片機(jī)的線(xiàn)路變得非常簡(jiǎn)潔，用戶(hù)只要加上石英振蕩晶體及電源后，單片機(jī)系統(tǒng)就可以正式運(yùn)行。mcs-51 單片機(jī)都采用 40引腳的雙列直插封裝方式,圖 3.1 是它的引腳排列圖1：圖 3.1 89c51 引腳排列3.2 信號(hào)檢測(cè)電路信號(hào)檢測(cè)電路主要是利用傳感器檢測(cè)有沒(méi)有人闖入，從而發(fā)出觸發(fā)信號(hào)作為報(bào)警信號(hào) , 經(jīng)放大送入 cpu。3.2.1 傳感器的選擇我國(guó)在最先開(kāi)始使用防盜報(bào)警技術(shù)時(shí)一般使用聲音進(jìn)行報(bào)警，但隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 聲音報(bào)警已經(jīng)呈現(xiàn)出越來(lái)越弱的優(yōu)勢(shì)。而人體紅外線(xiàn)也在這一時(shí)期被發(fā)

12、現(xiàn)了，于是被動(dòng)熱釋電紅外傳感器也成為了這一時(shí)期最主要的一種防盜報(bào)警的傳感器。人體都有恒定的體溫，一般在 37 度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10 微米左右的紅外線(xiàn)，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10 微米左右的紅外線(xiàn)而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10 微米左右的紅外線(xiàn)通過(guò)菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。 紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。它本身不發(fā)任何類(lèi)型的輻射，它功耗很小，隱蔽性好，價(jià)格低廉。圖3.2 是它的結(jié)構(gòu)原理圖2：圖 3.2熱釋電傳感器原理圖熱釋電紅外線(xiàn)傳感器主要部分是由一種高熱電

13、系數(shù)的材料制成尺寸 2*1mm 的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高面產(chǎn)生的干擾。 探測(cè)元件的作用是探測(cè)、 接收紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換成微弱的電壓信號(hào)。3.2.2 信號(hào)檢測(cè)電路原理圖由于我們使用的是熱釋電人體紅外線(xiàn)傳感器, 所以當(dāng)活動(dòng)人體輻射的紅外線(xiàn)被傳感器檢測(cè)到后，傳感器將產(chǎn)生微弱的電信號(hào)，經(jīng)濾波、放大，送給雙向比較器進(jìn)行比較, 將高電平做為報(bào)警信號(hào)，送入cpu，準(zhǔn)備報(bào)警。因此，信號(hào)檢測(cè)電路即是傳感器的驅(qū)動(dòng)電路3，如圖 3.3所示：圖 3.3 熱釋電紅外線(xiàn)傳感器驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)有人在其探測(cè)區(qū)域內(nèi)以0.3-3hz 的頻率活動(dòng)時(shí)，傳感器就能

14、感生出微弱的電信號(hào)，經(jīng)u-a ，u-b 兩級(jí)放大后，從u-b 的 7 腳輸出強(qiáng)信號(hào)。d1、d2、r11、r12、r13、r10 及 u-c 組成雙門(mén)限比較器，因傳感器感生的信號(hào)電壓可正可負(fù)，故u-b 的 7 腳輸出的電壓亦可正可負(fù)（對(duì)中心電壓3v 而言） 。當(dāng)其輸出的電壓達(dá)到4.1v 以上時(shí)，通過(guò) d1 施加于 u-c 的 10 腳的電壓高于 9 腳的電壓（3.3v） ，使 u-c 的8 腳輸出高電位；而當(dāng)u-b 的 7 腳輸出的電位低于2v 時(shí)，則 u-c 的9 腳的電壓將通過(guò)d2 下降至 2.7v 以下，其 8 腳也輸出高電位 , 送入cpu 的 p2.6, 再由軟件進(jìn)行控制。如果是主人進(jìn)

15、入，則可在充分長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)使電路復(fù)位； 如果是闖入者， 則 cpu 啟動(dòng)相關(guān)電路進(jìn)行報(bào)警。3.3 語(yǔ)音電路語(yǔ)音電路用來(lái)錄制和播放用戶(hù)所要報(bào)警的語(yǔ)音信號(hào)或其他報(bào)警信息，相應(yīng)信息可由用戶(hù)預(yù)先設(shè)定并可隨時(shí)修改。3.3.1 語(yǔ)音芯片的選擇在本次設(shè)計(jì)中我們采用apr9600語(yǔ)音錄放芯片，它是采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)的一款音質(zhì)好、噪音低、不怕斷電、可反復(fù)錄放的新型語(yǔ)音芯片，單片電路可錄放32-60 秒。在 apr9600 芯片的內(nèi)部，錄音時(shí)外部音頻信號(hào)通過(guò)話(huà)筒輸入和線(xiàn)路輸入方式進(jìn)入， 話(huà)筒可采用普通的駐極體話(huà)筒，在芯片內(nèi)話(huà)筒放大器（ pre-amp ）中自帶自動(dòng)增益調(diào)節(jié)（agc），可由外接阻容件設(shè)定響應(yīng)速度和增益范

16、圍。如果信號(hào)幅度在100mv 左右即可直接進(jìn)入線(xiàn)路輸入端， 音頻信號(hào)由內(nèi)部濾波器、 采樣電路處理后以模擬量方式存入專(zhuān)用快閃存儲(chǔ)器flashram 中。由于 flashram 是非易失器件，斷電等因素不會(huì)使存儲(chǔ)的語(yǔ)音丟失。放音時(shí)芯片內(nèi)讀邏輯電路從flashram 中取出信號(hào)，經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器送到功率放大器中，然后直接推動(dòng)外部的喇叭放音。廠家要求外接喇叭為16 歐姆，實(shí)際試驗(yàn)用8-16 歐姆均可，一般音量下輸出功率 12.2mw(16 歐)。圖 3.4 是語(yǔ)音錄放芯片引腳圖4：圖 3.4 語(yǔ)音錄放芯片apr96003.3.2 語(yǔ)音電路原理圖在語(yǔ)音電路的構(gòu)成中 , 我們使用的是語(yǔ)音芯片apr960

17、0，在上一節(jié)我們已經(jīng)了解， 這款芯片的功能很多， 它采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)的一款音質(zhì)好、噪音低、不怕斷電、可反復(fù)錄放的新型語(yǔ)音芯片，單片電路可錄放 32-60 秒。所以 它的外圍元件很簡(jiǎn)單5，如圖 3.5所示，就是它的全功能使用電路圖5。圖 3.5 apr9600 的全功能使用電路圖從圖上看 , 我們知道apr9600“oscr”端外接振蕩電阻 , 所以apr9600 可以通過(guò) “oscr”端的電阻設(shè)置調(diào)節(jié)錄放音的時(shí)間長(zhǎng)度和音質(zhì)效果， 可以置功能開(kāi)關(guān)來(lái)選擇錄 / 放音狀態(tài)、 選擇分段控制方式，可以通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)始、循環(huán)、停止等功能。apr9600 的錄放音控制有多種操作模式，為普通用戶(hù)使用提供了極

18、大的方便。總的來(lái)說(shuō)分為串行控制和并行控制兩種，由芯片msel1（24 腳）、msel2（25 腳）、/m8（9 腳）的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)，如表 3.2所示：表 3.2 apr9600 錄放音控制模式msel1 msel2 /m8 有效鍵/m!-/m8為段控制鍵, /ce 多為停止復(fù)位鍵功能( 以 60 秒計(jì) ) 0 1 0/1 /m1、 /m2、/ce并行控制， 分二段， 每段最大30 秒1 0 0/1 /m1、/m2、/m3、/m4 、 /ce 并行控制， 分四段， 每段最大15 秒1 1 1 /m1-/m8 、 /ce并行控制，分八段，每段最大7.5秒1 1 0 /ce單鍵控制， 單段 7.5 秒

19、循環(huán)。 /ce 為啟動(dòng) / 停止鍵0 0 1 /m1、/ce串行順序控制，可分一至任意多段0 0 0 /m1、/m2、/ce串行選段控制， /m2 系選段快進(jìn)鍵。注 1：re=1 為錄音狀態(tài)； re=0 為放音狀態(tài)。 re(22 腳) 。注 2： /m1-/m8 鍵在有效段控放音時(shí)，按一下鍵即開(kāi)始放音一段，放音期間再按一下即停止；如按鍵不放即循環(huán)放音。注 3：/m1-/m8 鍵在有效段控錄音時(shí)，按住不放為錄音，松鍵即停止。由上表我們可知，并行控制模式可分為二、四、八段，下面我們以需要四段為例6， 按照上表所示，當(dāng) msel1 端置 1(高電平 )、 msel2端置 0（低電平）、/m8 端任意

20、電平時(shí)，我們開(kāi)始錄音。置re 端為高電平，壓住 /m1，聽(tīng)到“嘀“一聲 busy 指示燈敲亮起時(shí)開(kāi)始錄音第一段，松鍵時(shí)又聽(tīng)到“嘀”一聲，busy 指示燈熄滅，錄音停止。/m2、/m3、/m4 分別錄其它三段。錄音可以不按順序，對(duì)哪段不滿(mǎn)意可重新錄音。以全片 60 秒錄音計(jì)，每段錄音的最長(zhǎng)時(shí)間為15 秒，錄滿(mǎn)時(shí)指示燈熄滅并響“嘀”的一聲，每段錄音的長(zhǎng)短可以不一樣。置re為低電平時(shí)為放音狀態(tài)，按一下/m1 鍵即放音第一段，放音期間再按一下/m1 鍵即停止放音。如果壓住 /m1 鍵不放，則循環(huán)放音第一段直到松鍵。/m2、/m3、/m4 分別控制第二、 三、四段。/ce 鍵為停止鍵，放音期間按一下它也

21、能停止放音。其它并行二段、八段的控制使用方式相同。串行控制方式用到的鍵要少得多，它僅需要一、 二個(gè)鍵來(lái)控制所有的語(yǔ)音段錄放，而且段數(shù)可以足夠多，每段也沒(méi)有時(shí)間限制。只是在選段上沒(méi)有并行控制模式方便。置 msel1、msel2 均為 0，在錄音時(shí) /m8 置 1。置/re 端為 0 為錄音狀態(tài)，按住 /m1 即開(kāi)始錄第一段，松鍵即停止。再按住/m1 即錄第二段，如此一直分段錄音，直到芯片溢出。在放音時(shí)（/re=1）有兩種狀態(tài) ，/m8 置 1 為串行順序控制方式，按一下 /m1 即放音第一段，再按一下即放第二段， 如此順序逐段放音，到最后一段結(jié)束時(shí)即停止放音， 必須按一下 ce 鍵復(fù)位，然后再按

22、 /m1鍵就可以又從第一段放音。 這種方式下的段不可選擇只能按錄音的順序播放，適合走馬燈、流程控制等電路使用；/m8 置 0 為串行選段控制方式，按一下 /m1 只能放音第一段，再按還是放音第一段。這時(shí)的/m2 有效成為快進(jìn)選段鍵，每按一下/m2 即向后移動(dòng)一段，例如現(xiàn)在按了三下 /m2，再按/m1 就放音第四段。因此可以實(shí)現(xiàn)選段放音。按/ce 鍵復(fù)位為第一段。在本次設(shè)計(jì)中我們采用串行控制方式。apr9600 的電性能參數(shù)：電源電壓4.5-6.5v，靜態(tài)電流 1ua ，工作電流 25ma。其外接振蕩電阻與采樣率、語(yǔ)音頻帶、錄放時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)表 3.3， 該電阻可以根據(jù)用戶(hù)需要的時(shí)間和音質(zhì)效果無(wú)級(jí)

23、調(diào)節(jié)。表 3.3 apr9600 的性電能參數(shù)振蕩電阻 (7 腳 oscr) 采樣頻率錄放音頻帶錄放音時(shí)間44k?4.2khz 2.1khz 60s 38k?6.4khz 3.2khz 40s 24k?8.0khz 4.0khz 32s 3.4 電話(huà)號(hào)碼輸入電路與dtmf 編碼發(fā)送電路dtmf 編碼發(fā)送電路主要是用來(lái)送出由用戶(hù)經(jīng)電話(huà)號(hào)碼輸入電路預(yù)先設(shè)定好并存儲(chǔ)在at24c02 中的電話(huà)號(hào)碼，該號(hào)碼可以隨意設(shè)置，可以是市內(nèi)程控電話(huà)（如單位電話(huà)或110 等） 、手機(jī)或?qū)ず魴C(jī)8等。3.4.1 dtmf 器件的選擇雙音多頻 （dtmf）信令的傳輸速度，使它廣泛應(yīng)用于各種通信和控制系統(tǒng)中 ，加拿大mit

24、el公司生產(chǎn)的dtmf 信號(hào)收 / 發(fā)芯片mt8888 是該系列產(chǎn)品中最新的一種，該芯片功能強(qiáng)，功耗低，工作穩(wěn)定可靠。mt8888 引腳排列如圖 3.6 所示7。各引腳功能如下：圖 3.6 mt8888 引腳圖mt8888 內(nèi)部由收發(fā)電路、振蕩器和電源偏置電路組成。它有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)是只執(zhí)行讀操作的接收數(shù)據(jù)寄存器rdr，另一個(gè)是只執(zhí)行寫(xiě)操作的發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器tdr。另外，mt8888 是還有兩個(gè) 4 位的收、發(fā)控制寄存器cra 和 crb。對(duì) crb 的操作就是對(duì)cra 中的一個(gè)特定位進(jìn)行操作的。而mt8888 中的 4 位狀態(tài)寄存器sr 則用來(lái)反映收、發(fā)信號(hào)的工作狀態(tài)。這五個(gè)寄存器通過(guò)i

25、/ o 控制電路受微處理器控制。微處理器通過(guò)rs0 、/wr、/rd、命令將數(shù)據(jù)總線(xiàn) d3 - d0 上的數(shù)據(jù)寫(xiě)入 cra、crb 以控制電路的工作模式。寄存器的選擇與操作由rs0，/wr，/ rd 來(lái)控制，控制功能表如表3.4所列: 表 3.4 寄存器控制功能表rs0 功能0 0 1 數(shù)據(jù)寫(xiě)入tdr0 1 0 數(shù)據(jù)從 rdr 讀出1 0 1 數(shù)據(jù)寫(xiě)入sr1 1 0 數(shù)據(jù)從 sr 讀出dtmf 在發(fā)送信號(hào)時(shí)可提供六種工作模式，即dtmf 模式，呼叫處理（ call ）模式，突發(fā)（ burst）模式，單 / 雙音產(chǎn)生模式，測(cè)試（ test）模式和中斷模式，這六種工作模式都可通過(guò)寄存器進(jìn)行設(shè)置，各

26、寄存器的功能表見(jiàn)表3.5和表 3.6: 表 3.5 控制寄存器功能表控制寄存器控制位名稱(chēng)功能說(shuō)明cra b0 tout信號(hào)音輸出控制邏輯“ 1”使能信號(hào)音輸出b1 cp/dtmf模式控制邏輯“ 1”為 cp 模式， 邏輯“0”為 dtmf 模式b2 irq 中斷使能邏輯 “1” 使能中斷模式， 當(dāng) b0=1時(shí)，接收到dtmf 信號(hào)或發(fā)送完 一dtmf雙 音 信 號(hào) ，dtmf/cp 引腳電平由高變低b3 rsel 寄存器選擇邏輯“ 1”下一次訪(fǎng)問(wèn)寄存器crb ， 訪(fǎng) 問(wèn) 結(jié) 構(gòu) 轉(zhuǎn) 回 寄 存 器cracrb b0 burst 雙音突發(fā)模式邏輯“ 0”使能雙音頻突發(fā)模式b1 test 測(cè)試模式

27、邏輯“ 1”使能測(cè)試模式，以在irq/cp 引腳輸出延遲控制信號(hào)b2 s/d 單雙音產(chǎn)生邏輯“0” 允許產(chǎn)生dtmf 信號(hào)，否則輸出單音頻b3 c/r 列/ 行音選擇b2=1 時(shí)，邏輯“ 0”使能產(chǎn)生行單音信號(hào)邏輯，邏輯“1”使能產(chǎn)生列單音信號(hào)表 3.6 狀態(tài)控制器功能表狀態(tài)位名稱(chēng)狀態(tài)標(biāo)志置位狀態(tài)標(biāo)志清零b0 irq 發(fā)生中斷 ;b1 或 b2=0 讀狀態(tài)寄存器清除b1 發(fā)送寄存器空（突發(fā)模式）暫停結(jié)束：準(zhǔn)備發(fā)送表數(shù)據(jù)讀狀態(tài)寄存器清除b2 接收寄存器滿(mǎn)接收寄存器的數(shù)據(jù)有效讀狀態(tài)寄存器清除b3 dtmf 信號(hào)標(biāo)志位檢測(cè)不到dtmf 信號(hào)時(shí)置位檢測(cè) dtmf 信號(hào)已清除在本次設(shè)計(jì)中 ,我們采用 d

28、tmf 模式, 它發(fā)送與接收 dtmf 信號(hào)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng) tdr 控制可編程行、列計(jì)數(shù)器、d/a 變換器，合成需要發(fā)送的 dtmf 信號(hào)。或 dtmf 信號(hào)經(jīng)撥號(hào)音抑制、 分離帶通濾波器、監(jiān)頻與確認(rèn)，譯成相應(yīng)的4 比特碼，經(jīng) rdr 輸至數(shù)據(jù)總線(xiàn)。 dtmf編譯碼對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.7 所示12。表 3.7dtmf 編譯碼對(duì)應(yīng)關(guān)系雙音頻鍵0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * # a b c d 十時(shí)制數(shù)10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 0 mt8888 提供了與微處理器相連的接口，以對(duì)其發(fā)送、接收和工作模式進(jìn)行控制 。mt8888 可與 intel 微處

29、理器直接接口，即使使用16mhz 的單片機(jī) 89c51，也無(wú)需插入等待周期。與其它微處理器接口時(shí)，則必須通過(guò)轉(zhuǎn)換構(gòu)造mt8888 所需的時(shí)序。圖3.7為 mt8888 的控制時(shí)序圖7。圖 3.7 mt8888 控制時(shí)序下面介紹 mt8888的四種工作模式8,圖3.8是它的功能框圖 : 圖 3.8 mt8888 內(nèi)部功能框圖(1)dtmf收發(fā)模式a. 接收模式在該模式下 , dtmf 信號(hào)從in + 、in- 輸入, 經(jīng)過(guò)撥號(hào)音濾波器濾掉撥號(hào)音 , 再通過(guò)兩組六階開(kāi)關(guān)電容式帶通濾波器分離出低頻組和高頻組信號(hào) , 這兩組信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字計(jì)數(shù)方式檢測(cè)出dtmf 信號(hào)頻率 , 并轉(zhuǎn)變成四位二進(jìn)制碼存入接收

30、數(shù)據(jù)寄存器(rdr) 。b. 發(fā)送模式當(dāng)發(fā)送 dtmf 信號(hào)時(shí) , 總線(xiàn)上數(shù)據(jù) d3d0 被鎖存于發(fā)送寄存器( tdr) 中, 發(fā)送的 dtmf 信號(hào)頻率來(lái)源于 3.5795mhz 晶振, 由數(shù)字頻率合成器、行列可編程分頻器和d/ a 變換器合成。可編程分頻器根據(jù) tdr 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行八中取二編碼變換, 分離出一個(gè)高頻信號(hào)和一個(gè)低頻信號(hào) , 經(jīng)過(guò)d/ a 變換和加法器合成 dtmf 信號(hào)從tone端輸出。如附錄 3所示。(2) 突發(fā)模式在某些特殊應(yīng)用中 , 產(chǎn)生的 dtmf 信號(hào)需具有特定的周期9。 當(dāng)選擇突發(fā)模式后 ,mt8888 發(fā)送對(duì)稱(chēng)的突發(fā) / 暫停周期為 51ms1ms ,這是自動(dòng)撥

31、號(hào)和中心站應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)間隔。在不需要特定的突發(fā) / 暫停時(shí)間時(shí) , 不用突發(fā)模式發(fā)碼和暫停 , 而用軟件控制。(3) 中斷模式該模式下選擇 dtmf 模式時(shí), 當(dāng)在檢測(cè)時(shí)間內(nèi)收到一個(gè)有效的dtmf 對(duì), 或發(fā)送完一個(gè) dtmf 信號(hào)時(shí), irq/ cp 端輸出一個(gè)低電平。(4) 呼叫模式該模式下 mt8888 可檢測(cè)各種信號(hào)音10, 如撥號(hào)音、忙音、回鈴音。只要位于中心頻率 450hz、帶寬250hz 左右的信號(hào)音就可以經(jīng)濾波器選擇、 高增益比較器限幅、 從施密特觸發(fā)器得到代表信號(hào)音的方波信號(hào) , 并從irq/ cp 端輸出, 微處理器可通過(guò) irq/ cp端分析呼叫過(guò)程。信號(hào)音和 dtmf 信

32、號(hào)共用一個(gè)輸入端 , 故在cp 模式下 , 只能發(fā)送而不能接收 dtmf信號(hào)。3.4.2 存儲(chǔ)芯片的選擇i2c 總線(xiàn)是一種用于ic 器件之間連接的二線(xiàn)制總線(xiàn)11。它通過(guò)sda（串行數(shù)據(jù)線(xiàn)）及scl（串行時(shí)鐘線(xiàn)）兩根線(xiàn)在連到總線(xiàn)上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。1.i2c 總線(xiàn)的基本結(jié)構(gòu) , 如圖 3.9所示, 圖 3.9 i2c 總線(xiàn)基本結(jié)構(gòu)如上圖所示 , i2c 總線(xiàn)內(nèi)部各單元電路按功能劃分為若干相對(duì)獨(dú)立的模塊，通過(guò)軟件尋址實(shí)現(xiàn)片選，減少了器件片選線(xiàn)的連接。2.雙向傳輸?shù)慕涌谔匦詉2c 總線(xiàn)則根據(jù)器件的功能通過(guò)軟件程序使其可工作于發(fā)送或接收方式。3i2c 總線(xiàn)上的時(shí)鐘信號(hào)在 i2

33、c總線(xiàn)上傳送信息時(shí)的時(shí)鐘同步信號(hào)是由掛接在scl時(shí)鐘線(xiàn)上的所有器件的邏輯 “與”完成的。4. 數(shù)據(jù)的傳送在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中， 必須確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送的開(kāi)始和結(jié)束。如圖 3.10所示: 圖 3.10 i2c 數(shù)據(jù)的開(kāi)始與結(jié)束當(dāng)時(shí)鐘線(xiàn) scl 為高電平時(shí)， 數(shù)據(jù)線(xiàn) sda 由高電平跳變?yōu)榈碗娖蕉x為 “開(kāi)始 ”信號(hào)；當(dāng) scl 線(xiàn)為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)sda 線(xiàn)發(fā)生低電平到高電平的跳變?yōu)?“結(jié)束”信號(hào)。i2c 總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送格式是：在i2c 總線(xiàn)開(kāi)始信號(hào)后，送出的第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是用來(lái)選擇從器件地址的，其中前7 位為地址碼，第 8位為方向位 ( r/w)。方向位為 “0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫(xiě)到所選擇的從器

34、件；方向位為“1”表示主器件將從從器件讀信息。5. 總線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)的仲裁總線(xiàn)上可能掛接有多個(gè)器件，有時(shí)會(huì)發(fā)生兩個(gè)或多個(gè)主器件同時(shí)想占用總線(xiàn)的情況。i2c 總線(xiàn)具有多主控能力， 可以對(duì)發(fā)生在 sda 線(xiàn)上的總線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行仲裁，其仲裁原則是這樣的：當(dāng)多個(gè)主器件同時(shí)想占用總線(xiàn)時(shí)，如果某個(gè)主器件發(fā)送高電平， 而另一個(gè)主器件發(fā)送低電平，則發(fā)送電平與此時(shí) sda 總線(xiàn)電平不符的那個(gè)器件將自動(dòng)關(guān)閉其輸出級(jí)。總線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)的仲裁是在兩個(gè)層次上進(jìn)行的。首先是地址位的比較， 如果主器件尋址同一個(gè)從器件， 則進(jìn)入數(shù)據(jù)位的比較， 從而確保了競(jìng)爭(zhēng)仲裁的可靠性。由于是利用i2c 總線(xiàn)上的信息進(jìn)行仲裁，因此不會(huì)造成信息的丟失。6. i2

35、c總線(xiàn)接口器件目前在視頻處理、移動(dòng)通信等領(lǐng)域采用i2c總線(xiàn)接口器件已經(jīng)比較普遍。at24c02 是美國(guó) atmel 公司的低功耗 cmos 串行 eeprom，它是內(nèi)含 256 8 位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬（2.55.5v）、擦寫(xiě)次數(shù)多（大于 10000次）、寫(xiě)入速度快（小于10ms）等特點(diǎn)。我們可以通過(guò) at89c51 帶有一片 at24c02 芯片進(jìn)行試驗(yàn)。圖3.11是它的電路圖：圖 3.11at89c51 與 at24c02 連接圖圖中 at24c02 的 1、2、3 腳是三條地址線(xiàn)，用于確定芯片的硬件地址。使用時(shí)它們都接地，第8 腳和第 4 腳分別為正、負(fù)電源。第5 腳 sda 為串

36、行數(shù)據(jù)輸入 /輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)這條雙向i2c 總線(xiàn)串行傳送， 與 at89c51 單片機(jī)的 p3.5連接。 第 6 腳 scl 為串行時(shí)鐘輸入線(xiàn)，與 at89c51 單片機(jī)的 p3.6連接。 sda 和 scl 都需要和正電源間各接一個(gè) 5.1k 的電阻上拉。第7 腳需要接地。24c02中帶有片內(nèi)地址寄存器。每寫(xiě)入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫(xiě)。所有字節(jié)均以單一操作方式讀取。 為降低總的寫(xiě)入時(shí)間， 一次操作可寫(xiě)入多達(dá)8 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。3.4.3 mt8888(dtmf) 和 at89c51 的電路連接12 如下圖所示，圖 3.12為 mt8888 與 a

37、t89c51 的電路連接，mt8888的 d3-d0 腳分別接 at89c51 的 p0.0、p0.1、p0.2和 p0.3。當(dāng)電話(huà)機(jī)撥號(hào)時(shí)，電話(huà)號(hào)碼送入 mt8888 的 2 腳 in-， 然后 mt8888 通過(guò) d3-d0送入 cpu， 再由 p2.5和 p2.6所連接的 at24c02 的 scl 腳和 sda 腳送入 at24c02 存儲(chǔ)起來(lái)，以備報(bào)警時(shí)使用。9 腳/wr 和 12 腳/rd 分別接 at89c51 的 p0.4和 p0.7腳，片選端 /cs 接 p0.5腳，當(dāng) p0.5腳為低時(shí)，選通 mt8888 芯片，開(kāi)始由 8 腳 tone 端發(fā)送 dtmf 信號(hào)，從電話(huà)線(xiàn)輸出

38、。而 2 端 in-是用來(lái)接收 dtmf 信號(hào)的。寄存器控制端rs0則接入 p0.6端。圖 3.12mt8888 的應(yīng)用電路圖3.5 模擬摘掛機(jī)電路模擬摘機(jī)掛機(jī)電路主要是用來(lái)當(dāng)檢測(cè)到用戶(hù)電話(huà)機(jī)沒(méi)有鈴流信號(hào)時(shí)，自動(dòng)摘機(jī)，發(fā)送語(yǔ)音電路里的信息后，自動(dòng)掛機(jī)。如圖3.13所示: q4npnr2 71 4.7 kr2 64 00p161234d5brc2 04. 7u ft2k1+5vd6電話(huà)線(xiàn)vcc圖 3.13 模擬摘掛機(jī)電路因?yàn)槌炭仉娫?huà)交換機(jī)對(duì)電話(huà)摘機(jī)的響應(yīng)是電話(huà)線(xiàn)回路電流突然變大為約 30ma 的電流，交換機(jī)檢測(cè)到回路電流變大就認(rèn)為電話(huà)機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。自動(dòng)摘掛機(jī)電路可以通過(guò)單片機(jī)控制一個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)，

39、繼電器的控制端連接一個(gè)大約400的電阻接入電話(huà)線(xiàn)兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)，如圖3.13 所示。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有電話(huà)鈴音信號(hào)時(shí)，開(kāi)始對(duì)鈴聲信號(hào)計(jì)數(shù)，因?yàn)殁徱粜盘?hào)是周期為5s 的方波（ 1s 高電平，4s 低電平） ，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿(mǎn)5 次時(shí)（即 25s）,仍無(wú)人接聽(tīng)時(shí)則將p1.6置為低電平，繼電器吸合，完成自動(dòng)摘機(jī)。3.6 鈴流檢測(cè)電路鈴流信號(hào)檢測(cè)電路用來(lái)檢測(cè)電話(huà)線(xiàn)路上有無(wú)25hz/90v 鈴流信號(hào)。如果輸出為高電平送入cpu，則進(jìn)行延時(shí)處理，等待鈴流信號(hào)消失。如圖 3.14所示:1234d3d460vr95.1kc1222ufq3c92.2ufc132.2ufr144.7k+5p17br電話(huà)線(xiàn)圖 3

40、.14振鈴檢測(cè)電路在待機(jī)狀態(tài)下，電話(huà)線(xiàn)路上的電壓一直保持約52v；當(dāng)有用戶(hù)呼叫本機(jī)時(shí)， 交換機(jī)將向電話(huà)線(xiàn)路上發(fā)送振鈴信號(hào)，當(dāng)電話(huà)振鈴信號(hào)到來(lái)時(shí)，電話(huà)線(xiàn)路上產(chǎn)生90v、35hz 的振鈴信號(hào)，經(jīng)過(guò)極性變換電路，輸出 1 秒低， 秒高的方波，送入 cpu 的 p1.7腳, 再由軟件控制 , cpu以此來(lái)判斷有無(wú)振鈴及振鈴次數(shù)， 實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求。通話(huà)中一方掛機(jī)后，交換機(jī)會(huì)向另一方發(fā)送忙音信號(hào)。電話(huà)遠(yuǎn)程模塊必須具備的一個(gè)功能就是在查詢(xún)者掛機(jī)后，檢測(cè)出忙音，自動(dòng)掛機(jī)。3.7 忙音檢測(cè)電路忙音檢測(cè)電路主要用來(lái)檢測(cè)受話(huà)方有沒(méi)有占線(xiàn)。摘機(jī)后，撥叫dtmf 電話(huà)號(hào)碼后，受話(huà)方若正在接聽(tīng)電話(huà)， 線(xiàn)路上送回忙音信號(hào)（周

41、期為 0.7s，占空比為 50%的 450hz 音頻信號(hào)），cpu 根據(jù)這一信號(hào)發(fā)出模擬掛機(jī)和延時(shí)指令。圖3.15為忙音檢測(cè)電路 : lm339r4782kr4930klm324r4510kr46 30kc33c3230kr4430k+5r4882k+5r4320k4.7ufc31134521234510uf0.1ufbusy-ring u4trans3圖 3.15忙音檢測(cè)電路本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，當(dāng)開(kāi)始錄音后，對(duì)方掛機(jī)時(shí)，我們需要判斷出由交換機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的鈴流信號(hào)，此時(shí)交換機(jī)所發(fā)送的為忙音為0.35秒的方波。本系統(tǒng)利用單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能檢測(cè)電話(huà)信號(hào)音的原理用方法。該方法簡(jiǎn)單，不用鎖相放大器，成本低

42、，可靠性高，當(dāng)信號(hào)音頻率偏離 450hz較大或線(xiàn)路存在干擾時(shí)，依然能夠正確識(shí)別忙信號(hào)，占用單片機(jī)資源少， 僅需要一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器，檢測(cè)程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，代碼短。忙音信號(hào)檢測(cè)電路如圖3.13所示。信號(hào)通過(guò)音頻變壓器u4耦合到電容 c31負(fù)極，經(jīng) lm324 放大4倍后，送 lm339比較器，回差電壓由 r47控制，這樣就實(shí)現(xiàn)正弦波到方波的轉(zhuǎn)換，從lm339輸出的方波信號(hào)送 at89c51的p2.5口。4電路的調(diào)試對(duì)于本系統(tǒng)而言， 軟件程序所實(shí)現(xiàn)的功能比較多，所以軟件程序的調(diào)試顯得相當(dāng)?shù)臒┈?，但是硬件電路是軟件程序的基礎(chǔ)，因此，硬件電路的調(diào)試是非常重要的。4.1 信號(hào)檢測(cè)電路的調(diào)試信號(hào)檢測(cè)電路的

43、核心器件為被動(dòng)式人體紅外線(xiàn)傳感器,信號(hào)檢測(cè)電路實(shí)質(zhì)上就是紅外線(xiàn)傳感器的驅(qū)動(dòng)電路,在這個(gè)電路中最關(guān)鍵的是u-b 的 7 腳的輸出 ,為可正可負(fù)的電壓（對(duì)于中心電壓3v 而言） 。高于 3v 為正，低于 3v 為負(fù)，而在調(diào)試過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)在u-b 的 7腳輸出的始終為一高電平 （即總是高于中心電壓3v） ，則無(wú)法在 u-c的 8 腳輸出一個(gè)高電平進(jìn)入cpu 控制。經(jīng)多方面的查找，我們發(fā)現(xiàn)是放大器u-b 在調(diào)試過(guò)程中損壞，在換了一個(gè)新的放大器后，經(jīng)調(diào)試，在 u-b 的 7 腳可輸出可正可負(fù)的電壓。4.2 語(yǔ)音電路的調(diào)試語(yǔ)音電路我們采用的是語(yǔ)音錄放芯片apr9600，這是一款音質(zhì)好、不易斷電，可反復(fù)

44、錄放，單片錄音可達(dá)60 秒的新型語(yǔ)音芯片。語(yǔ)音電路實(shí)際上就是由apr9600接幾個(gè)外圍元件構(gòu)成。apr9600有八段控制，分別是 /m1/m8，只要根據(jù) apr9600芯片的使用說(shuō)時(shí)就可以使用語(yǔ)音電路了。 它的模式選擇由軟件控制， 在設(shè)計(jì)中我們只用了兩段，即使用串行控制模式。在apr9600 的 7 腳“oscr ” 端，外接了一個(gè) 24k-44k 的可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)此電阻可調(diào)節(jié)單片錄放的時(shí)間長(zhǎng)度。我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中有調(diào)試過(guò)，當(dāng)它的阻值為24k 時(shí)，單片錄放時(shí)間為 32 秒，而當(dāng)它調(diào)至44k 時(shí)，它的單片錄放時(shí)間為60 秒。經(jīng)調(diào)試，此電路正常。4.3 dtmf 編碼發(fā)送電路的調(diào)試dtmf 編碼發(fā)送

45、電路最主要的器件為集接收、發(fā)送為一體的mt8888 芯片，它經(jīng) 2 腳 in-接收由電話(huà)號(hào)碼輸入電路送過(guò)來(lái)的電話(huà)號(hào)碼，經(jīng)芯片內(nèi)部處理后，由6 腳和 7 腳之間接入的3.579545mhz的晶振產(chǎn)生 16 組高、低頻組合的頻率，然后通過(guò)8 腳 tone 端輸出dtmf 信號(hào)。和語(yǔ)音電路一樣， 這個(gè)電路最主要的是mt8888 芯片和外圍的幾個(gè)元件，只要把它們的參數(shù)設(shè)定好，再結(jié)合軟件控制，就可以正常工作了。4.4 模擬摘機(jī)掛機(jī)電路的調(diào)試這個(gè)電路在調(diào)試的時(shí)候，我們主要檢測(cè)電話(huà)線(xiàn)上的回路電流13，如果電話(huà)線(xiàn)回路電流突然變大為30ma 時(shí)，認(rèn)為電話(huà)機(jī)已摘機(jī)。 因?yàn)槌炭亟粨Q機(jī)產(chǎn)生的電壓在概是9-12v，所以

46、我們?cè)诶^電器的控制端連接了一個(gè)大約300-400? 的電阻拉入電話(huà)線(xiàn)兩端。而當(dāng)電話(huà)線(xiàn)回路電流為 0 時(shí)，我們認(rèn)為電話(huà)機(jī)已經(jīng)掛機(jī)。4.5 鈴流檢測(cè)電路的調(diào)試在待機(jī)狀態(tài)下，電話(huà)線(xiàn)路上的電壓為52v，而當(dāng)電話(huà)線(xiàn)路上有鈴流信號(hào)時(shí)， 我們得到它的參考電壓值為90v，所以接入了一個(gè)60v的穩(wěn)壓二極管。但在調(diào)試中，我們發(fā)現(xiàn)有鈴流信號(hào)時(shí)，并不是參考值的 90v，而是下降很多，所以我們便換了一個(gè)只有40v 的穩(wěn)壓二極管好，經(jīng)檢驗(yàn)，正常。4.6忙音信號(hào)檢測(cè)電路的調(diào)試當(dāng)撥通電話(huà)后，如受話(huà)方占線(xiàn)，則電話(huà)線(xiàn)路上送來(lái)450hz 的音頻信號(hào)，我們用示波器看到了這個(gè)信號(hào)，而且是周期為0.35 秒的方波。4.7 小結(jié)在本次設(shè)計(jì)

47、中，調(diào)試是一個(gè)巨大的工程。就硬件電路而言，除dtmf 編碼發(fā)送電路因?yàn)椴皇煜t8888芯片的主要功能而在編程時(shí)遇到一點(diǎn)困難外， 其余部分都已經(jīng)調(diào)試出來(lái)了，所以說(shuō)這個(gè)設(shè)計(jì)的調(diào)試基本成功。5 軟件部份設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)包括mcs-51 單片機(jī)對(duì)報(bào)警信息的采集處理和報(bào)警處理子程序。主程序在完成系統(tǒng)復(fù)位、初始化、報(bào)警信息的輸入與記錄工作后，若檢測(cè)到報(bào)警信息， 就啟動(dòng)摘機(jī)電路， 并從存儲(chǔ)器 at24c02中找到相應(yīng)的電話(huà)號(hào)碼通過(guò)mt8888 送入電話(huà)電路。當(dāng)檢測(cè)到對(duì)方摘機(jī)后，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音芯片apr9600 開(kāi)始語(yǔ)音播放其程序流程圖如圖 5.1 所示13: 圖 5.1部分軟件設(shè)計(jì)框圖結(jié) 論防盜技術(shù)作為我國(guó)6

48、0 年代新興起來(lái)的一種技術(shù)，近幾年來(lái)，已得到了飛速的發(fā)展。國(guó)內(nèi)很多地方都用到了這種技術(shù)，比如，汽車(chē)防盜，圖書(shū)防盜等。本論文所介紹的遠(yuǎn)程智能防盜報(bào)警系統(tǒng)是一種家庭用的，當(dāng)主人不在家或晚上安全意識(shí)比較模糊的時(shí)候，使家中的財(cái)產(chǎn)免受損失用的，與普通電話(huà)線(xiàn)連接的防盜裝置。在主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的部分硬件部分中，對(duì)于自動(dòng)模擬摘機(jī)與掛機(jī)電路，忙音信號(hào)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)中，只涉及幾個(gè)簡(jiǎn)單的元件，在dtmf 編碼發(fā)送電路和語(yǔ)音電路中，只涉及兩個(gè)芯片mt8888 及apr9600 和一些外圍的簡(jiǎn)單元件，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單，硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題少。而在信號(hào)檢測(cè)電路中，由于放大器u-b 的損壞使得電路剛開(kāi)始時(shí)不能正常工作，在更

49、換一個(gè)新的后， 信號(hào)檢測(cè)電路正常。而對(duì)于鈴流檢測(cè)電路在設(shè)計(jì)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在有鈴聲的情況下，電話(huà)線(xiàn)路上送來(lái)的電壓值和參考值不一樣，經(jīng)多方面的資料查證后，我們更換了穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值，電路調(diào)試正常。在這次設(shè)計(jì)中， 雖然硬件方面存在著一些困難，但在多方面的資料查證后，硬件電路的各個(gè)部分基本上能正常工作。所以總體來(lái)說(shuō)，硬件部分的調(diào)試是比較成功的。參考文獻(xiàn)1蔡美琴 ,張為民等 .mcs-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用m. 北京: 高等教育出版社 :2002: 8-9. 2徐海. 熱釋電紅外線(xiàn)傳感器的工作原理db/ol.http:/ 人體熱釋電紅外報(bào)警開(kāi)關(guān)db/ol.http:/ , 2003-10-01.4

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53、ref4vs s5tone8es t18st/gt19vdd20u1mt8888p00p01p02p03p06p05p07p04y23.5 79mr3 03 74kc260.1uf+5c250.1u fr2850kr3 1100kr3 21 0kr2 91kc2 7 0.01 ufc2 14.7u fr2 410k32518764u3lm38 6r2310kc2 210uf+5c244.7ufc230.47ufr2510c140.1 uft1r211 0kc1 610ufr20100k+532518764u3lm386r18100kc194.7ufc184.7 ufc1 70.4 7ufr2

54、210c1 50.1 ufr19100k電話(huà)線(xiàn)vccr16470vccr1 522k-4 4kled/m11/m22/m33/m44/m55/m66os cr7/m78/m89/bus y10/be11/vs sa12/vs sd13sp+14sp-15vcca16micin17micref18agc19an a_ in20an a_ ou t21/s trobe22/ce23msel124msel225extclk26/re27vccd28u2apr9 600r110kr247kc3103u-ar34.7kc547u fvccr4300kvccc1 00.1 ufc4104c610 ufr5

55、10ku-br62 4kr724kmicin-micin+r1 7470kc722 ufc1147uf1mr8c8103d1d2u-cr1 0180kr1 3220 kr1 1180 kr1 2220kvccsignal_ _inc29104mk1micin+micin-c3010 4r4 15.1 kr4 24.7 kr3 710kr3810kr3910kr3 610kr3 510kr3 410kr3 310kvcc1234567890*#co mp onen t_1vccy112mc130pfc230pfcry1cry2cry1cry2c2 810u fr4 08.2kresvccresp

56、1.01p1.12p1.23p1.34p1.45p1.56p1.67p1.78res9p3.010p3.111p3.212p3.313p3.414p3.515p3.616p3.717xtal218xtal119gnd20p2.021p2.122p2.223p2.324p2.425p2.526p2.627p2.728psen29ale30ea31p0.732p0.633p0.534p0.435p0.336p0.237p0.138p0.039vcc40at8 9c51p10p11p10p11p12p13p14p15p16p17p30p 31p32p 33p 34p 35p36p 37p30p31p

57、32p33p34p35p 00p 01p 02p 03p 04p 05p 06p12p07p13p14p15signal_ _inpird1e2g3+5v32891014567+5vp36lm339r4 782kr4 930 klm324r4 510kr4 630kc33c32r5 030kr4 430k+5r4 882k+5r4 320k4.7ufc31134521234510uf0.1ufbus y-rin gu4trans 3bu sy-rin g圖 a硬件電路總圖附錄 b器件清單及功能（1）mcs-51 系列單片機(jī) at89c51 一塊（作為主控芯片，實(shí)施整機(jī)的控制功能）；（2）apr9600 語(yǔ)音錄放芯片一塊（完成語(yǔ)音信號(hào)的錄制和播放）；（3）mt8888 雙音多頻芯片一塊（作為dtmf 編碼的發(fā)送與接收）；（4）lm386 音頻功率放大器兩個(gè)（對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，確保電路中有足夠的電壓，電流和功率）；（5）被動(dòng)式熱釋電人體紅外線(xiàn)傳感器一個(gè)（檢測(cè)人體發(fā)出的特定的波長(zhǎng)為 10 m-15 m 的紅外波）；（6）