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基于单片机为核心的遥控报警系统设计

发布时间:2020-06-30 22:56:08 阅读: 来源:手机座厂家

1引言

本文引用地址:由于经济的快速发展,人们生活水平得到较大的提高,生活节奏也越来越快,为此家电遥控和家庭安全也为人们所需要和重视。以AT89C51单片机为核心通过电话进行电器遥控和报警装置主要解决这些问题。他的主要功能有:通过电话可以遥控16路电器通断,遥控路数可以根据需要进行扩展;可以实现电器调压调速控制,有密码设定,保密安全性好;有语言提示,避免盲目操作;可以取消已输入的操作命令;当单片机接收到家中天然气泄露、温度超限和失窃信号后会自动拨打预留电话并报告家中发生的情况。

2硬件电路设计

总体电路设计思路是:电话遥控报警器与家用电话采用并联方式,当有振铃信号时单片机开始记数,前10次铃声内若有人接电话,则遥控报警器被屏蔽,不影响正常接听电话,若10次铃声后无人接听,约定遥控报警器自动模拟挂机,并发出提示音要求用户输入密码,允许3次输入错误,并有2次提示输入错误重新输入,若第3次输入错误则自动挂机。密码输入确认无误后,发出提示音,提示用户输入要求执行任务的电器代码,代码为3位数字加“#”字确认,前2位数字为电器代号,范围为1~16(假定控制电器为16 个),第3位数为调压调速的级数,范围为1~4(档数根据需要确定),若电器无调压调速,则第3位数无效。若同一任务所输入的次数为偶数,表示取消任务。若2次按键的时间间隔小于100 ms,则第2次按键输入无效,以防止抖动。若前次按键后10 s无按键输入,默认为无任务输入,自动挂机。挂机后单片机把输入任务送对应输出口执行任务,并保持状态直到有新任务输入。

硬件电路主要包括震铃检测电路、模拟摘机和DTMF解调电路、调速电路、任务执行电路、3路传感器报警信号电路,以及语音电路部分。硬件电路框图如图1所示。

2.1振铃检测电路

电路如图2所示。电话线振铃信号为25 Hz,75~100 V。因此不能直接与IC电路连接,同时为了防雷击,输入端用1μF/160 V电容进行隔离。铃流声经全桥整流后再由光电耦合器4N25耦合并经40106整形后送89C51 T0计数器进行振铃次数记数,当T0记数为10次时,按约定为有任务输入,89C51输出模拟摘机信号使线路接通,同时单片机控制语音提示电路送入双音频 DTMF解码电路。

2.2双音频解码DTMF电路

DTMF电路采用典型的MF8870芯片作双音频解码电路。当单片机发出模拟摘机信号后使线路接通,在提示音后输入密码,如MF8870,确认有信号输入后,CIO端(15 脚)为“1”,更新输出锁存器,并将输入双音频信号解码为4位二进制数送输出锁存器D1~D4端,CIO端电平送EN端(10脚)允许输出。单片机首先进行密码核对,然后将MF8870送入的任务信号送RAM中存储,直到输入任务结束。

2.3语音提示及拨号电路

语音提示电路采用美国ISD公司语音芯片ISD25120,该芯片可录放120 s,由于采用“直接模拟量存储”(DAST)专利技术,信号无需经D/A,A/D转换等处理过程,失真小,音质好。片内含振荡器、话筒前置放大器、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及E2PROM陈列,外围电路简单,体积小,3 V单电源供电,耗电省,维持电流仅1μA。

用该芯片只播放预录好的语句,所以电路只用了放音功能,录/放模式P/R接高电平,节电方式为工作接地。时钟采用外时钟,ISD25120外时钟频率 f=512 kHz。ISD25120共有10条地址线,要这样可以实现200 ms的信息分辨率,但由于我们只需要寻找每段录音起始地址,所以可以降低分辨率使用,这里把A3~A0接地。A9和A8决定A7~A0的意义,当A9和 A8有一个为“0”时,A7~A0表示为当前录放操作的起始地址,当A9和A8有一不为“0”时,A7~A0表示为不同的操作模式,在此A9和A8接地,表示A7~A0为地址数。当需要放音时,89C51使ISD25120片选端CE=“0”,同时给出A7~A0地址数,在CE的下降沿锁存,A9~A0具体设置如下:

这样由A7~A4四条地址线可以最大寻址数为16个,每段时间长短可以由设计者根据需要决定。录音段起始时间和此段起始地址数关系如下:时间=某段起始地址数(十进制)×分辨率

不同芯片分辨率不同,具体可查阅有关手册。 ISD25120分辨率为200 ms,本装置1~7段为6 s,输入有关的提示语。第8段为预留电话号码,9~11段为15 s,用于拨号报警,12~16段共27 s备用。语音提示及拨号电路图如图3所示。

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