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：次来源：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。