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基于单片机的家庭防盗报警系统组成及应用

2012年07月11日 16:33智慧城市网点击量:1724

  从实际出发,设计一种家庭用、与线连接、操作简单、工作稳定可靠的远程智能防盗报警装置。当人们外出时,往往希望实施自动监测报警以使家庭财产免受损失。针对这一需求,研制出了一系列自动报警系统,如门磁式、触摸式和红外线监测自动报警系统等。本文将介绍的远程智能防盗报警装置,可同时监视多个重要点(如门、窗等),发现盗情及时拨叫号码,并能利用普通线进行告警信号呼叫,其性能稳定可靠,实用性、适用性强,且具有较高的灵活性。
  
  基本工作原理
  
  远程智能防盗报警装置由信号检测电路、复位电路、输入电路、89C51单片机、语音电路、模拟摘机挂机电路、DTMF编码发送电路、铃流信号检测电路和忙音信号检测电路等构成。DTMF编码发送电路送出的是由用户经输入电路预先设定好并存储在CPU中的,该号码可随意设置,可以是市内程控(如单位或110等)、手机或寻呼机等。
  
  当信号检测电路测到有人闯入时,即发出触发信号作为报警信号,经放大送入CPU。CPU延时10s,若是主人进入,则可在这10s内利用复位电路使CPU初始化,否则准备报警。CPU首先检察铃流信号检测电路的输出情况,若输出为一高电平,则说明用户机振铃,不能摘机拨号,需进行延时处理,只有当输出为低电平时,CPU指示模拟摘机电路摘机,发送DTMF,呼叫预设的受话方。这时就会有两种情况出现:受话方占线和受话方振铃。若出现*种情况,系统进行模拟挂机、延时后再摘机拨号;如果受话方振铃、摘机,即开始发送录制在APR9600中的信号音或语音信号,zui后挂机。
    
  1信号检测电路
  
   传感器为P2288被动式热释电人体红外传感器。它采用平衡检差方式工作,只感应7~14μm波长的活动人体红外辐射线,不会受环境温度及可见光的影响,传感器加装菲涅尔透镜可感应10m以内的人体辐射红外线。活动人体辐射的红外线被传感器检测到后,传感器将产生微弱的电信号,经滤波、放大,送给双向比较器。为防误动作,信号将与门限电平进行比较,产生脉冲信号输出,将高电平作为告警信号,送入CPU。
  
  2输入电路
  
  图3中DTMF编码器为CSC5087,它可根据不同的按键产生一组双音频信号,CCITT(电报咨询委员会)规定了按键与高、低频组的组合。例如,按下“8”键,发出DTMF信号频率为fL=852Hz、fH=1336Hz。
  
  DTMF译码器为SC8870,它将每一个DTMF信号译成一个4位二进制代码输出,16个DTMF信号分别对应0000~1111共16个二进制代码。例如,对CSC5087送出的fL=852Hz、fH=1336Hz的DTMF信号,SC8870译码后输出“1000”代码,对应按键“8”。
  
  3语音电路
  
  语音电路用于录制和播放用户所要报警的语音信号或其他报警信息,相应信息可由用户预先设定并可随时修改。
  
  本系统中的语音电路选用语音录放芯片APR9600,该芯片是采用模拟存储技术的一款音质好、噪声低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路可录放32~60s。APR9600具有多种手动控制方式,多段控制时电路简单,采样速度及录放音时间可调,每个单键均有开始、停止和循环多种功能。
  
  4铃流信号检测电路
  
  铃流信号检测电路用来检测线路上有无25Hz/90V铃流信号。如图4所示,极性保护电路由整流、滤波和稳压等电路组成。铃流信号经该电路后输出的高电平信号并不是规则的矩形波,还需经过由G1、G2两级施密特反相器构成的整形电路。这时,输出的高电平送入CPU,进行延时处理,等待铃流信号消失。
  
  5忙音信号检测电路
  
  如前所述,拨叫DTMF后,受话方若正在接听,线路上送回忙音信号(周期为0.7s,占空比为50%的450Hz音频信号),CPU根据这一信号发出模拟挂机和延时指令。
  
  忙音检测由极性保护电路和NE567锁相环构成。NE567(Ⅰ)的检振频率为450Hz,用来确定线路中有无450Hz音频信号。因为忙音信号不是连续的音频信号,NE567(Ⅰ)的输出也不为连续的低电平,而是高低相间、频率为1.429Hz的振荡信号。NE567(Ⅱ)用来完成忙音识别,检振频率为1.429Hz,若前一级锁相环的输出信号频率刚好为1.429Hz,输出为一低电平,作为忙音存在的指示信号,送入CPU中,完成相关动作。
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