畢業(yè)論文-智能住宅安防監(jiān)控主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　天 津 大 學(xué)本科畢業(yè)論文</p><p>　　智能住宅安防監(jiān)控主控系統(tǒng)</p><p>　　[摘要]本次設(shè)計(jì)提出并設(shè)計(jì)了一種基于公用電話網(wǎng)絡(luò)的智能住宅安全監(jiān)控主控系統(tǒng)。家庭安防系統(tǒng)是智能住宅小區(qū)案犯非系統(tǒng)的最重要的組成部分，也是智能家居自動(dòng)化的重要組成部分，主要包括住戶門及陽(yáng)臺(tái)與窗戶的防入侵報(bào)警，電話線斷路報(bào)警以及門磁報(bào)警。本課題以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為原則，通過(guò)對(duì)相應(yīng)報(bào)警傳

2、感器的選用，控制器軟硬件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)門盜防護(hù)，窗盜防護(hù)，火災(zāi)報(bào)警，燃?xì)庑孤﹫?bào)警，緊急求助等多項(xiàng)典型家庭安防功能，在系統(tǒng)受到入侵時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息傳送給用戶，以實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭的全天24小時(shí)的安全防護(hù)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為當(dāng)出口通道或窗戶受到入侵，以及電話線斷路，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警。</p><p>　　[關(guān)鍵字] 智能家居 安防系統(tǒng) 聲光報(bào)警 <

3、;/p><p>　　Main Control System Intelligent Residential Security Monitoring</p><p>　　[Abstract]Home security systems are smart residential area criminals most important non-system components, intelli

4、gent home automation is an important part, including household doors and balconies and windows of anti-intrusion alarm, push-button family emergency assistance alarm, gas leak alarm fire alarm. The subject of the princip

5、le of economic utility, through the appropriate selection of sensor alarms, the controller hardware and software design, implementation, Pirates of protective doors, </p><p>　　[Key words]Intelligent home Se

6、curity systems Alarm of Light sound</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論5</b></p><p>　　1.1論文研究的來(lái)源與研究背景5</p><p>　　1.2論文研究目的、意義與內(nèi)容6</p>

7、<p>　　1.2.1本論文研究的目的與意義6</p><p>　　1.2.2論文研究的內(nèi)容：6</p><p><b>　　2監(jiān)控終端7</b></p><p>　　2.1監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1.1 電源7</p><p>　　2.1.2振鈴檢測(cè)電路

8、8</p><p>　　2.1.3模擬摘掛機(jī)電路8</p><p>　　2.1.4DTMF編解碼電路8</p><p>　　2.1.5語(yǔ)音電路10</p><p>　　2.1.6液晶顯示電路11</p><p>　　2.1.7 E2PROM及時(shí)鐘電路12</p><p>　　2.1.

9、8可編程邏輯電路13</p><p>　　2.1.9電話線防斷檢測(cè)電路14</p><p>　　2.1.10整體電路14</p><p>　　2.2軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.2.1報(bào)警14</p><p>　　2.2.2遠(yuǎn)程控制16</p><p>　　2.2.3設(shè)置1

10、7</p><p>　　2.2.4主流程19</p><p><b>　　2.3調(diào)試20</b></p><p>　　2.3.1硬件調(diào)試20</p><p>　　2.3.2軟件調(diào)試20</p><p>　　3電源設(shè)計(jì)與單片機(jī)介紹22</p><p>　　3.1電源

11、設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.2硬件原理圖及說(shuō)明22</p><p>　　3.2.1變壓器整流電路22</p><p>　　3.3單片機(jī)介紹23</p><p><b>　　4信號(hào)轉(zhuǎn)接器27</b></p><p>　　4.1硬件電路設(shè)計(jì)27</p><p>

12、;　　4.2軟件設(shè)計(jì)29</p><p><b>　　5.3調(diào)試29</b></p><p>　　5外圍檢測(cè)模塊30</p><p>　　5.1無(wú)線紅外報(bào)警器30</p><p>　　5.2無(wú)線門磁報(bào)警器31</p><p>　　6、監(jiān)控中心軟件32</p><p&

13、gt;<b>　　結(jié) 論34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1論文研究的來(lái)源與研究背景</p><p>　　智能住宅是近年來(lái)產(chǎn)生并迅速崛起的一種新型住宅，它是建筑藝術(shù)、生活

14、理念與信息技術(shù)、電子技術(shù)等現(xiàn)代高科技的完美結(jié)合。智能住宅為住戶提供了一種更加安全、舒適、方便、快捷和開放的智能化、信息化生活空間。智能住宅作為智能小區(qū)的一個(gè)單元，其智能化程度直接體現(xiàn)小區(qū)的智能化程度。</p><p>　　家庭安防系統(tǒng)是適應(yīng)現(xiàn)代生活對(duì)家庭功能逐漸增長(zhǎng)的需求發(fā)展起來(lái)的一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的內(nèi)容、構(gòu)成和配置因國(guó)度、家庭的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、家庭的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及個(gè)人喜好的不同而不同。因此，家庭安防系統(tǒng)的配置與住宅小區(qū)的

15、定位（安置型、實(shí)用型、舒適型還是豪華型）以及住戶的類型比例（經(jīng)濟(jì)實(shí)力、知識(shí)結(jié)構(gòu)等）有著密切的關(guān)系。隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展和未來(lái)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的臨近，“安全”作為一項(xiàng)綜合服務(wù)，將會(huì)形成更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。這方面的社會(huì)需求記已在逐步升溫。作為政府職能的重要組成部分，保障公民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)的安定，實(shí)施“綜合安全服務(wù)工程”將會(huì)像“環(huán)保工程”、“生態(tài)農(nóng)業(yè)工程”一樣，受到社會(huì)的關(guān)注和公眾的歡迎。筆者認(rèn)為，綜合安全理念的確立和社會(huì)公共安全服

16、務(wù)保障體系形成之時(shí)，將是有中國(guó)特色的安防事業(yè)步入世界先進(jìn)行列之日</p><p>　　一般地，從結(jié)構(gòu)上來(lái)講，家庭安防系統(tǒng)由控制器、家庭布線、傳感器/執(zhí)行器等構(gòu)成；每一個(gè)家庭控制器作為智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，互聯(lián)成網(wǎng)并上聯(lián)至小區(qū)綜合管理系統(tǒng)；從信息組成上來(lái)講，家庭安防系統(tǒng)包括語(yǔ)音信息、數(shù)據(jù)信息、視頻信息以及控制信息等；從功能上來(lái)講，家庭安防系統(tǒng)包括安防功能（防盜報(bào)警、電話線斷路檢測(cè)，門禁系統(tǒng)檢測(cè)等）</

17、p><p>　　家庭報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。住宅周界防護(hù)是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)；住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)是指在益發(fā)危險(xiǎn)區(qū)域安裝紅外探測(cè)器，熱傳感器，煙霧傳感器等。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備（門磁開關(guān)）設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備（紅外探測(cè)器）撤防。當(dāng)家人出門后，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備（門磁開關(guān)）和住宅區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備（紅外探測(cè)器）均設(shè)防。</p&g

18、t;<p>　　本設(shè)計(jì)主要負(fù)責(zé)電源與緊急報(bào)警子系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，要及時(shí)為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，以使各報(bào)警子系統(tǒng)能正常工作。家庭安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越完善，技術(shù)也已經(jīng)成熟，報(bào)警器也出現(xiàn)了智能語(yǔ)音報(bào)警。但是無(wú)論發(fā)展到什么程度，家庭安防的設(shè)計(jì)原理是基本相同的。本設(shè)計(jì)雖然沒(méi)有用現(xiàn)有的最新技術(shù)，但是方便，簡(jiǎn)單，易操作，成本低?，F(xiàn)在的中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)了，比較大的家庭安防設(shè)備公司。但是相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，技術(shù)仍然很落后。所以我們要加強(qiáng)家庭

19、安防方面的研究，從務(wù)實(shí)出發(fā)，而不是盲目的追求高科技豪華安防系統(tǒng)，以為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為中國(guó)城市的普通家庭。</p><p>　　1.2論文研究目的、意義與內(nèi)容</p><p>　　1.2.1本論文研究的目的與意義</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，住宅的智能化和信息化在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)運(yùn)而生。智能家居是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通訊、

20、訊息家電、設(shè)備自動(dòng)化功能，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。而這一切都是在家庭產(chǎn)品自動(dòng)化，智能化的基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按擬人化的要求實(shí)現(xiàn)的。智能家居可以定義為一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起。與普通家居相比，由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智能的工具，提供全方位的訊息交換功能，幫助家庭與外部保持訊息交流暢通

21、。</p><p>　　根據(jù)目前人們的生活水平以及人們對(duì)智能住宅初步要求，智能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)適合于市場(chǎng)的需求，滿足人們對(duì)生活環(huán)境安全、舒適、方便、便捷的要求。所以本文提出一種基于公用電話網(wǎng)絡(luò)的智能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想并加以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　1.2.2論文研究的內(nèi)容：</p><p>　　家庭安防系統(tǒng)越來(lái)越受到重視，本設(shè)計(jì)針對(duì)家庭安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)其主控系

22、統(tǒng)和監(jiān)控終端以及控制模塊，這是防系統(tǒng)的重要組成部分。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要介紹了的選題背景、課題介紹、設(shè)計(jì)主要工作、方案論證。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容通過(guò)公共電話網(wǎng)進(jìn)行安全報(bào)警和過(guò)程控制，語(yǔ)音報(bào)警、監(jiān)控中心聲光報(bào)警、液晶顯示、電話線短路監(jiān)測(cè)。</p><p>　　智能住宅安全監(jiān)控主控系統(tǒng)對(duì)住宅智能弱電系統(tǒng)來(lái)講是一個(gè)非常重要的子系統(tǒng)，是確保住宅內(nèi)人身、財(cái)產(chǎn)及信息資源安全的重要手段，是使住宅有

23、一個(gè)安全、方便、舒適與高效的工作、生活環(huán)境的必要保證。保安自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是以體化實(shí)現(xiàn)對(duì)大廈內(nèi)各種保安防范設(shè)施和功能的集成監(jiān)控管理、報(bào)案處理和聯(lián)動(dòng)控制。</p><p>　　我國(guó)的安防技術(shù)是在同犯罪分子作斗爭(zhēng)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的，隨著電子技術(shù)的日益成熟和可靠，安防器材和設(shè)備也得到了極大的發(fā)展。公安部為了規(guī)范安防技術(shù)市場(chǎng)，開始負(fù)責(zé)安防技術(shù)的規(guī)范管理工作，負(fù)責(zé)安防技術(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)工作，確保安防技術(shù)產(chǎn)品的功能和可靠

24、性；逐步實(shí)施了安防產(chǎn)品生產(chǎn)、工程施工設(shè)計(jì)的許可證制度，確保安防技術(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工的水平。</p><p><b>　　2監(jiān)控終端</b></p><p>　　監(jiān)控終端是智能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)的核心模塊，它主要實(shí)現(xiàn)，接收?qǐng)?bào)警信號(hào)并向中心和用戶報(bào)告、接收用戶呼叫并可以根據(jù)用戶的指令來(lái)操縱家電設(shè)備的設(shè)備，在智能監(jiān)控系統(tǒng)中處于核心地位。它由聲光報(bào)警電路、振鈴檢測(cè)電路

25、、模擬摘掛機(jī)電路、語(yǔ)音電路、液晶顯示電路、E2PROM電路一起構(gòu)成安全監(jiān)控系統(tǒng)的住宅終端部分。</p><p>　　2.1監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　監(jiān)控終端是集電話信號(hào)處理、雙音多頻(DTMF)信號(hào)處理、語(yǔ)音信號(hào)播放、以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)處理等功能于一體的設(shè)備。它以一個(gè)AT89C52為核心，雙音多頻信號(hào)處理采用MT8888C芯片，語(yǔ)音芯片采用ISD250O芯片，實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用DS13

26、02時(shí)鐘芯片，另外一些邏輯變換采用可編程邏輯器件CAT24WC256芯片。監(jiān)控終端組成方塊圖見圖2.1。</p><p><b>　　液晶</b></p><p>　　電話防斷 </p><p><b>　　開關(guān)量輸出</b></p><p>　　DT

27、MF編解碼 AT89C52 </p><p><b>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘</b></p><p><b>　　振鈴</b></p><p>　　語(yǔ)音 </p><p>　　圖2.1監(jiān)控終端方框圖</p><p>

28、<b>　　2.1.1 電源</b></p><p>　　整個(gè)監(jiān)控終端需要一個(gè)3.3V的常備電源(EZPROM)以及5V的電源。常備電源采用電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，其他電源采用一個(gè)變壓器從22OV市電得到。變壓器采用9V直流輸出額定電流50OmA的變壓器。為使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作，對(duì)直流電壓采用220OuF-6V電容進(jìn)行濾波。5V電源從gV由穩(wěn)壓模塊78L05變換得到。由于在78L05上有壓降，所以會(huì)有發(fā)熱

29、，需要在78L05上加散熱片。考慮到后面芯片對(duì)電壓穩(wěn)定性要求比較高，所以從78LO5出來(lái)的5V電源還要經(jīng)過(guò)濾波處理。采用22OuF/16V的電解電容來(lái)過(guò)濾低頻電壓波動(dòng)，用0.luF的電容過(guò)濾掉高頻的干擾信號(hào)。這樣得到的5V電源比較穩(wěn)定，能夠滿足5V供電芯片的要求。</p><p>　　2.1.2振鈴檢測(cè)電路</p><p>　　公用電話系統(tǒng)中，為了防止電遷移侵蝕銅線，電源采用負(fù)電壓，電壓一

30、般在為一24V到60V的直流。振鈴信號(hào)一般是幅值在24V到75V，頻率在20到60Hz的正弦波振鈴信號(hào)疊加在直流饋電上傳輸，通常振鈴信號(hào)的斷續(xù)比為1:4，周期為5秒。要檢測(cè)振鈴信號(hào)必須從直流饋電上提取交流信號(hào)，利用電容隔直流通交流的特性把直流信號(hào)過(guò)濾掉，得到交流信號(hào)。由于整個(gè)線路上電壓比較高，所以電容的電壓標(biāo)值要比較大，這樣還可以防止電壓浪涌損壞電器的情況。振鈴交流信號(hào)的頻率也比較低，所以電容的容量要取比較大一些才能保證交流信號(hào)通過(guò)，采

31、用lF/250V的電容。得到交流信號(hào)后還不能直輸入到單片機(jī)處理，必須進(jìn)行整流、分壓處理得到合適的電位。交流信號(hào)進(jìn)行全橋整流后得到直流信號(hào)，再用一個(gè)電解電容進(jìn)行穩(wěn)壓，然后用一個(gè)4.3V或4.7V的穩(wěn)壓管把電壓保持在5V以內(nèi)以便單片機(jī)能進(jìn)行處理。</p><p>　　沒(méi)有振鈴時(shí)振鈴檢測(cè)電路沒(méi)有交流電源通過(guò)振鈴檢測(cè)電路沒(méi)有電壓輸出即輸出為低電平。有振鈴時(shí)，振鈴檢測(cè)電路則輸出為高電平。檢測(cè)振鈴次數(shù)就是利用這個(gè)信號(hào)的邊沿觸

32、發(fā)單片機(jī)，由于單片機(jī)的邊沿觸發(fā)是下降沿觸發(fā)，所以把振鈴檢測(cè)電路的輸出用反向器轉(zhuǎn)變后接到單片機(jī)的外部中斷引腳。振鈴檢測(cè)電路組成示意圖如圖2.3</p><p>　　振鈴 振鈴脈沖</p><p>　　圖2.3 振鈴檢測(cè)示意圖</p><p>　　2.

33、1.3模擬摘掛機(jī)電路</p><p>　　在電話回路中，當(dāng)電話處于掛機(jī)狀態(tài)時(shí)電話線處于開路狀態(tài)，回路中沒(méi)有電流流過(guò)。如果回路中接入一個(gè)電阻，當(dāng)回路電流小于20fnA時(shí)交換機(jī)不認(rèn)為是電話摘機(jī)，只有回路中電流大于20mA時(shí)才認(rèn)為是摘機(jī)了。所以，模擬摘掛機(jī)可以采用繼電器或者開關(guān)管控制一個(gè)電阻在回路中接通或斷開。采用開關(guān)管模擬摘掛機(jī)，具有無(wú)觸點(diǎn)、體積小、耗電少的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　2.1.

34、4DTMF編解碼電路</p><p>　　電話系統(tǒng)中除了聲音信號(hào)外還可以傳送DTMF(雙音多頻)信號(hào)，DTMF的每個(gè)信號(hào)是由4種低頻和4種高頻兩個(gè)頻率組成的，可以組合成16種信號(hào)，正好代表16進(jìn)制的16個(gè)數(shù)，也對(duì)應(yīng)電話中的信號(hào)鍵。電話系統(tǒng)中就是采用這種信號(hào)進(jìn)行撥號(hào)。智能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)中采用DTMF信號(hào)向中心傳輸報(bào)警信號(hào)。表2—1為DTMF編碼表。</p><p>　　表2—1DTMF編碼

35、表</p><p>　　DTMF信號(hào)的解碼以及編碼是采用MT8888C芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。MT8888芯片是MITEL公司采用CMOS工藝生產(chǎn)的一種低功耗、高集成度的DTMF信號(hào)收、發(fā)芯片，它可以方便地與微機(jī)接口。</p><p>　　MT8888是采用CMOS 工藝生產(chǎn)的DTMF信號(hào)收發(fā)一體集成電路，它的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關(guān)電容式D／A變換器，可發(fā)出16種雙音多頻DTMF

36、信號(hào)。接收部分用于完成DTMF信號(hào)的接收、分離和譯碼，并以4位并行二進(jìn)制碼的方式輸出。MT8888芯片集成度高、功耗低，可調(diào)整雙音頻模式的占空比，能自動(dòng)抑制撥號(hào)音和調(diào)整信號(hào)增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與TTL電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程控制。</p><p>　　MT8888的外圍電路非常簡(jiǎn)單，與微機(jī)接口也很方便，通過(guò)改變R2可調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的增益。具體應(yīng)用電路如圖2.4所示。</p><p&

37、gt;　　圖2.4MT8888外圍電路</p><p>　　電話系統(tǒng)中兩條電話線是有正負(fù)之分的，而在實(shí)際使用中要識(shí)別正負(fù)是不方便的，所以采用全橋整流電路來(lái)避免這個(gè)麻煩。DTMF信號(hào)是兩種頻率疊加在一起的頻率信號(hào)，經(jīng)過(guò)一個(gè)電容接到MT8888C的輸入引腳上可以進(jìn)行DTMF信號(hào)識(shí)別。DTMF信號(hào)輸出時(shí)，經(jīng)過(guò)MT8888C編碼后用運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，再連接到電話線饋電線路上。</p><p>&

38、lt;b>　　2.1.5語(yǔ)音電路</b></p><p>　　語(yǔ)音電路在監(jiān)控終端主要是用于語(yǔ)音報(bào)警時(shí)給用戶以語(yǔ)音形式的報(bào)警，在遠(yuǎn)程控制中語(yǔ)音提示用戶如何進(jìn)行操作，并且在設(shè)置時(shí)語(yǔ)音提示用戶如何進(jìn)行設(shè)置等。語(yǔ)音只要事先錄制好，在需要時(shí)播放出來(lái)，所以要選取一個(gè)可以存儲(chǔ)語(yǔ)音信號(hào)的芯片，采用ISD2500系列芯片。</p><p>　　美國(guó)ISD公司的2500芯片，按錄放時(shí)間60秒

39、、75秒、90秒和120秒分成ISD2560、2575、2590和25120四個(gè)品種。ISD2500系列和1400系列語(yǔ)音電路一樣，具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便，無(wú)需專用的語(yǔ)音開發(fā)系統(tǒng)等相同優(yōu)點(diǎn)。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)E 2 P R O M容量為4 8 0 K(1 4 0 0系列為128K)，所以錄放時(shí)間長(zhǎng)；有10個(gè)地址輸入端(1400系列僅為8個(gè))，尋址能力可達(dá)1024位；最多能分600段；設(shè)有OVF（溢出）端，便于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。ISD

40、2500系列具備微控制器所需控制接口。通過(guò)操縱地址和控制線可完成不同的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理，如信息的組合，連接，設(shè)定固定的信息段，信息管理等。ISD2500可不分段，也可按最小段長(zhǎng)為單位任意組合分段。芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)專利技術(shù)，每個(gè)采樣值接存儲(chǔ)在片內(nèi)單個(gè)E2PROM單元中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率從4.0,5.3，6.4到8

41、.0KHz,同一系列的產(chǎn)品采樣頻率越低,錄放時(shí)間越長(zhǎng),但通頻帶和音質(zhì)有所降</p><p><b>　　其封裝如圖2.5</b></p><p>　　圖2.5ISD2500 DIP封裝圖</p><p>　　圖2.5ISD2500封裝圖</p><p>　　2.1.6液晶顯示電路</p><p&

42、gt;　　1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊 它有若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔 每行之間也有也有間隔 起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱?所以他不能顯示圖形</p><p>　　1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。<

43、;/p><p>　　目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。其實(shí)物圖如圖2.6</p><p>　　圖2.6 1602LCD實(shí)物圖</p><p>　　1602LCD的特性</p><p>　　+5V電壓，對(duì)比度可調(diào)</p

44、><p><b>　　內(nèi)含復(fù)位電路</b></p><p>　　提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能</p><p>　　有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM</p><p>　　內(nèi)建有160個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM</p><p>　　8個(gè)可由用戶自定義的

45、5X7的字符發(fā)生器CGRAM</p><p>　　圖2.7 1602液晶接口</p><p>　　2.1.7 E2PROM及時(shí)鐘電路</p><p>　　DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和RAM數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)

46、、日、星期、月和年，一個(gè)月小與31天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。工作電壓寬達(dá)2.5～5.5V。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。其引腳分配圖如圖2.8所示</p><p>　　圖2.8 DS1302引腳分配圖</p><p><b>　　各引腳的功能為：</b></p><

47、p>　　8 、Vcc1：備用電池端；</p><p>　　1、Vcc2：5V電源。當(dāng)Vcc2>Vcc1+0.2V時(shí)，由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2< Vcc1時(shí)，由Vcc1向DS1302供電。</p><p>　　7、 SCLK：串行時(shí)鐘，輸入；  </p><p>　　6、I/O：數(shù)據(jù)輸入輸出口；</p><

48、;p>　　5、CE/RST：復(fù)位腳</p><p>　　2 3、X1、X2 是外接晶振腳 （32.768KHZ的晶振）</p><p>　　4 地（GND）</p><p>　　2.1.8可編程邏輯電路</p><p>　　CAT24WC256是一個(gè)256K位串行CMOS E2PROM內(nèi)部含有32768個(gè)字節(jié)每字節(jié)為8位CATA

49、LYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗CAT24WC256有一個(gè)64字寫緩沖器該器件通過(guò)I2C總線接口進(jìn)行操作。其封裝如圖2.9</p><p>　　圖2.9 CAT24WC256 DIP封裝</p><p>　　其管腳描述如圖2.10</p><p>　　圖2.10 CAT24WC256管腳描述</p><p>　　2.1.

50、9電話線防斷檢測(cè)電路</p><p>　　整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)都是依托于公用電話系統(tǒng)的，如果電話線被切斷，系統(tǒng)就處于癱瘓狀態(tài)了。雖然系統(tǒng)不能保證電話線不被人為地破壞，但可以檢測(cè)電話線是否正常，當(dāng)檢測(cè)到電話線斷開會(huì)發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)。由于電話線在正常的情況下有直流電壓，通過(guò)整流可以得到固定方向，所以可以對(duì)這個(gè)電壓的有無(wú)進(jìn)行判斷。對(duì)這個(gè)電壓信號(hào)進(jìn)行分壓得到一個(gè)比較合適的電壓Vt，再與由電源分壓得到的大約O.SV的參考電壓進(jìn)行比

51、較，如果Vt比參考電壓O.8V大，比較器輸出低電平，表示電話線正常，如果Vt小于0.8V，比較器輸出高電平，表示電話線不正常。當(dāng)中央處理器89C52檢測(cè)到電話線不正常信號(hào)時(shí)，采用蜂鳴器發(fā)出聲音提醒室內(nèi)用戶檢查電話線路。</p><p>　　2.1.10整體電路</p><p>　　整個(gè)監(jiān)控終端主要由以上各個(gè)單元電路組成。當(dāng)然整個(gè)電路不是以上電路的簡(jiǎn)單組合，而是需要合理的搭配。另外，整體電路

52、中還有一些1/0口，保留作以后系統(tǒng)的擴(kuò)展。整體電路圖見附錄A。</p><p><b>　　2.2軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　監(jiān)控終端的軟件設(shè)計(jì)采用匯編和Csl相結(jié)合的方式編寫。中央處理器由于程序比較復(fù)雜，所以采用C51進(jìn)行編寫，而另外的一個(gè)專門處理無(wú)線電收發(fā)的處理器由于程序比較簡(jiǎn)單，所以采用匯編進(jìn)行編寫。可編程邏輯器件CAT24WC256程序采用ABEL語(yǔ)

53、言進(jìn)行編寫。</p><p>　　監(jiān)控終端功能分為三個(gè)方面:DTMF報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警以及遠(yuǎn)程控制，另外還有設(shè)置以及信號(hào)檢測(cè)等。</p><p><b>　　2.2.1報(bào)警</b></p><p>　　系統(tǒng)報(bào)警分為DTMF報(bào)警和語(yǔ)音報(bào)警。DTMF報(bào)警時(shí)，發(fā)送的是DTMF格式的數(shù)據(jù)，主要是針對(duì)向監(jiān)控中心進(jìn)行報(bào)警。語(yǔ)音報(bào)警是以語(yǔ)音的形式向用戶進(jìn)行匯報(bào)，

54、其它的</p><p>　　DTMF報(bào)警類似。報(bào)警的流程圖見圖2.11。</p><p>　　N Y </p><p>　　Y N</p><p><b>　　N<

55、;/b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　N Y</p><p>　　Y N</p><p><b&g

56、t;　　Y</b></p><p>　　Y N</p><p>　　圖2.11報(bào)警流程圖</p><p><b>　　2.2.2遠(yuǎn)程控制</b></p><p>　　在智能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)中，允許用戶通過(guò)電話在遠(yuǎn)程對(duì)住宅中的設(shè)備進(jìn)行操縱。用戶撥通住宅中的電話，監(jiān)控終端在振鈴一定次數(shù)后自動(dòng)摘機(jī)

57、(振鈴次數(shù)可以設(shè)置)，同時(shí)向用戶給出語(yǔ)音提示，用戶根據(jù)語(yǔ)音提示進(jìn)行操作。當(dāng)然，在自動(dòng)摘機(jī)后需要進(jìn)行密碼校驗(yàn)，以防止別人誤入系統(tǒng)。密碼校驗(yàn)時(shí)允許錯(cuò)誤3次，超過(guò)3次就會(huì)自動(dòng)掛機(jī)。進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時(shí)，首先需要確定選擇待控制的設(shè)備，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)以語(yǔ)音形式報(bào)告該設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)，然后用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行改變?cè)O(shè)備狀態(tài)等操作。當(dāng)選擇檢測(cè)溫度時(shí)，不能改變狀態(tài)，若再改變其他設(shè)備狀態(tài)時(shí)，需要先選擇設(shè)備再進(jìn)行改變狀態(tài)。如果用戶停止操作時(shí)，掛機(jī)即可，系統(tǒng)在一段時(shí)間沒(méi)有

58、接收到指令就會(huì)自動(dòng)掛機(jī)并退出控制回到安全監(jiān)控?？刂屏鞒桃妶D2.12。這里對(duì)設(shè)備的控制主要是通過(guò)控制一個(gè)智能插座來(lái)控制設(shè)備的電源來(lái)進(jìn)行的。還有一些設(shè)備，如空調(diào)、電視機(jī)、錄像機(jī)等。</p><p>　　在DTMF報(bào)警和遠(yuǎn)程控制中需要DTMF信號(hào)的收發(fā)，MT8888C使用需要初始化，初始化流程見表2一1。在接收DTMF信號(hào)時(shí)，為了確認(rèn)是否收到有效的DTMF信號(hào)時(shí)需要不停地檢測(cè)標(biāo)志位，當(dāng)檢測(cè)到有效標(biāo)志后讀出的數(shù)據(jù)才是有效

59、的DTMF信號(hào)。發(fā)送DTMF信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)給出需要發(fā)送的十六進(jìn)制數(shù)，MT8888C自動(dòng)編碼為DTMF格式并進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送結(jié)束后會(huì)返回一個(gè)標(biāo)志位。DTMF信號(hào)收發(fā)流程見表2一2。</p><p>　　表2一1MT8888C初始化流程</p><p>　　表2一2DTMF信號(hào)收發(fā)流程</p><p><b>　　2.2.3設(shè)置</b></p&g

60、t;<p>　　系統(tǒng)的設(shè)置包括時(shí)間設(shè)置、用戶密碼設(shè)置、中心電話號(hào)碼設(shè)置、用戶電話號(hào)碼設(shè)置、用戶編號(hào)設(shè)置、振鈴次數(shù)設(shè)置以及用戶物理地址設(shè)置等。設(shè)置的輸入用并聯(lián)電話機(jī)的按鍵作為輸入鍵盤，語(yǔ)音提示用電話機(jī)的話筒作為揚(yáng)聲器，同時(shí)在液晶上顯示當(dāng)前值和輸入的值。設(shè)置時(shí)，首先系統(tǒng)在接收到設(shè)置指令后自動(dòng)摘機(jī)，然后語(yǔ)音和液晶會(huì)提示進(jìn)行設(shè)置選擇。在擇了設(shè)置選項(xiàng)后，語(yǔ)音提示輸入的選項(xiàng)，液晶提示當(dāng)前值，輸入時(shí)液晶顯示輸入的值，輸入錯(cuò)誤則放棄錯(cuò)誤內(nèi)

61、容并繼續(xù)等待正確的輸入，輸入完畢則掛機(jī)并退出設(shè)置流程返回主流程。設(shè)置流程見圖2.13。</p><p>　　液晶模塊在使用之前也需要進(jìn)行初始化。初始化流程見表2一5。在本系統(tǒng)中用到液晶顯示模塊的顯示功能，不需要從液晶顯示模塊中讀取數(shù)據(jù)，所以只要根據(jù)操作要求往液晶模塊寫數(shù)據(jù)即可。顯示流程見表2一3。</p><p>　　表2一5液晶模塊初始化</p><p><

62、b>　　N </b></p><p>　　N </p><p>　　Y Y </p><p><b>　　N </b></p><p><b>

63、　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N&l

64、t;/b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖2.12遠(yuǎn)程控制流程圖圖 2.13設(shè)置流程圖</p><p>　　表2一4液晶顯示流程</p><p>　　在監(jiān)控終端需要設(shè)置許多參數(shù)，并且這些參數(shù)需要在掉電情況下也不丟失，否則每次掉電都需

65、要用戶設(shè)置的話，使用是很不方便的。這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EZPR服中，內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)見下表2一5。</p><p>　　表2一5E2PROM存儲(chǔ)信息</p><p><b>　　2.2.4主流程</b></p><p>　　監(jiān)控終端系統(tǒng)需要把以上幾個(gè)功能很好地集合在一起，保證各個(gè)功能協(xié)調(diào)工作。整個(gè)監(jiān)控終端系統(tǒng)流程圖見圖2.21。</p>&

66、lt;p>　　圖2.21監(jiān)控終端流程圖</p><p><b>　　2.3調(diào)試</b></p><p>　　要使監(jiān)控終端中各個(gè)功能很好地協(xié)調(diào)工作要經(jīng)過(guò)很多的調(diào)試才能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試才完成。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件和軟件的調(diào)試，而且軟硬件調(diào)試是交叉進(jìn)行的。</p><p><b>　　2.3.1硬件調(diào)試</b>&

67、lt;/p><p>　　硬件調(diào)試主要是使各個(gè)模塊能夠協(xié)同工作，使系統(tǒng)滿足規(guī)定的要求，并且使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地工作。許多器件的使用都是先進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試后再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試。</p><p>　　模擬摘掛機(jī)電路和DTMF收發(fā)電路調(diào)試</p><p>　　在用串聯(lián)電阻在電話線上的方法模擬摘掛機(jī)時(shí)，電阻大小選擇要合適，如果過(guò)大，回路中電流沒(méi)有達(dá)到20mA時(shí)，不能夠使系統(tǒng)摘機(jī)，如

68、果電阻過(guò)小會(huì)使系統(tǒng)摘機(jī)后饋電電壓過(guò)小，不能滿足載波電壓的要求，最后選擇約300歐姆的電阻。</p><p>　　DTMF信號(hào)從電話線上接收，選擇了模擬摘掛機(jī)電阻后，電話在摘機(jī)時(shí)饋電電壓約6V，要得到DTMF的兩種頻率信號(hào)，所以采用電容接在MT8888C的輸入腳和電話線饋電輸出端。MT8888C的接收外圍電路中要調(diào)整合適的增益R29/R28，增益過(guò)小就不能正確識(shí)別DTMF信號(hào)，但輸入腳的電阻R28不能太小，太小會(huì)使

69、輸入阻抗不匹配。經(jīng)過(guò)調(diào)試，使R28為25K，反饋電阻R29為220K即可，其放大倍數(shù)為8.8。</p><p>　　經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大概500。左右的電阻可以很好地滿足摘機(jī)要求和DTMF信號(hào)收發(fā)要求。</p><p>　　2、液晶顯示電路調(diào)試</p><p>　　液晶顯示模塊在使用時(shí)，需要調(diào)整顯示的對(duì)比度，電路中采用一個(gè)可調(diào)電位器來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在上電以后調(diào)節(jié)該電位器，使

70、得液晶顯示屏顯示出一排沒(méi)有信息而另一排呈40%黑度，調(diào)節(jié)以后就可以使用液晶顯示屏來(lái)顯示信息。</p><p>　　另外電源需要比較穩(wěn)定，所以在78LO5前后都用一個(gè)電解電容進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，電容大小的選取合適，太大了會(huì)占用很大的體積，太小不能滿足濾波穩(wěn)壓要求。</p><p><b>　　2.3.2軟件調(diào)試</b></p><p>　　一部分硬件調(diào)

71、試完成就可以進(jìn)行該部分的軟件的調(diào)試了。軟件調(diào)試主要是完成流程的調(diào)試，看設(shè)計(jì)的流程是否合理，是否滿足設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)解決程序設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到的問(wèn)題。另外一些功能需要軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，如串行口通訊、無(wú)線接收、無(wú)線發(fā)送、看門狗復(fù)位等，這些是在硬件基礎(chǔ)上一邊編程一邊進(jìn)行調(diào)試，直到程序?qū)崿F(xiàn)功能。</p><p><b>　　串行數(shù)據(jù)傳輸調(diào)試</b></p><p>　　串行接收數(shù)

72、據(jù)采用中斷方式，則串行中斷中接收數(shù)據(jù)。串口通訊中，串口中斷是接收和發(fā)送都會(huì)觸發(fā)中斷，所以在接收串行數(shù)據(jù)時(shí)需要注意中斷是接收引起的還是發(fā)送引起的，如果是發(fā)送引起的則不能接收數(shù)據(jù)。發(fā)送結(jié)束需要檢測(cè)是否發(fā)送完，如果沒(méi)有送完則等待到發(fā)送完成，為發(fā)送下一位做好準(zhǔn)備。特別要注意的一個(gè)現(xiàn)象是，在接收串行數(shù)據(jù)中斷中發(fā)送串行數(shù)據(jù)不會(huì)再觸發(fā)中斷，而在非串行中斷中發(fā)送串行數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生串行中斷。</p><p>　　3電源設(shè)計(jì)與單片機(jī)介紹

73、</p><p><b>　　3.1電源設(shè)計(jì)</b></p><p>　　任何電子電路中，一般都需要電壓穩(wěn)定的直流電源給系統(tǒng)供電。直流穩(wěn)壓電源又稱直流穩(wěn)壓器。它的供電電源大都是交流電源，當(dāng)交流供電電源的電壓或負(fù)載電阻變化時(shí)，穩(wěn)壓器的直接輸出電壓都能保持穩(wěn)定。穩(wěn)壓器的參數(shù)有電壓穩(wěn)定度、紋波系數(shù)和響應(yīng)速度等。前者表示輸入電壓的變化對(duì)輸出電壓的影響。紋波系數(shù)表示在額定工作情

74、況下，輸出電壓中交流分量的大?。缓笳弑硎据斎腚妷夯蜇?fù)載急劇變化時(shí)，電壓回到正常值所需時(shí)間。直流穩(wěn)壓電源分連續(xù)導(dǎo)電式與開關(guān)式兩類。前者由變壓器把單相或三相交流電壓變到適當(dāng)值，然后經(jīng)整流、濾波，獲得不穩(wěn)定的直流電源，再經(jīng)穩(wěn)壓電路得到穩(wěn)定電壓(或電流)。這種電源線路簡(jiǎn)單、紋波小、相互干擾小，但體積大、耗材多，效率低(常低于40％～60％)。后者以改變調(diào)整元件(或開關(guān))的通斷時(shí)間比來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，從而達(dá)到穩(wěn)壓。本設(shè)計(jì)采用連續(xù)導(dǎo)電式，它需要變壓、

75、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成</p><p>　　3.2硬件原理圖及說(shuō)明</p><p>　　因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源電源原理相同，器件的選擇和參數(shù)的設(shè)計(jì)也基本相同，所以取其中一個(gè)電源設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明整個(gè)系統(tǒng)的工作原理和相關(guān)器件的選擇。在這里選擇+24v的電源設(shè)計(jì)作為說(shuō)明的對(duì)象。下圖3.2為其原理圖截取圖，以滿足下文對(duì)其作出說(shuō)明的需要。要求輸出直流電流IL=1A。</p>&

76、lt;p>　　圖3.2 +24V直流電源原理圖</p><p>　　3.2.1變壓器整流電路</p><p>　　1. 單相變壓整流電路的介紹</p><p>　　單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，其電路如下圖3.3所示。 </p><p>　?。╝）整

77、流電路 (b) 波形圖</p><p>　　圖3.3 單相橋式整流電路</p><p>　　在分析整流電路工作原理時(shí)，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用，具有單向?qū)щ娦浴８鶕?jù)圖3.3(a)的電路圖可知：</p><p>　　當(dāng)正半周時(shí)二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。</p>&l

78、t;p>　　當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。</p><p>　　在負(fù)載電阻上正負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。單相橋式整流電路的波形圖見圖3.3(b)。</p><p><b>　　3.3單片機(jī)介紹</b></p><p>　　單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部

79、分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。</p><p>　　早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出

80、了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普

81、通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。</p><p>　　圖3.4 AT89C52引腳圖</p><p><b>　　AT89C52簡(jiǎn)介</b></p><p>　　AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（

82、RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用外形及引腳排列如上圖3.4所示</p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　1、兼容MCS51指令系統(tǒng) </p><p>　　2 、8k

83、可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM； </p><p>　　3、32個(gè)雙向I/O口； </p><p>　　4、256x8bit內(nèi)部RAM； </p><p>　　9、2個(gè)讀寫中斷口線，3級(jí)加密位； </p><p>　　10、低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； </p><p>　　11、有P

84、DIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。管腳說(shuō)說(shuō)明： </p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定

85、義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故

86、。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”

87、時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT8

88、9C51的一些特殊功能口，如下所示：</p><p>　　P3口管腳 備選功能</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3

89、 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）</p><p>　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p>&

90、lt;p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳

91、過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><

92、p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　振蕩器特性:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和

93、陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p><b>　　4信號(hào)轉(zhuǎn)接器</b></p><p>　　信號(hào)轉(zhuǎn)接器安放在監(jiān)控中心用來(lái)自動(dòng)接聽監(jiān)控終端報(bào)警電話，和監(jiān)控中心的PC機(jī)通過(guò)RS232串行端口連接，把接收到的信號(hào)傳輸

94、到PC。報(bào)警信息由PC機(jī)來(lái)進(jìn)行處理。信號(hào)轉(zhuǎn)接器在接收到警報(bào)時(shí)發(fā)出聲和光報(bào)警提醒值勤人員。</p><p>　　中心信號(hào)轉(zhuǎn)接器具有振鈴檢測(cè)、模擬摘掛機(jī)、接收DTMF信號(hào)、發(fā)送DTMF信號(hào)、與PC機(jī)進(jìn)行串行通訊以及控制聲光報(bào)警器等。信號(hào)轉(zhuǎn)接器的內(nèi)部方塊圖見圖4.1。</p><p>　　圖4.1信號(hào)轉(zhuǎn)接器內(nèi)部方塊圖</p><p><b>　　4.1硬件電路設(shè)

95、計(jì)</b></p><p>　　信號(hào)轉(zhuǎn)接器的振鈴檢測(cè)、模擬摘掛機(jī)、接收OTMF信號(hào)和發(fā)送DTMF信號(hào)與監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)相同。與PC機(jī)之間串行通訊采用RS232傳輸協(xié)議。由于單片機(jī)89C52的信號(hào)電位和RS232串行協(xié)議中定義的電位不匹配，89C52的高電位1在2.4V以上。l.4V以下為低電位O，而在232串行協(xié)議定義1—+l5V為高電位1—5—15V為低電位O，所以需要一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，采用MAX23

96、2芯片來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5v單電源供電?！　?nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分：　　第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。　　第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道?！　∑渲?3

97、腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。　　8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道?！　TL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15

98、腳DNG、16腳VCC（+5v）。</p><p>　　其封裝、管腳以及原理見圖4.2。</p><p>　　圖4.2 MAX232封裝圖</p><p>　　信號(hào)轉(zhuǎn)接器采用MT8888C進(jìn)行收發(fā)DTMF信號(hào)。DTMF收發(fā)電路、模擬摘掛機(jī)等和監(jiān)控終端的OTMF收發(fā)、模擬摘掛機(jī)相同，這里就不再敘述，具體電路見附錄D。</p><p>　　聲光報(bào)

99、警器的控制通過(guò)繼電器來(lái)控制。</p><p><b>　　4.2軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于有許多電路和監(jiān)控終端的電路相同，所以信號(hào)轉(zhuǎn)接器的軟件許多部分也和監(jiān)控終端相同，所不同的是以串行方式和PC機(jī)進(jìn)行通訊部分。串行通訊采用89C51的串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，串行工作模式采用方式1。中心信號(hào)轉(zhuǎn)接器的工作流程見圖4.3。</p><

100、p>　　圖4.3信號(hào)轉(zhuǎn)接器流程圖</p><p><b>　　5.3調(diào)試</b></p><p>　　信號(hào)轉(zhuǎn)接器調(diào)試主要測(cè)試模擬摘掛機(jī)、振鈴檢測(cè)、DTMF收發(fā)以及與PC機(jī)的串行通訊等。需要指出的是與PC機(jī)進(jìn)行通訊的調(diào)試，需要保證串行通訊的波特率相同，同時(shí)需要采用相同的通訊模式。其它關(guān)于模擬摘掛機(jī)、振鈴檢測(cè)、DTMF收發(fā)的調(diào)試和監(jiān)控終端相同。</p>

101、<p><b>　　5外圍檢測(cè)模塊</b></p><p>　　智能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能之一是安全報(bào)警，需要對(duì)住宅中的安全狀態(tài)進(jìn)行采集并提供警報(bào)信息，這就需要報(bào)警模塊。報(bào)警模塊可以探測(cè)非法侵入、暴力破壞、安全隱患等，例如紅外報(bào)警器、門磁報(bào)警器、振動(dòng)探測(cè)器、煙霧探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器等，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行配置。</p><p>　　為了使用的方便性，

102、本系統(tǒng)采用無(wú)線報(bào)警模塊，這樣用戶在布置報(bào)警模塊時(shí)不需要在住宅中再添加線路。</p><p>　　報(bào)警模塊在探測(cè)到異常情況時(shí)將自動(dòng)發(fā)射無(wú)線電報(bào)警信號(hào)，有一些同時(shí)還發(fā)出聲音報(bào)警。監(jiān)控終端接收并處理報(bào)警信號(hào)，然后自動(dòng)將警報(bào)信息傳輸給用戶或監(jiān)控中心。</p><p>　　下面分別介紹本系統(tǒng)中使用的各種報(bào)警模塊的功能、特點(diǎn)及使用方法。</p><p>　　5.1無(wú)線紅外報(bào)警器

103、</p><p>　　人體由于體溫的原因不停地向外發(fā)射紅外電磁波，所以可以根據(jù)這個(gè)紅外電磁波來(lái)判別是否有人的存在，紅外報(bào)警器就是通過(guò)探測(cè)人體的紅外信號(hào)而產(chǎn)生報(bào)警的設(shè)備。當(dāng)有人闖入報(bào)警器的探測(cè)區(qū)并處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，紅外報(bào)警器探測(cè)到人體的紅外信號(hào)并產(chǎn)生報(bào)警。在報(bào)警時(shí)有采用聲音形式，也有無(wú)線電形式。無(wú)線紅外報(bào)警器就是以無(wú)線電形式向外發(fā)射報(bào)警信號(hào)，這個(gè)無(wú)線電信號(hào)采用PT2262進(jìn)行編碼，用YCF無(wú)線電發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)射。在智

104、能住宅安全監(jiān)控系統(tǒng)中由監(jiān)控終端進(jìn)行接收無(wú)線電報(bào)警信息。</p><p>　　紅外報(bào)警器種類有許多，但以無(wú)線電方式發(fā)射報(bào)警信號(hào)的就比較少，市場(chǎng)上常見的無(wú)線紅外報(bào)警器有深圳運(yùn)籌實(shí)業(yè)有限公司的YCFIOO一HW，現(xiàn)介紹如下:</p><p><b>　　一、主要工作指標(biāo):</b></p><p><b>　　1、工作電壓:gV</b&

105、gt;</p><p>　　2、靜態(tài)電流:小于90uA</p><p>　　3、報(bào)警電流:小于30mA</p><p>　　4、工作頻率:315KHz</p><p>　　5、探測(cè)范圍:正前方6一12M</p><p>　　6、探測(cè)水平角度:90一1100</p><p>　　7、發(fā)射時(shí)間:1.

106、5一3s</p><p>　　8、響應(yīng)時(shí)間:小于roms</p><p>　　9、工作環(huán)境:一10一+50oC</p><p><b>　　二、性能特征:</b></p><p>　　1、觸發(fā)可靠性高，頻率穩(wěn)定</p><p>　　2、功耗小，穿透能力強(qiáng)</p><p>　

107、　3、內(nèi)置高能鏗電池(gV)</p><p>　　4、全自動(dòng)溫度補(bǔ)償技術(shù)</p><p>　　5、不會(huì)頻繁發(fā)射、誤報(bào)</p><p><b>　　6、安裝方便</b></p><p>　　當(dāng)有紅外源在探測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)觸發(fā)紅外報(bào)警器，紅外報(bào)警器就會(huì)發(fā)射無(wú)線電報(bào)警信息，持續(xù)時(shí)間約為1秒，兩次報(bào)警間隔大于5秒。該紅外報(bào)警器只能

108、探測(cè)到探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)的紅外信號(hào)源，當(dāng)紅外信號(hào)源在探測(cè)范圍內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)則不會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。</p><p>　　5.2無(wú)線門磁報(bào)警器</p><p>　　這是一種最實(shí)用、最基本的報(bào)警模塊。</p><p>　　現(xiàn)在許多住宅中安裝了各種防盜門來(lái)加強(qiáng)防盜，但還是不能滿足人們的安全要求，防盜門還是有可能被無(wú)聲無(wú)息地打開，這樣就不能達(dá)到安全的要求。同時(shí)，室內(nèi)一些廚門等設(shè)備也需要監(jiān)視

109、。門磁報(bào)警器則是一種采用電磁的方式探測(cè)門或窗是否被打開的報(bào)警器，當(dāng)門窗被打開，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。這樣就補(bǔ)充了門窗的防盜功能。深幼{運(yùn)籌實(shí)業(yè)有限公司的YCFIOOMC是一種常見的</p><p>　　無(wú)線門磁報(bào)警器，現(xiàn)介紹如下:</p><p><b>　　一、主要工作指標(biāo):</b></p><p>　　1、工作電壓:7一10V</p>

110、<p>　　2、工作電流:7mA</p><p>　　3、靜態(tài)電流:suA</p><p>　　4、工作頻率:315KHz</p><p>　　5、發(fā)射功率:大于10mw</p><p>　　6、發(fā)射距離:大于IO0m(空曠)</p><p>　　7、發(fā)射時(shí)間:1.5一3s</p><

111、p>　　8、磁控距離:吸合15mm釋放30mm</p><p><b>　　二、性能特征:</b></p><p>　　具可靠性高、頻率穩(wěn)定、功耗小、穿透能力強(qiáng)等特點(diǎn):內(nèi)配鏗電池，使用壽命可達(dá)一年以上;安裝方便。</p><p>　　門磁報(bào)警器一般安裝在門或窗上，當(dāng)門或窗被打開時(shí)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)持續(xù)大約3秒，只有門或窗重新關(guān)閉后

112、再被打開才會(huì)再次報(bào)警。</p><p>　　另外還有許多安全報(bào)警器，例如雷達(dá)報(bào)警器、振動(dòng)報(bào)警器等，無(wú)線報(bào)警原理與以上報(bào)警器相似，就不一一介紹了。</p><p>　　監(jiān)控終端使用的布/撤防的遙控器的原理和這些報(bào)警器也相似，區(qū)別主要在:報(bào)警器使用時(shí)一直需要電源，以使報(bào)警器一直處于警戒狀態(tài)，而遙控器在沒(méi)有按下按鍵則是不消耗電能的，只有在有按鍵被按下才會(huì)通電工作。</p><

113、p><b>　　6、監(jiān)控中心軟件</b></p><p>　　PC機(jī)和信號(hào)轉(zhuǎn)接器以及聲光報(bào)警器組成監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心部分。監(jiān)控系統(tǒng)中，信號(hào)轉(zhuǎn)接器接收DTMF格式的報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)RS232串口把報(bào)警信息傳輸給PC機(jī)，同時(shí)啟動(dòng)聲光報(bào)警器報(bào)警。PC機(jī)中數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有各個(gè)住宅用戶的詳細(xì)信息，PC機(jī)接收到報(bào)警后根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)確定警報(bào)類型、時(shí)間、地點(diǎn)、聯(lián)系電話等，并顯示在顯示屏上，提醒值勤人員。值勤人