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采用89C51單片機和多路無線探頭設計電話報警系統

隨著社會的發展，人們的活動、居住區域越來越大，安全問題越顯重要，加上電話、手機得到普及，簡捷、經濟型報警器成為家庭所需。目前，市售有多種撥號報警器，但大多數屬于特殊功能的電話機，成本報高，作為普通市民丟棄原先購置的電話機再安裝報警電話機實在是浪費。本系統研究的是，在無須改動原電話機的前提下，在電話線上并接本裝置，并采用無線紅外探頭實時監測，達到各項功能上，并且在用戶使用界面、安全性、多路無線探頭設計方面有較大改進。 1 系統設計為達到良好的實際使用效果，系統須具有的功能如下：（1）三重設置功能?？梢酝瑫r設置電話、傳呼、手機號碼，一旦報警，延時、判斷、確認5s后，自動撥號通知值班人員，并在現場發出警報。（2）延時啟動功能。首次啟動報警器，報警器將于20s后自動進入警戒狀態，以便主人可以從容處理，避免引起誤報。（3）人機交互界面。采用32位字符型液晶顯示模塊，顯示直觀、清楚，并采用4×4鍵盤手動輸入。（4）保密功能。電話號碼、密碼的修改必須經密碼判斷確認無誤后才能進行，系統關機亦須輸入密碼。（5）數據永久保存功能。意外或人為斷電，系統里面設置的所有號碼數據不會丟失。（6）簡潔安裝功能。與日常通話功能互不干涉，可安裝在任意位置，不需改動電話機。（7）四路無線紅外探頭。編碼探頭可以任意安裝在15m防區內。設計中，采用89C51，P1口作為用戶鍵盤輸入。輸入內容包括密碼輸入、電話號碼輸入和關機控制等。P0口作為字符液晶顯示的數據口，P3口作為串行EEPROM 25045的控制口和數據傳輸口。P0的鎖存器口作為模擬電話號碼撥號數據口，通過十六選一數據選擇器4067控制繼電器矩陣模擬撥號。電話撥號采用價格便宜、低功耗的專用撥號芯片91219E。89C51中的P3口用于四路無線紅外探頭信號的輸入，訊響器作為現場訊響報警。 2 主要器件和部分單元電路 2.1 雙音頻/脈沖撥號器91210E 91210E為雙音頻/脈沖撥號器，由臺灣聯華電子公司制造，18只引腳，采用CMOS工藝。功耗很低且具有較高的噪聲容限，采用3.58MHz晶振，具有很高的精確度和穩定性，工作電壓2～5.5V，最大功耗500mW，32位號碼重撥存儲器，630ms閃爍時間，可以選擇通斷比和工作方式。輸入為C1、C2、C3、C4、R1、R2、R3、R4鍵盤輸入，輸出為音調正弦數字合成。 91210E各引腳功能如表1所列。表1 2.2 編碼、解碼芯片PT2262/PT2272 PT2262/PT2272是PTC公司生產的CMOS遙控三態編解碼集成電路，廣泛應用在各種遙控電路上，典型產品有機車防盜器、遙控收發組件。PT2262是發射，PT2272是接收。二者必須配對使用，且振蕩電阻必須符合要求。PT2262的TE端是發射允許端，接低電平時，17腳DOUT端輸出一串編碼。該串編碼經過傳播從PT2272的14腳輸入。如果地址端密碼一致，VT解碼有效端輸出高電平，數據端就會輸出與PT2262發射端一致的電平信號，從而實現遙控功能。對于編碼PT2262，A0～A5共6根線，為地址線；而A6～A11共6根線，可作地址線又可作數據線。若解碼器A6～A11作地址線使用，則A0～A11共12根地址線，每線都可以設置成“1”、“0”、“開路”三種狀態之一，因此，共有編碼數為3 12=531 441種。但若解碼器的A6～A11作數據線。那么，這時的PT2262的A6～A11可設置為“1”、“0”兩種狀態，而地址線只剩下A0～A5共6根，編碼數為729種。 2.3 無線收發模塊 2.4 熱釋電紅外電路人體是一特定波長紅外線的發射體，檢測到這種紅外線的變化并予以放大處理，以推動適當的負載，是熱釋電人體紅外傳感器及專用集成電路的功能。這種人體檢測技術較之以往的超聲微波方式更為靈敏與準確，在國外已廣泛應用于燈具控制、保安報警、自動門、自動風扇、門鈴等等的新產品之中。由于熱電紅外傳感頭PIR輸出的信號幅度?。╩V級）、頻率低（約0.1～8Hz），因此，對隨后的放大處理電路要求較高：既要達到很高的靈敏度，能有幾m～十幾m的作用距離，又要能準確緊別生特體和非生物體的運動，使誤報率達到最低，還要能做到體積小、耗電微、外圍元件小。我們采用BIS0001作為紅外信號的處理芯片，這個芯片內含有兩級運算放大器、級級電壓比較器、狀態控制器、延時定時器、輸出封鎖定時器及參考電源等，與熱釋電傳感器連接只需少量的外圍元件即可構成自動報警器。當人進入警戒區域時，熱釋電紅外傳感器PIR接收到頻率為0.1～8Hz的人體紅外信號，并將其轉換為電信號，經過由電阻R2、電容C3及C5組成的低通濾波電路，濾除高頻干擾噪聲，送至IC1BIS0001的14腳。經內部二級放大和雙向幅度鑒別后，通過邏輯控制延時電路在IC1 BIS0001的2腳輸出高電平，并經電阻R送至三極管9013。9013接射極跟隨電路，E極通過1個2kΩ的電阻限流接1個發光二極管指示，E極又輸出1個信號作為編碼芯片的輸入端。 3 系統設計時應考慮和解決的幾個主要問題（1）報警信號的準確性熱釋紅外傳感頭及信號處理專用芯片。在實驗中發現紅外線控頭容易受干擾引起誤報警，除在硬件上增加高頻濾波電容外，還在軟件中增加判斷和鑒別報警信號子程序，提高了系統的可靠性。在開發中采用PT2262/2272作為編、解碼芯片，采用無線收發模塊傳輸信號，提高了監控組數，減少了連線麻煩。（2）自動撥號的實現自動撥號電路采用十六選一數據選擇器，使用繼電器矩陣單元電路代替手機撥號。我們在實驗時先考慮用模擬開關實現撥號，這樣可以使線路功耗小、板子體積?。坏珜嶒炞C明，由于模擬開關存在較大的接觸電阻，無法正確可靠撥號。如果采用低接觸電阻的音頻開關矩陣，則成本太高。（3）數據的存儲和程序的監測為了在斷電情況下能保存電話號碼和密碼等數據，我們采用串行EEPROM 25045，帶512個字節，并且帶“看門狗”功能。如果程序跑飛無法在設定時間內使“看門狗”復位，能及時使PC指針復位，提高了系統的可靠性。（4）鍵盤的設計及保密鍵盤編程是根據線反轉的思路。為了提高系統的安全保密性，在設置鍵功能時考慮了密碼鍵，并且為了系統正常工作，設置了關機鍵。只有在輸入正確密碼后才能被關機。（5）系統干擾系統干擾主要來自兩個方面，無線傳感器干擾和電話線干擾。無線傳感器干擾主要來自接收部分的電路，我們一方面選用獨立的+5V電壓作為傳感器電路的電源，另一方面在四路信號輸入口使用了光隔離，解決了問題。電話線干擾主要來自多只電話機在同一線路上的耦合及頻繁操作，亦采用了光隔離，成功地解決了這個問題。責任編輯：gt

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采用89C51單片機和多路無線探頭設計電話報警系統