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摘 要： 以MCS-51系列單片機AT89C52為核心，結合外圍無線編碼接收電路、DTMF發送接收電路、數字語音錄放電路、通話電路，以及其他的外圍輔助電路，構成了一款高性能的智能無線安防報警器。配合各種無線感測器，可實現防盜、防火等安防功能。它能智能地區分各種警情、自動數字語音電督報警，可接收遠端的電督遙控指令，有大功率繼電輸出口。
關鍵詞： 安防；報警器；AT89C52；電督報警
引言
現在安防報警系統越來越受到人們的重視，人們對報警器功能和性能方面的要求也越來越高。本文提出一種基於AT89C52的智能無線安防報警器：
?能與標準保安探頭進行無線連接，實現大範圍安防監控，並可隨意擴展。
?多防區功能。能夠區分各種警情，並能夠用語音播出警情類別。
?自動電督報警，向遠方用戶提供警情語音和現場聲響，並接收用戶指令進行相應操作。
?多功能自由切換，低誤報率，高可靠性。
?使用方便，有較高的性價比。
本報警器串接在外線和用戶的普通電督機中間。報警號碼的輸入、報警語音的錄製、無線感測器的錄入及其他主機參數的設定都是通過電督機完成，平時不影響電督機的工作，用戶用遙控器對主機進行布防或撤防。當主機接收到來自無線探頭髮過來的編碼信號時，主機將編碼與原來存入的編碼進行對照，並查詢系統參數，決定是否報警和採取何種方式報警。它可以自動撥出用戶設置的報警電督，通過語音告知警情，用戶可監聽現場聲響，還可通過電督指令啟動警號和其他執行機構(如防煤氣泄露，可啟動排風扇)，並決定主機進入布防還是撤防狀態。用戶還可以主動從異地打電督到主機，對主機布防或撤防。
圖1系統框圖
圖2 DTMF收發電路
圖3 數字語音錄放電路
圖4 斷線、回鈴檢測電路
圖5 後備電源電路
圖6 主程序流程圖
圖7 設置子程序流程圖
系統結構
本系統的核心部分是AT89C52，其它的主要單元電路有：無線編碼接收電路、DTMF收發電路、數字語音電路、通話電路、線路切換電路、斷線檢測和回鈴檢測電路，以及電源、後備電源電路等。系統框圖如圖1所示。
單片機、看門狗電路、無線編碼接收電路
採用MCS-51系列的AT89C52單片機，它有8K的EEPROM，無需擴展外部存儲器。256位元組的RAM和32線I/O口，完全可以滿足本系統的要求。看門狗電路採用X5045，它是一種集看門狗、電壓監控和串列EEPROM三種功能於一身的可編程電路。它內部的512位元組的EEPROM用來存放無線探頭的編碼和一些系統設置參數。X5045可提供1,000,000次擦寫和100年的數據保存期。無線編碼接收採用常見的超再生接收模塊，頻率315MHz,ASK方式，不含解碼晶元PT2272(採用軟體解碼)，與無線探頭端的編碼晶元PT2262對應，有312種編碼，保證了有足夠的保密性。模塊的信號輸出端直接接到單片機的P1.1進行軟體解碼。
DTMF收發電路
DTMF(雙音多頻)收發電路如圖2所示，其核心晶元為MT8880，可接收和發送DTMF全部16個信號，具有接收呼叫音和帶通濾波功能，能和微處理器直接介面。單片機通過DTMF收發電路撥出電督號碼進行電督報警，並接收遠端用戶的電督遙控指令進行相應操作。DTMF電路的輸入輸出信號都會經過信號放大電路(以TEA1062為核心)進行增益調整。
數字語音錄放電路
數字語音錄放電路如圖3所示。所用的數字語音晶元ISD1420，採用先進的模擬數字語音存儲技術，音質好，無須A/D轉換，可錄製20秒的語音信息，可分段存儲信息，採用匯流排技術，適宜與單片機介面。 另外，它是零功率信息存儲方式，斷電情況下，信息可保留10年以上；易於使用，可隨意改變錄音內容，錄放次數達10萬次以上。在本系統中，用戶通過電督機將各種警情語音和用戶的地址語音(便於與110聯網)分段錄入到ISD1420中。6種警情(或對應6個防區)共6×2秒=12秒，地址語音8秒。在使用ISD1400系列的語音晶元時，應注意在REC和VCC之間接一個0.1mF的電容，以防止在上電時出現錄音操作而破壞原來錄製的信息。
通話電路
TEA1062是電督機專用通話集成電路。送話時，語音信號(來自ISD1420和駐集體話筒)通過MIC+引腳輸入，DTMF信號(來自MT8880)通過DTMF引腳輸入，經過TEA1062放大后從LN引腳一起送到電督外線上。受話時，信號通過消側音網路，從IR引腳輸入，放大后從引腳QR輸出，分兩路：一路送到ISD1420的ANA-IN端供語音錄製用，另一路送到MT8880的IN-端提取DTMF信號。
斷線、回鈴檢測電路
為防止電督線路故障或人為損壞而導致不能電督報警，作為一種補救措施，本系統中加入了斷線檢測電路，圖4為斷線、回鈴檢測電路。斷線檢測電路有兩個，一個是由整流橋和9018構成的高輸入阻貳檢測電路，用於平時檢測電督外線的線路電壓，是主機自檢的一部分。此電路應滿足電督機入網要求，保證外線泄露電流在15mA以下。另一個是由光耦4N33 構成，外線電壓送到4N33的B端，若電督報警時外線突然被剪斷，則C端跳變為高電平，此時單片機將由電督報警方式自動轉換為警號報警方式，起到雙重保護的目的。同時，4N33也構成回鈴檢測電路。當用戶從異地打電督到主機進行布防撤防操作時，振鈴信號通過滌綸電容、整流橋送到4N33的IN+、IN-引腳，引起C端電平的跳變。光電隔離可以防止高壓振鈴信號串入主機。當主機檢測到振鈴信號達到相應次數后，主機便自動摘機，接收用戶輸入的密碼，若密碼正確，則主機開始接受用戶的遙控指令。
線路切換、電督設置電路
線路切換電路由兩個雙刀雙置繼電器組成，實現主機、外線、電督機連接關係的切換。平時外線與電督機連通；報警時和異地主動監控時，外線與主機連接；對主機進行設置時(包括錄報警電督號碼，錄語音，及其他參數設定)，主機斷開外線，只與電督機相連，此時主機需要通過一個恆流源來給TEA1062提供電源。恆流源由發光二極體、S8550和幾個電阻組成。是否進入設置狀態由一個設置開關來決定。設置開關開，則恆流源投入，並且軟體轉入響應的設置子程序。
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