畢業(yè)設(shè)計〔論文〕題目：家庭防盜系統(tǒng)的設(shè)計與仿真教學(xué)院：電氣與電子信息工程學(xué)院專業(yè)名稱：電氣工程及其自動化學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：年月日摘要現(xiàn)如今，大規(guī)模的集成電路開展迅猛，同樣通信技術(shù)，單片機(jī)同樣步入了一個快速開展時代，隨著人們安保意識的增強(qiáng)，能夠利用單片機(jī)單片機(jī)來自動報警，而且是一種開展趨勢。它有很多優(yōu)點，比方體積小、安裝方便、功能較齊全，市場上的家用報警器都有很多缺乏之處，研制出新型的家用智能報警器勢在必行，完善報警器的功能，具有實際意義，這對于我們的現(xiàn)實生活，具有很大的參考價值。本文在市面上家庭報警器根底之上，在系統(tǒng)中通過固定線向小區(qū)物業(yè)聯(lián)系，系統(tǒng)功能劃分為三個局部：主模塊、警情采集模塊。本文對以上三個局部的軟硬件設(shè)計作了詳細(xì)的闡述，詳細(xì)介紹了核心芯片的選擇，外圍電路的連接，芯片與芯片間的連接電路，程序設(shè)計方法和相應(yīng)的軟件，并給出了關(guān)鍵軟件的程序源代碼。根據(jù)工程的要求研制了一款家庭報警器，滿足用戶要求。本文在最后指出了家庭報警器的開展方向。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，報警器，雙音多頻， AabstractWiththedramaticdevelopmentofverylarge-scaleintegratedcircuit,thetelecommunicationtechnologyandmicro-controlunitandtheimprovementofpeople'sawarenessofsecurityitispossibletosetalarmautomaticallybymicro-controllerandotherchips,whichbecomesakindoftrend.Becauseitissmallandconvenienttoinstallandtheratioofperformanceandcostishigh,itwillhaveabrightfuture..

Ithasmanyadvantages.

suchassmallvolume,

convenientinstallation,

completefunction,

homealarm

onthemarket

hasmanydeficiencies,developeda

new

householdintelligentalarm

sound

alarm

function,

beimperative,

hasthepracticalsignificance,

this

toour

realLife,hasgreatreferencevalue.Inthispaper,basedonthemarket

in

homealarm,

throughthetelephone

lineconnection

tothe

residentialproperty

inthesystem,

thesystemfunctionisdividedintothreeparts:mainmodule,alarmacquisitionmodule.Thispapergivesthedetail

designofthehardwareandsoftwareof

theabovethreeparts,

introduces

thechoiceofthecorechip,

theexternalcircuitconnection,

connectioncircuit

betweenchipandchip,

thedesignmethodandthe

correspondingsoftware,

andgivesthekeysoftwaresourcecode.Accordingtotherequirementsoftheproject

hasdevelopeda

homealarm,

tomeetuserrequirements.

Atlastthepaperpointsoutthe

developmenttrendofalarm.Keywords:alarm,DTMF,SCM目錄第1章緒論 1第2章總體方案設(shè)計 22.1功能要求 22.2總體設(shè)計方案 22.3單片機(jī)的軟件開發(fā)工具C51語言 3第3章系統(tǒng)主模塊設(shè)計 43.1主機(jī) 43.1.1AT89C51特點 43.1.2主機(jī)硬件電路設(shè)計 43.1.3主機(jī)軟件設(shè)計 53.2聲光報警電路 73.2.1發(fā)光二極管報警電路 73.2.2聲音報警電路 73.3雙音多頻收發(fā)電路 83.3.1MT8880特點 83.3.2MT8880與單片機(jī)接口電路設(shè)計 103.3.3雙音多頻收發(fā)電路的軟件設(shè)計 113.4語音電路 133.4.1ISD1420特點 133.4.2ISD1420與單片機(jī)接口電路設(shè)計 143.4.3語音電路的軟件設(shè)計 153.5接口電路 153.6鍵盤接口電路 163.7看門狗電路 173.7.1X5045的特點 173.7.2X5045與單片機(jī)的接口電路設(shè)計 193.7.3看門狗電路的軟件設(shè)計 19第4章警情采集模塊設(shè)計 214.1熱釋電紅外傳感器 214.1.1PIR的原理特性 214.1.2熱釋電紅外傳感器的電路設(shè)計 214.1.3熱釋電紅外傳感器的安裝 23第5章模擬仿真與軟件調(diào)試 245.1軟件仿真 245.2硬件調(diào)試 265.2.1電源調(diào)試 265.2.2仿真器調(diào)試 265.3軟件調(diào)試 27第6章總結(jié) 286.1設(shè)計總結(jié) 286.2存在的問題和展望 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30附錄1程序源代碼 311.8255A的初始化程序 312.MT8880初始化程序 313.報警驅(qū)動程序 314.語音播放程序 335.寫X5045字程序 336.鍵盤輸入程序 347.密碼校驗程序 36附錄2接口電路圖 38第1章緒論當(dāng)人們生活質(zhì)量和物質(zhì)水平不斷提高的同時，我們除了對于生活舒適的追求，更加有對我們生活平安的期盼。我們社會開展到如今階段，因為城鄉(xiāng)收入差距越拉越大，矛盾日益鋒利，流動人口以及外來務(wù)工人員的日益增多，我們的住宅平安正受到日益嚴(yán)重的挑戰(zhàn)與威脅。在經(jīng)濟(jì)開展迅速的今天，物質(zhì)的日益豐富讓人們迫切的要尋找一種新型的家庭防盜系統(tǒng)來保障家庭和住宅的平安，在發(fā)現(xiàn)有人非法入侵時，能夠及時通知小區(qū)物業(yè)并且能夠及時報警，這樣業(yè)主能夠非常放心的工作生活。在平安日益受到重視的今天，各個科研機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)廠家對于家庭防盜方向更加青睞，市面上也出現(xiàn)了把戲繁多的各種防盜系統(tǒng)，但是很多可靠性不好，價格高昂，體積龐大，很難在人群中適用。而單片機(jī)體積小，功能強(qiáng)大，并且價格相對低廉，在社會生活中使用越來越來廣泛，在家庭防盜系統(tǒng)中使用的話會非常適合，使用適宜的外圍電路與單片機(jī)聯(lián)合起來會非常受歡送，面對有人非法入侵時，能夠及時進(jìn)行處理。我國科技開展越來越快，人們已經(jīng)步入了信息時代，各種高新技術(shù)層出不窮，智能住宅也隨之產(chǎn)生，但到目前為止，智能住宅并沒有一個非常完全的定義，它包括有住宅平安自動化，管理自動化，通信自動化等多個方面，平安仍然是智能住宅的一個重要組成局部，隨著社會的開展，平安防范已經(jīng)得到了長足的開展。平安防范系統(tǒng)在我國包括很多的內(nèi)容，而其中智能家庭報警系統(tǒng)就是其中一項，報警器目前的開展包括兩個方向，一個是探測器的開展，另一個是遠(yuǎn)距離的通訊報警，探測器的開展表現(xiàn)為紅外技術(shù)，微波還有超聲波的開展，市面上各種不同的探測器也紛繁冗雜，呈現(xiàn)百花齊放的姿態(tài)，而開展最為有前途的為復(fù)合式探測器，也就是將不同的探測器組合起來，實現(xiàn)多種功能，而遠(yuǎn)程通訊的開展主要有無線報警系統(tǒng)，報警聯(lián)防網(wǎng)絡(luò)等等，產(chǎn)品開展也愈來愈豐富。第2章總體方案設(shè)計市面上已有的家用型報警器雖然已有齊全的功能作用，可是并沒有做到極致。所以，本文將設(shè)計一種全新的方案，來解決這一問題，完善報警器的功能，根據(jù)設(shè)計的要求和經(jīng)濟(jì)性，決定用單片機(jī)和移動通信來進(jìn)行設(shè)計。2.1功能要求根據(jù)設(shè)計要求，所能實現(xiàn)的功能如下：(1)可實現(xiàn)非法侵入時進(jìn)行聲光報警。(2)可通過固定與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，報警時能迅速撥打存儲的號碼。(3)可預(yù)先存儲10組號碼，且掉電不喪失。(4)可錄下20s報警資料，可以更改，且掉電不喪失。(5)有報警記憶功能。(6)可實現(xiàn)異常情況的自動復(fù)位。2.2總體設(shè)計方案總體的設(shè)計方案如圖2.1所示。將單片機(jī)作為控制中心，警情采集電路、聲光報警電路，DTMF收發(fā)電路、語音錄放電路、看門狗電路構(gòu)成整個電路。我們在這里運(yùn)用一個密碼校驗程序來判斷是否有人非法入侵，當(dāng)有人進(jìn)入時，需要進(jìn)行密碼驗證，假設(shè)三次沒能輸對密碼或者長時間不輸入密碼，及判斷有警情出現(xiàn)，當(dāng)有警情出現(xiàn)時，由熱釋電傳感器作為核心的警情采集電路會采集到，由單片機(jī)控制的報警驅(qū)動電路會進(jìn)行聲光報警，同時單片機(jī)測試DTMF收發(fā)電路，那么該電路會撥打之前設(shè)定的號碼。網(wǎng)絡(luò)雙音多頻收發(fā)電路警情采集單片機(jī)看門狗語音電路聲光報警圖2.1報警器總體設(shè)計方案框圖看門狗電路用來實現(xiàn)三種功能，第一是低壓報警，第二是防止系統(tǒng)的程序跑飛，第三是存儲號碼。2.3單片機(jī)的軟件開發(fā)工具C51語言本報警器采用AT89C51來實現(xiàn)我們所要的功能。軟件設(shè)計使用高級語言C51。20世紀(jì)90年代中期以后，用C語言開發(fā)單片機(jī)成為一種流行趨勢，C51是專門用于51系列單片機(jī)編程的C語言，除了一些基于描述單片機(jī)硬件的特殊局部外，可以說51與標(biāo)準(zhǔn)C語言完全相同。而本設(shè)計中所具體使用的AT89C51就是51系列單片機(jī)的一種。因此在這里我們使用C51語言。C51語言主要特點：(1)單片機(jī)C51語言兼?zhèn)涓呒壵Z言與低級語言的優(yōu)點(2)語法結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)C語言根本一致，語言簡潔，便于學(xué)習(xí)。(3)運(yùn)行于單片機(jī)平臺，支持的微處理器種類繁多，可移植性好。對于兼容的8051系列單片機(jī)，只要將一個硬件型號下的程序稍加修改，甚至不加改變，就可移植到另一個不同型號的單片機(jī)中運(yùn)行。(4)具有高級語言的特點，盡量減少底層硬件存放器的操作。(5)單片機(jī)C51語言提供了完備的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符及函數(shù)供使用。(6)C51語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，可以使用一對花括號“{}〞將一系列語句組合成一個復(fù)合語句，程序結(jié)構(gòu)清晰明了。(7)C51語言代碼執(zhí)行的效率方面十分接近匯編語言，且比匯編語言的程序易于理解，便于代碼共享。第三章系統(tǒng)主模塊設(shè)計主模塊包括主控芯片、聲光報警驅(qū)動電路、DTMF收發(fā)電路、語音電路、看門狗電路、接口電路和鍵盤輸入電路。本章詳細(xì)介紹如何進(jìn)行主模塊的硬軟件設(shè)計。詳細(xì)說明芯片選擇的比擬，如芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和所能實現(xiàn)的功能，外圍電路和接口電路的設(shè)計。根據(jù)硬件連線和功能要求進(jìn)行軟件的設(shè)計與編程。3.1主機(jī)報警器的主機(jī)采用AT89C51單片機(jī)來實現(xiàn)。單片機(jī)就是在一片半導(dǎo)體硅片上集成了中央處理單元(cpu)、存儲器〔RAM/ROM〕、并行I/O口、串行I/O口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系統(tǒng)時鐘電路及系統(tǒng)總線的微型計算機(jī)。很多大公司都能獨立生產(chǎn)單片機(jī)，超大規(guī)模的集成電路開展越來越快，單片機(jī)這種微型計算機(jī)功能日益強(qiáng)大，運(yùn)算速度越來越快，本文根據(jù)實際需要選擇AT89C51作為主控芯片。3.1.1AT89C51特點AT89C51是一種8位的微型處理器，它有4K字節(jié)的FLASH存儲器，功能強(qiáng)大，所使用電壓很低一般為5V，俗稱單片機(jī)，其功能特點為：(1)與MCS-51兼容(2)4K字節(jié)FLASH存儲器，可以進(jìn)行編程操作(3)壽命：1000寫/擦循環(huán)(4)數(shù)據(jù)保存時間：10年(5)全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz(6)128×8位內(nèi)部隨機(jī)存取存儲器(7)32位可編程輸入輸出線(8)兩個16位定時器/計數(shù)器(9)5個中斷源3.1.2主機(jī)硬件電路根據(jù)本文設(shè)計的實際要求，一片AT89C51單片機(jī)和一片U0擴(kuò)展芯片8255A構(gòu)本錢設(shè)計的主機(jī)，主機(jī)電路如圖3.1所示。圖3.1主機(jī)電路圖圖3.1中，電容：C1=30pF，C2=30pF，C3=22μF，晶振：F=12MHz，電阻：R1=1kΩ。在這里我們只介紹了AT89C51I/O口的擴(kuò)展電路和外圍電路，我們會在下面介紹單片機(jī)與其他引腳的連接。3.1.3主機(jī)軟件設(shè)計單片機(jī)可支持匯編語言、BASIC、C語言和PL/M等多種語言，由于C51具備有C語言的優(yōu)點，并且對于模塊化設(shè)計非常有優(yōu)勢，因此我們這里將采用C51語言，這樣我們設(shè)計軟件時各自模塊具有獨立性。如圖3.2為主程序流程圖。在這里我們將設(shè)計出8255A的初始化程序驅(qū)動芯片工作，另外還有主程序，類似于我們C語言中的main函數(shù)，將完成下面的操作:(1)AT89C51兩個內(nèi)部定時/計數(shù)器、雙音多頻電路的初始化。(2)利用熱釋電傳感器監(jiān)測警情。(3)當(dāng)出現(xiàn)警情時能夠記錄警情，聲光報警，固定報警。8255A是INTEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)(I/0)擴(kuò)展芯片，8255A內(nèi)部有一個控制存放器和三個數(shù)據(jù)存放器即：PA，PB，PC口。本系統(tǒng)將PA，PB，PC都規(guī)定為一般的輸入輸出方式，其中PC接鍵盤輸入，PA接警情采集電路。開始開始系統(tǒng)初始化檢測警情警情記錄，聲光報警延遲調(diào)固定子系統(tǒng)有警情？還有警情？復(fù)位NYN圖3.2主程序流程圖在圖3.1所示的主機(jī)硬件電路設(shè)計中，8255A的控制存放器、PA口、PB口、PC口的基地址分別為：0003H，0000H，0001H，0002H。因為三個數(shù)據(jù)存放器都工作在方式0，且PC的高四位用于輸出，低四位用于輸入，PA，PB口用于輸出，所以控制命令字為：81H。8255A的初始化程序見附錄源程序1。3.2聲光報警電路當(dāng)有人非法入侵時，首先會激活聲光報警電路。如下所示，我們會對聲光報警電路分為兩個局部，一個為發(fā)光二極管報警電路，另一個為聲音報警電路，我們會進(jìn)行一個詳細(xì)的介紹。3.2.1發(fā)光二極管報警電路我們用四個發(fā)光二極管來模擬光報警，接入電源，當(dāng)RXD引腳變?yōu)榈碗娖綍r，我們用過模擬的發(fā)光二極管點亮，即表示開始報警。具體電路如圖8所示。圖3.3發(fā)光二極管報警電路圖3.2.2聲音報警電路我們用一個SPEAKER來模擬聲音報警，將SPEAKER和三極管還有電阻連接到TXD引腳上，在這里我們可以調(diào)用語音程序，通過這個Speaker進(jìn)行一個語音報警，具體電路如下圖。圖3.4聲音報警電路圖3.3雙音多頻收發(fā)電路雙音多頻首發(fā)電路顧名思義，該電路使用雙音多頻的技術(shù)，該技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確的傳輸號碼，并且在傳輸過程中很難受到干擾并且速度很快。目前在我們現(xiàn)實生活音頻撥號領(lǐng)域具有廣泛的運(yùn)用。用不同的單音頻組合信號用來表示數(shù)字信號即為雙音多頻傳輸技術(shù)，即意味著可用不同的單音頻來實現(xiàn)不同的功能，在這種技術(shù)中，有0,1,2,3…9十個不同的數(shù)字，另外還有#，*，A，B，C，D不同的功能鍵，因為8種不同的頻率因此可采用的頻率也有8種，故稱之為多頻，又因它采用從8種頻率中任意抽出2種進(jìn)行組合來進(jìn)行編碼，所以又稱之為“8中取2〞的編碼技術(shù)。根據(jù)CCITT的建議，國際中采用的多種頻率為697Hz，770Hz，852Hz，941Hz，1209Hz，1336Hz，1477Hz和1633Hz等8種。用這8種頻率可組成16種不同的組合，從而代表16種不同的數(shù)字鍵和功能鍵，具體組合如表3.1所示。表3.1雙音多頻組合功能低頻群〔Hz〕高頻群(Hz)1209133614771633697123A770456B852789C941*0#D雙音多頻是一種的撥號方式，它用8種頻率組成的16個鍵?，F(xiàn)在市場上己經(jīng)有多種芯片可以完成雙音多頻信號的收發(fā)功能，例如：WE9188，UM91215，MT8880。其中MT8880以其功能齊全，外圍電路簡單，與單片機(jī)接口方便而受到了用戶的青睞。本文研制的報警器選用MT8880芯片來設(shè)計雙音多頻收發(fā)電路。3.3.1MT8880特點MT8880可簡單理解為一個DTMF信號收發(fā)器，它是MITEL公司由ISO-CMOS技術(shù)制作的功率消耗低穩(wěn)定性高的芯片。MT8880的管腳如圖3.5所示。圖3.5MT8880引腳圖MT8880共有6種工作模式,圖3.5MT8880引腳圖〔1〕雙音頻模式：在該模式下芯片能接收并譯碼DTMF信號或產(chǎn)生并發(fā)送DTMF，信號接收信號從IN—端輸入發(fā)送信號從TONE端輸出。圖3.5MT8880管腳圖(2)呼叫處理模式：芯片假設(shè)是在這種模式下，它可以檢測輸入信號中的信號音〔忙音為0.35秒通0.35:秒斷，回鈴音為1秒通4秒斷，撥號音那么為一種連續(xù)信當(dāng)信號頻率落在320～510Hz號頻率為450Hz〕，如果信號處在320-圖3.5MT8880管腳圖510Hz范圍以內(nèi)時，IRQ端會輸出方波假設(shè)沒有輸出方波，那么IRQ端為低電平。(3)中斷模式：假設(shè)芯片同時被設(shè)置為接收或發(fā)送DTMF信號模那么當(dāng)收到有效DTMF信號并譯碼后IRQ端變?yōu)榈碗娖剑辉跍?zhǔn)備發(fā)出DTMF信號時，IRQ端變?yōu)榈碗娖健９ぷ髂Ｊ降倪x擇，主要通過對控制器A,B賦不同的值來實現(xiàn)，具體見表3.2和表3.3。表3.2控制存放器A的功能表3.3控制存放器B的功能有關(guān)RSI，R/的時序組合來選擇不通的內(nèi)部存放器如表3.3所得到不同的工作模式。此時，狀態(tài)存放器(SR)的作用處于一個突出的位置，由于數(shù)據(jù)讀寫的狀態(tài)標(biāo)志要從狀態(tài)存放器中得到。SR每一位的定義見表3.4。表3.4RSI與R/時序控制表3.5狀態(tài)存放器SR的功能3.3.2MT8880與單片機(jī)接口電路設(shè)計MT8880與AT89C51的接口電路相比照擬簡單，并且加上相應(yīng)外圍電路就可以實現(xiàn)DTMF信號的收發(fā)功能。但是MT8880是專門為MOTOROLA公司的68系列單片機(jī)設(shè)計的，所以，它們的時序配合能通過硬件完成，而AT89C51沒有硬件電路來滿足MT8880的工作時序，需要通過軟件實現(xiàn)，實現(xiàn)過程將在軟件設(shè)計中介紹，其接口電路和外圍電路如圖3.6所示。圖3.6MT8880與單片機(jī)的接口MT8880的CP引腳和AT89C51的T0連接，用以完成對線上各種信號引得判斷。由于在本系統(tǒng)中用的是循環(huán)檢測，因此MT8880的中斷引腳不會與AT89C51的中斷引腳相連。與此同時，DTMF信號也不能直接與公共網(wǎng)絡(luò)中的線相連，那是由于線中的信號并不能與DTMF所匹配，在我國，關(guān)于線中的信號有一個標(biāo)準(zhǔn)，該信號遵守GB7732標(biāo)準(zhǔn)，因此，我們需要先放大由MT8880產(chǎn)生的DTMF信號，那樣才能與公共網(wǎng)絡(luò)中的線連接。放大電路如圖3.5。圖3.7信號放大電路圖3.5中，電阻：R1=100kΩ，R2=2.4MΩ，R3=82kΩ，R4=300Ω，電容：C1=1μF，C2=4.7μF，A1為LM324。線與信號音接口如圖3.6所示。圖3.8線與信號接口3.3.3雙音多頻收發(fā)電路的軟件設(shè)計對MT8880的操作無論是寫控制存放器A或B，還是讀狀態(tài)存放器，都有著嚴(yán)格的時序要求。MT8880的CLK2腳本應(yīng)和68系列單片機(jī)中的E信號相連，對MT8880的內(nèi)部存放器時，CLK2腳應(yīng)出現(xiàn)一次帶上升沿的高電平，并且周期應(yīng)為1μs~1000μs，這是關(guān)鍵信號，其它信號均以此信號作為依據(jù)。而我們使用的單片機(jī)中沒有這個信號線。所以，我們利用輸入輸出口P2模擬出CLK2及其它信號的時序。圖3.9給出了單片機(jī)AT89C51寫內(nèi)部存放器CRA，CRB的時序圖。圖3.9MT8880寫控制存放器時序為了滿足MT8880的讀寫時序，我們需要通過軟件編程來實現(xiàn)，對MT8880的操作主要有：初始化，判斷信號音，撥打號碼。初始化包括：讀狀態(tài)存放器；0寫入控制存放器A；0寫入控制存放器B。據(jù)表3.3和硬件連接圖，具體初始化子程序如附錄程序2。如何識別信號音：我們需要將MT8880設(shè)置為呼叫處理模式，因為MT8880的IN一端與線相連時需要經(jīng)過多路模擬開關(guān)，所以呼叫過程中的所有信號音經(jīng)MT8880的濾波限幅后得到方波，之后在MT888的IRQ/CP端輸出。在系統(tǒng)的撥號音、回鈴音和忙音的他們的音頻頻率均是在450Hz±25Hz的正弦波，只有斷續(xù)比有所不同。我們可以知道回鈴音為1s通4s斷，而忙音是3s通3s斷。而撥號音是連續(xù)信號，根據(jù)AT89C51的設(shè)定將定時器T1設(shè)定為定時器方式，然后將T0設(shè)定為計數(shù)器方式。當(dāng)T1在定時時，T0就會對IRQ/CP端輸出的信號音進(jìn)行計數(shù)，那么我們就可以由計數(shù)值的不同就可以將各種信號音識別出來。我們在這里把T1定時的時間設(shè)定在50μs，而T0在4S內(nèi)計數(shù)。又因為我們所用單片機(jī)的晶振頻率是12MHz，那么定時器的計數(shù)周期為單片機(jī)晶振頻率的1/12即為lμs，那個我們可以計算出T1的計數(shù)初值。T_COUNTER=-(50×1000)/1=-50000〔3.1〕在T1的中斷效勞程序中我們可以設(shè)定計數(shù)標(biāo)志t_flag，T0的定時可以經(jīng)由T1來實現(xiàn)，于是每執(zhí)行一次T1中斷效勞程序，t_flag就會加1，由于T1是每50μs就會執(zhí)行一次中斷效勞程序，因此當(dāng)t_flag等于80時，那就是剛好4s的時間。詳細(xì)程序如附錄源程序3。3.4語音電路語音電路的作用是警情提示，即當(dāng)系統(tǒng)通過固定網(wǎng)或移動網(wǎng)，接通呼叫用戶時，我們通過語音電路可以知道一些有關(guān)呼叫方的具體信息，比方呼叫方所處位置等。因此，分段錄音、放音、可尋址這些功能在我們所使用的芯片中必須得到表達(dá)，在這里我們使用ISD1420用作我們的語音芯片。3.4.1ISD1420特點圖3.10ISD1420管腳圖ISD1420語音芯片是美國ISD公司的新型產(chǎn)品，ISD1420可以進(jìn)行20s的錄音，ISD1400系列作為可以直接存儲模擬信號的芯片具有很多優(yōu)點，可編程電擦除只讀存儲和總線技術(shù)，自動待機(jī)省電，是一種具有高保真、錄音數(shù)據(jù)永久保存、省電、適用于單片機(jī)接口特點的新一代語音芯片系列。ISD1420語音芯片具有以下特點：不需要編程，方便使用，也不需要備用電池，存儲的語音信息可以保持到十年以上，可用五伏電源進(jìn)行供電。就可驅(qū)動8~16圖3.10ISD1420管腳圖圖中，假設(shè)是A6，A7都是高電平時，那么A0-A5會進(jìn)入選擇操作模式，假設(shè)A6，A7有低電平存在時，A0-A7為地址線，不同的錄音段對應(yīng)不同的地址。話筒輸入是由MIC引腳控制的，進(jìn)行錄音或者是放音時RECLED會輸出一個低電平，在這里指示狀態(tài)可以用一個LED燈，RECLED可以指示工作狀態(tài)，然后PLAYL可以控制觸發(fā)電平來放音，即PLAYE是并保持低電平時，那么ISD1420就會進(jìn)入放音狀態(tài),當(dāng)遇到信息結(jié)束標(biāo)記或者是該段電平變?yōu)楦唠娖綍r放音會結(jié)束，PLAYE可以控制邊沿來觸發(fā)放音，只要一有低脈沖芯片就會放音，當(dāng)?shù)竭_(dá)存儲空間的末尾或者是遇到信息結(jié)束標(biāo)記時放音會結(jié)束，另外，REC可以觸發(fā)錄音，當(dāng)REC變成并保持低電平時，ISD1420就會開始錄音，當(dāng)存儲空間滿時錄音就會結(jié)束，在結(jié)束錄音的位置會有信息結(jié)束標(biāo)記，由于REC的優(yōu)先級要高于PLAYE和PLAYL,所以即使在放音過程中，遇到REC介低電平，那個芯片就開始錄音并且放音會結(jié)束。VCCD，VCCA是數(shù)字電源正端和模擬電源正端，為了減小片內(nèi)噪聲，芯片中模擬電路和數(shù)字電路在內(nèi)部是分開的，應(yīng)用時兩個電源引腳應(yīng)離電源盡可能的近，而且電源的去藕電容應(yīng)離引腳越近越好。VSSD，VSS是數(shù)字地和模擬地。3.4.2ISD1420與單片機(jī)接口電路設(shè)計ISD1420與AT89C51的接口電路關(guān)鍵在于地址線A0-A7怎樣連接和REC和PLAYE怎樣連接，在本文用AT89C51的P1口里的5根輸入輸出線與REC和PLAYE連接，具體的接口電路如圖3.11所示。圖3.11ISD1420與單片機(jī)的接口電路ISD1420如果需要可以分段錄音，A0~A7用作地址輸入線當(dāng)我們進(jìn)行分段錄音時，A6，A7不能同為高電平，因此A0-A7的地址范圍為00000000~100111111，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制碼那么為0~159共160個數(shù)值，那我們可以知道ISD1420的EEPROM可以存儲160段語音信息，由A0~A7決定：T=0.125×(128×A7+64×A6+32×A5+16×A4+8×A3+4k×A2+2×A1+1×A0)比方我們從5s處開始錄音，那么所需的地址為00l0l000B，因此只要將上述地址配置給A0~A7即可。ISD1420在14，15輸出語音信號，它會驅(qū)動驅(qū)動8Ω的喇叭，本片設(shè)計要求用線來傳送語音信號，但是由語音信號發(fā)出的信號并不能和線的信號所匹配，因此我們連接線前要先連放大電路。電路如圖3.12所示。將SP+輸出的信號放大，而SP-引腳懸空。放大語音信號后利用線接口電路與線相連就可以完成語音信號的傳送。圖3.12ISD1420的語音信號放大電路3.4.3語音電路的軟件設(shè)計ISD1420的編程相對較簡單，主要考慮不同警情的錄音尋址和語音信息的播放。具體程序如附錄源程序4。3.5接口電路當(dāng)我們不用報警器時，線并不與系統(tǒng)相連，當(dāng)我們需要使用報警器時，我們才會將線與系統(tǒng)相連。現(xiàn)如今，我們國內(nèi)的交換機(jī)是48V或是60V的工作電壓，可以與用戶的相連，在本系統(tǒng)中，DTMF的信號發(fā)送以及語音信號的正常發(fā)送非常重要，所以在接口電路中需要參加由二極管橋組成的極性保護(hù)電路，該電路具有一個很重要的作用，不管客戶用何種方式將外線接入LINEIN口，都能使得電路內(nèi)部2線的電壓為正。而且，目前工作中一般的工作電流為50mA或者為120mA，那么我們所用的二極管反向電壓不能小于180V，正向的電流不能小于180mA，因此可以使用IN4004或者是IN4007等。入網(wǎng)我國郵電部有一個明確的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于直流的電阻是不能夠大于300Ω的，當(dāng)處于摘機(jī)狀態(tài)下時，所以為了模擬顯示掛機(jī)狀態(tài)，我們會連一個200Ω的電阻，如圖3.13所示，保證電阻能夠承受大功率，此時，用戶的外線電壓會處于8V左右，單片機(jī)P1.7口與J1繼電器連接，這樣可以幫助實現(xiàn)模擬摘掛機(jī)，根據(jù)實際情況，當(dāng)處于掛機(jī)狀態(tài)時，此時三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)處于摘機(jī)的狀態(tài)時，單片機(jī)的P1.7會處于有效狀態(tài)，這時三極管工作在飽和的狀態(tài)，繼電器會正常工作，之前設(shè)定的200Ω會連入網(wǎng)絡(luò)，模擬摘機(jī)操作得以實現(xiàn)，我們需要時會將DTMF與回路連接起來，然后可以進(jìn)行自動撥號操作，并且，我們完成撥號操作后，我們會對信號音進(jìn)行一個判定，只有當(dāng)傳回的信號音是摘機(jī)音時，我們才會利用單片機(jī)發(fā)送語音信息，此時，單片機(jī)P1.4會處于有效狀態(tài)，同上，三極管工作在飽和狀態(tài)，繼電器工作，SP+,SP—連接至電路，這時，單片機(jī)送出語音信號。在這里，我們選用靈明度高的繼電器，選用5V的工作電壓，以減少系統(tǒng)損耗。圖3.13接口電路圖3.13接口電路3.6鍵盤接口電路鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用十分廣泛，可以實現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行人機(jī)對話還有發(fā)送指令等很多功能，鍵盤事實上是由許多開關(guān)構(gòu)成的，如圖3.14所示，我們使用兩根輸入輸出線來檢測開關(guān)的狀態(tài)。在本裝置中設(shè)置有0-9十個數(shù)字鍵，以及五個功能鍵，使用的是4×4的鍵盤，總共需要使用8根輸入輸出線，我們所使用的AT89C51自身輸入輸出非常有限，因此我們需要連接一個8255A，來進(jìn)行擴(kuò)展，在本系統(tǒng)中，鍵盤跟PC口相連，我，我們用C口的高四口即PC4-PC7用作列的輸入，而用低的四位即PC0-PC4用作行的輸出，有效狀態(tài)即均為低電平的時候，另外單片機(jī)的P2.1和P2.2分別與8255A的A0和A1相連，而單片機(jī)的P2.6那么與8255A的CS相連，8255A的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0口相連。在編程時為了使步驟簡便，我們可以將鍵進(jìn)行依次排列，在進(jìn)行掃描過程中，設(shè)定PC4為低電平，而且PC5-PC7為高電平時，假設(shè)PC0-PC3也全是1，那么表示K1到KA都沒有按下，假設(shè)是其中有一個按下，那么哪個是低電平就可以表示哪個按下了。設(shè)定PC4為高電平時，PC5為低電平，而PC6，PC7為高電平時，那么同樣可由在PC0-PC3中哪個為低電平來表示K4到KB哪個被按下了按照相同的方法可以判定其余八個鍵。在該電路中有一個非常重要的作用，為了防止因客戶本人回來而造成的錯誤報警，我們需要設(shè)定一個密碼校驗操作，當(dāng)未能在三次時機(jī)中輸入一次對的密碼，或者在50s內(nèi)沒能輸入密碼，系統(tǒng)可斷定為是非法闖入，這時就會激活系統(tǒng)的報警功能。圖3.14鍵盤輸入電路圖3.14鍵盤輸入電路3.5看門狗電路在運(yùn)行系統(tǒng)軟件時，由于外界干擾等意外的因素很可能使程序指針指向非程序區(qū)域，使系統(tǒng)程序陷入死循環(huán)，系統(tǒng)不能正常工作，稱之為程序跑飛。出于系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，本文采用硬件看門狗電路，以解決因程序跑飛而使系統(tǒng)不能正常工作的問題，以提高系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)選用X5045作為看門狗電路的核心芯片。X5045除了具有看門狗作用外，還有512字節(jié)的電可擦除只讀存儲器〔EEPROM〕，本文將其用來存儲預(yù)制號碼。3.5.1X5045的特點X5045是XICOR公司生產(chǎn)的看門狗芯片，它有三種常見的功能：看門狗定時器、電壓監(jiān)控、EEPROM。以下對這三種功能加以簡單介紹。(1)看門狗定時器是利用檢測WDI的輸入來監(jiān)視是否已經(jīng)激活了微處理器，為了防止因為RESET被激活而使得整個電路復(fù)位，微處理器需要有一定頻率的來不停觸發(fā)CS/WDI引腳，那就意味著在看門狗的時間結(jié)束之前，高到低的信號需要觸發(fā)CS/WDI引腳。(2)電壓監(jiān)控上電時，向X5045加電時會激活其內(nèi)部的上電復(fù)位電路，從而使RESET引腳有效。該信號可防止系統(tǒng)微理器在電壓缺乏或振蕩器未穩(wěn)定的情況下工作。當(dāng)V超過器件的Vtrip門限值時,電路將在200ms(典型)延時后釋放RESET以允許系統(tǒng)開始工作。(3)EEPROM存儲器X5045的存儲局部是CMOS的40%位串行EEPROM，他在內(nèi)部按512×8來組織。采用三總線工作的串行接口一次最多可寫四個字節(jié)。X5045的引腳排列如圖3.12所示。以下介紹X5045的工作原理。X5045共有6條操作指令如表3.6。X5045由這6條指令指揮工作。因為X5045遵循SPI串行總線標(biāo)準(zhǔn)，所以AT89C51由X5045的SI引腳將命令字或數(shù)據(jù)從高到低逐位傳入X5045，并從X5045的SO逐位讀出X5045的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。具體的實現(xiàn)過程將在軟件編程中詳細(xì)闡述。圖3.15X5045管腳圖表3.6操作指令X5045內(nèi)部有一個8位狀態(tài)存放器，其每一位的定義如表3.6所示。表3.7狀態(tài)存放器的定義WD1WD0BL1BL0WELWIPWIP位由WREN指令設(shè)為1，在以下情況之一可使WIP復(fù)位為0。(1)執(zhí)行WRDI。(2)上電時。(3)字節(jié)、頁或狀態(tài)存放器寫周期完成后。(4)WP腳變?yōu)榈碗娖健L0，BL1是保護(hù)EEPROM，只能寫保護(hù)的段，不能進(jìn)行其他操作。保護(hù)地址與BL0，BL1的關(guān)系見表3.8。表3.8狀態(tài)存放器被保護(hù)的陣列地址狀態(tài)存放器被保護(hù)的陣列地址BL1BL000無寫保護(hù)01$180~$1FF10$100~$1FF11$00~$1FF3.5.2X5045與單片機(jī)的接口電路設(shè)計 X5045與單片機(jī)的接口電路相對簡易，只需使用單片機(jī)的四根I/O口線，然后X5045遵循的是串行總線。具體連接如圖3.16所示。圖3.16X5045與單片機(jī)的接口電路3.5.3看門狗電路的軟件設(shè)計在本系統(tǒng)中，X5045需要存儲預(yù)存的號碼和完成看門狗的功能，看門狗功能較容易實現(xiàn)，只需要隔一段時間將引腳取反一次，具體實現(xiàn)就是在主程序和每個子程序中加一條X5045_S=～X5045_S語句。存取那么相對復(fù)雜，它要規(guī)定X5045的工作方式，另外還涉及數(shù)據(jù)的串并行轉(zhuǎn)化。核心局部的程序代碼見附錄源程序5。第4章警情采集模塊系統(tǒng)在這里主要需要采集盜情，我們利用熱釋電紅外傳感器來檢測是否有人非法侵入。4.1熱釋電紅外傳感器熱釋電紅外線(PIR)傳感器是一種靈敏度很高的傳感器，它是在80年代研制出來的，在我們的現(xiàn)實生活中有非常廣泛的運(yùn)用，它能夠通過檢測人體發(fā)射的紅外線而作為防盜報警裝置的重要組成傳感器，它的工作原理是將檢測的紅外線轉(zhuǎn)換為電信號，并且它會放大這個信號用來驅(qū)動其他的電路，以便我們使用。如圖1示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。圖4.1熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖PIR的原理特性PIR是由很多探測器構(gòu)成的一種傳感器，每一探測器內(nèi)都會裝入一兩個探測元件，為了防止因為自身溫度而對結(jié)果產(chǎn)生干擾，通常都會將探測器元件進(jìn)行反接。探測元件會將紅外信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，?jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管內(nèi)放大后向外輸出。探測元件能夠檢測的波長范圍為0.2-20um，而人體發(fā)射的紅外線范圍為9-10um，如此并不準(zhǔn)確，因此在傳感器頂端有一個濾光片，這個濾光片能夠通過的范圍為7-10um，與人體發(fā)射的紅外正好是符合的，其他范圍的光那么會被吸收掉，這樣對人的檢測就會非常準(zhǔn)確。熱釋電紅外傳感器的電路設(shè)計圖4.2BISS0001引腳圖在這里我們使用熱釋電紅外傳感信號處理器BISS0001，以及一些外圍所用的元件，它們一起組成熱釋電紅外傳感器的電路。BIS0001是一種由CMOS工藝制作的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。BISS001有兩種工作方式,分別為不可重復(fù)BIS觸發(fā)方式和可重復(fù)觸發(fā)方式。圖4.2BISS0001引腳圖圖4.3不可重復(fù)觸發(fā)模式下的各點波形圖4.4可重復(fù)觸發(fā)模式下的各點波形為了滿足我們工作的實際需要，我們由OP1把信號放大，然后將信號傳給OP2進(jìn)行二級放大，并且提高直流電位為VM，然后將信號傳給COP1與COP2，可以得倒有效的觸發(fā)信號Vs，并且當(dāng)輸入電壓5V時，可以防止噪聲對系統(tǒng)的干擾，如此系統(tǒng)的穩(wěn)定性會提高。假設(shè)輸入電壓小于五分之一倍的VDD，此時COP3會禁止與門U2五福工作，即COP3為一個低電平，此時Vs信號不能進(jìn)入下級；假設(shè)輸入電壓大于五分之一倍的VDD，COP3變?yōu)楦唠娖剑藭r就會進(jìn)入延時周期，假設(shè)A端為低電平，那么在延時周期內(nèi)V2的變化不會有任何影響，一旦過了延時周期，V0會變?yōu)榈碗娖?，此時由于封鎖時間存放器工作，接下來會進(jìn)入封鎖周期Ti，在這個時間內(nèi)，同樣V0不會因為V2的變化而變化，即V0無法進(jìn)入有效狀態(tài)，這樣有利于防止外界干擾對系統(tǒng)的影響。當(dāng)BISS0001工作在重復(fù)觸發(fā)方式下時，在VC為低電平，A為低電平時，V0并不能被V2觸發(fā)為有效地狀態(tài)，當(dāng)Vc為高電平，A為高電平時，此時V0會一直處于高電平狀態(tài)，即在Tx內(nèi)V0一直有效，在這個時間內(nèi)，假設(shè)Vs進(jìn)行上跳變，那么Tx會延長一個周期，如果Vs一直處于高電平，相同的Vo將會一直處于高電平；如果Vs一直處于低電平，那個Vo會變?yōu)榈碗娖皆谥芷诮Y(jié)束后，同時，Vo不會因為Vs的變化而變化。當(dāng)有人進(jìn)入時，熱釋電紅外傳感器會接收到紅外線，然后，信號會傳到BISS0001中第一級放大器的同相輸入端，從引腳上看即為14腳，然后再由2腳輸出到單片機(jī)上，系統(tǒng)能夠進(jìn)行下面的操作。熱釋電紅外傳感器的電路設(shè)計如圖4.5所示。圖4.5熱釋電紅外傳感器的電路設(shè)計4.1.3熱釋電紅外傳感器的安裝并不同于市面上很多傳感器的工作原理，PIR自身并不能發(fā)射輻射，因此該傳感器價格低廉，，且隱蔽性較好，功率低。但同樣PIR也有不少缺點。(1)很容易受到其他輻射的影響。(2)當(dāng)有障礙物時，傳感器容易受到影響。(3)當(dāng)環(huán)境溫度過高時，此時傳感器的靈敏度會變差。由上可知，PIR在安裝中主要裝在門窗等容易被非法侵入的地方，在安裝過程中應(yīng)遵循下面的原那么：(4)傳感器在進(jìn)行檢測的范圍內(nèi)不能有大型的障礙物。(5)傳感器周圍不能有類似于空調(diào)、火爐、冰箱等會對空氣溫度產(chǎn)生影響的設(shè)備。(6)傳感器應(yīng)安裝在距離地面1-2m的范圍內(nèi)，而且應(yīng)往下傾斜一點，這樣可減少檢測的死角。(7)為了防止干擾，傳感器與主體局部的距離應(yīng)該越短越好。第5章模擬仿真及軟件調(diào)試在完成報警系統(tǒng)的總體設(shè)計、主模塊設(shè)計、功能模塊設(shè)計之后，另一個重要的工作就是模擬仿真與軟件調(diào)試。產(chǎn)品調(diào)試包括軟件仿真、硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和模擬運(yùn)行。模擬運(yùn)行是將硬件和軟件結(jié)合，組成系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，檢驗其整體性能，為產(chǎn)品投放市場做準(zhǔn)備。5.1軟件仿真在硬件調(diào)試之前，用Multisim7對報警器的電路進(jìn)行軟件仿真，利用proteus對聲光報警電路進(jìn)行仿真，由于條件和仿真環(huán)境的因素，只能對局部電路仿真，局部電路仿真結(jié)果如圖5.1、圖5.2、圖5.3、圖5.4。圖5.1MT8880與DTMF接口放大電路的仿真圖5.2ISD1420的語音信號放大電路仿真圖5.3LED指示燈電路仿真圖5.4聲光報警電路的仿真5.2硬件調(diào)試按照產(chǎn)品的要求用protelDXP畫出系統(tǒng)的完整電路圖，并制成PCB電路板。經(jīng)過檢查能夠確認(rèn)所用元件都沒有錯誤，這是我們就可以對整個報警器的硬件局部進(jìn)行調(diào)試，包括電源調(diào)試和功能調(diào)試。5.2.1電源調(diào)試我們需要檢查電源線是否是跟各個芯片的電壓接口相接，地線是否都已經(jīng)接地，確保沒有電源與地相短接的情況，檢查完畢后連接電源，此時不能急著進(jìn)行仿真，我們需要檢測各芯片上的電壓是否能夠滿足，如有其他異常情況，我們必須立刻切斷電源，然后按之前步驟重新檢查，如此之后，直到符合要求后才能進(jìn)行下面的步驟。5.2.2仿真器調(diào)試綜合考慮，我們使用偉福公司E2000進(jìn)行硬件的調(diào)試，該仿真器有以下優(yōu)勢：(1)主機(jī)+POD組合，通過更換POD，可以對各種CPU進(jìn)行仿真。(2)雙CPU結(jié)構(gòu)，100%不占用戶資源。(3)集成環(huán)境，在一個環(huán)境下我們進(jìn)行編輯，編譯，下載，調(diào)試。(4)強(qiáng)大的邏輯分析儀綜合調(diào)試功能。(5)追蹤器功能以總線周期為單位來實現(xiàn)追蹤功能，時刻記錄我們在仿真中CPU發(fā)生的總線時間，在調(diào)試過程中，對雙音多頻電路進(jìn)行調(diào)試時，我們主要調(diào)試撥號功能能否對信號音正常判斷，對語音電路進(jìn)行調(diào)試時，主要看語音能否正常錄放，對警情采集局部進(jìn)行調(diào)試時，首先看熱釋電傳感器能夠正常監(jiān)測，然后調(diào)試DS2450能否正常進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5.3軟件調(diào)試軟件調(diào)試的順序是子程序、中斷程序、算法功能模塊和主程序。(1)子程序調(diào)試在本設(shè)計中，多有子程序都是用于驅(qū)動硬件的，因此，我們需要在WAVE環(huán)境下用E2000進(jìn)行調(diào)試，看他們能否使硬件正常工作。(2)中斷程序調(diào)試這里的中斷程序主要指定時器與計時器的中斷程序，主要檢測在WAVE環(huán)境下是否正確判斷是撥號音，回鈴音或是忙音。并能對MT8880正確計數(shù)。(3)算法功能模塊單片機(jī)采用并行總線，而我們用到的看門狗芯片和A/D轉(zhuǎn)換芯片采用的是串行總線，為了讓它們相互聯(lián)系起來，我們需要對系統(tǒng)進(jìn)行并行轉(zhuǎn)換，我們進(jìn)行調(diào)試時，不用將X5045去掉，可以看看正常連接時能否得到的轉(zhuǎn)換結(jié)果，以調(diào)試程序是否正確。(4)主程序調(diào)試經(jīng)過上面那些調(diào)試后，可以確保各個模塊單獨使用沒有問題，現(xiàn)在就要對整個主程序進(jìn)行調(diào)試，看看各個模塊間是否存在相互影響，假設(shè)沒有問題，那么說明軟件是根本正確的。第6章總結(jié)6.1設(shè)計總結(jié)本文針對傳統(tǒng)家用報警器存在的突出問題，詳細(xì)分析了問題存在的根本原因，提出了問題的解決方案。根據(jù)用戶提出的要求和系統(tǒng)產(chǎn)品化后的性能價格比，決定采用固定加移動通信模塊的設(shè)計方案。智能報警器是一種集單片機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、固定通訊于一體的新型產(chǎn)品。它能實現(xiàn)對非法入室的監(jiān)測，并做出應(yīng)急處理。它采用固定線向外界報警的方案，?？紤]到產(chǎn)品的不同用戶群體，在設(shè)計的過程中采用模塊化的設(shè)計方法，將系統(tǒng)按功能化分為主模塊、警情采集模塊，并在主模塊中為其它功能模塊留有接口，用戶可以根據(jù)自身的需要和經(jīng)濟(jì)承受能力選用不同的模塊組成報警器。主模塊包括四個局部即：控制電路、雙音多頻收發(fā)電路、語音電路和看門狗電路。這四個局部設(shè)計在一塊電路板上，組成系統(tǒng)的核心局部。每一局部又有其各自的核心芯片，控制電路采用AT89C51為核心，雙音多頻收發(fā)電路以MT8880為核心，語音電路以ISD1420為核心，看門狗以X5045為核心。對于這些芯片的選型主要是從功能、外圍電路、接口電路及價格等多方面進(jìn)行比擬，最終得出的。在硬件設(shè)計中除了設(shè)計芯片自身的外圍電路組成以外，還設(shè)計了芯片之間的接口電路，如MT8880與AT89C51的接口，和不同信號之間的轉(zhuǎn)換電路，例如DTMF信號與信傳輸信號的轉(zhuǎn)換。警情采集模塊。由于組成模塊的核心芯片硬件連接相對簡單，那造成了軟件設(shè)計的復(fù)雜。尤其是DS2450，需要進(jìn)行串行并行相互轉(zhuǎn)換的問題，使得軟件設(shè)計變得較為繁雜。在這個模塊還需要用到熱釋電紅外傳感器，用來采集盜情，即是否有人非法入侵。最后我們對整個設(shè)計有一個調(diào)試和仿真，包括利用偉福E2000對硬件的調(diào)試，電源調(diào)試，軟件調(diào)試，另外還有軟件仿真。6.2存在的問題和展望本課題主要根據(jù)用戶的需求和產(chǎn)品性價比進(jìn)行報警器的研制工作，所研制的產(chǎn)品能滿足用戶的功能要求。但是還存在一些需要進(jìn)一步改良和完善的地方，如對報警器的操作相對復(fù)雜。致謝此次論文的整個過程是在南光群老師的悉心指導(dǎo)下完成的。南老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)知識，忘我的工作精神和對學(xué)生盡職盡責(zé)的教導(dǎo)都給我留下了十分深刻的印象。在一學(xué)期的學(xué)習(xí)和生活中南老師給了我很多的關(guān)心和幫助，不僅教會了我很多知識，更讓我感受了師生間濃濃的師生情，在這些時間內(nèi)，南老師以身作那么，以非常嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的態(tài)度幫助我進(jìn)行論文的知道修改，幫助我最終完成篇論文，他將會是我以后學(xué)習(xí)和生活的典范。在此，我向南老師表示衷心的感謝。我慶幸自己能在電氣二班度過四年的本科時光，同學(xué)之間的關(guān)心和友愛使我很感動，感謝全班同學(xué)！感謝電氣學(xué)院的全體老師對我的諄諄教導(dǎo)，你們的教誨將使我受益終生。感謝我的父母對我的養(yǎng)育之恩，感謝你們一直以愛對我的支持和理解！感謝所有幫助過我的善良的人們！參考文獻(xiàn)[1]曹立進(jìn)，高敦堂.家用自動報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]，微處理機(jī)，2000.[2]代新鵬.智能型住宅安防報警系統(tǒng)的研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.[3]陳志偉.用單片機(jī)實現(xiàn)的多功能報警器[J]，杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報，1998.[4]康華光.電子技術(shù)根底〔模擬局部〕[M].北京:高等教育出版社,2004.[5]郭兆正.單片機(jī)遙控防盜報警系統(tǒng)[J]，錦州師范學(xué)院學(xué)報，2001，22(1)：37-39.[6]徐愛鈞,彭秀華.單片機(jī)高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.[7]王振紅，李洋.基于DTMF信號收發(fā)芯片MT8880的直接接口設(shè)計[M]，電子與自動化，1999，5〔2〕：23-56.[8]王海燕.家庭智能防盜防火報警系統(tǒng)的研究[D].江南大學(xué),2021.[9]謝衛(wèi)華.基于單片機(jī)的家庭智能防火防盜系統(tǒng)[D].東北林業(yè)大學(xué),2021.[10]柯國琴.基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2021.[11]張紅英.紅外傳感器在皮帶運(yùn)輸機(jī)平安警示系統(tǒng)中的研究應(yīng)用[D].昆明理工大學(xué),2002.[12]王芳.智能化住宅防盜防火報警系統(tǒng)[D].大連理工大學(xué),2003.[13]辛德強(qiáng).X25045與8051的接口技術(shù)[J]，電子技術(shù)應(yīng)用，2002，4〔12〕：20-22.[14]張偉.家庭智能安防報警系統(tǒng)研究[D].山東科技大學(xué),2006.[15]耿建平.DS2450A/D轉(zhuǎn)換器的特性與應(yīng)用[M]，電子技術(shù)應(yīng)用，2000，6〔5〕：54-56.[16]宋文緒.傳感器與檢測技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2004.[17]余錫存.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.[18]崔芳杰.智能住宅平安防范系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].汕頭大學(xué),2005.[19]林雪梅.熱釋電紅外傳感器及其應(yīng)用[J].甘肅科技縱橫,2005,01:41-42.[20]張明德,洪武.論基于單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技致富向?qū)?2021,35:150+182.附錄1程序源代碼1.8255A的初始化程序#include<reg5l.h>#defineCOM8255XBYTE[0X0003]#definePA8255XBYTE[0X0000]#definePB8255XBYTE[0X0001]#definePC8255XBYTE[0X0002]void8255initial()﹛COM8255=0x81;}2.MT8880初始化程序sbitP2.4=P2^4;sbitP2.5=P2^5;sbitP2.6=P2^6;sbitP2.7=P2^7;#defineR/WP2.4#defineCSP2.5#defineΦ2P2.6#defineRSOP2.7voidmt8880initial(){P2=0xff;P2=0xc0;P2=0xc8;P2=0xc0;P2=0xff;P2=oxd0;}3.報警驅(qū)動程序Timerl()interrupt3using1{t_flag++;TH1=-50000/256TL1=-50000%256;}#definebyteunsignedcharbytemt8880_detect(){P2=Oxc2;THO=0;L0=0;TRO=1;TRI=1;while(t_flag<80)TRO=0;TR1=0;sound=THO*256+TLO;switch(sound){case:IDLEs_flag=2;break；case:RINGs_flag=1;break;case:BUSYs_flag=0;}return(s_flag);}/*自動撥號子程序*/voidmt8880dial(){bytetemp，tel;P2=Oxc9;P2=OxcO;tel=x5045read(addr)；do{tel=tel|0xf()；tel=tel&Ox8f;P2=tel;relay(10)}do{P2=Oxdf;temp=P2;temp=temp&0x01;}while(temp!=1)addr++;tel=x5045read(addr)；while(tel!=’*’)}4.語音播放程序sbitP1.4=P1^4;sbitP1.3=Pl^3;sbitP1.2=P1^2;sbitP1.1=P1^1;sbitP1.0=P1^0;#definePLAYEP2.4voidisd1420p1ay(bytekind){switch(kind);{case:ROBBERP1.0=0;P1.1=0;P1.2=0;P1.3=0;break;case:FIREP1.O=1;P1.2=1;P1.3=0;break;case:SMOKEP1.0=0;P1.2=1;P1.3=1;}PLAYE=0;}5.寫X5045子程序voidxwrite(bytex){bytez=0x80,i;for(i=0;i<8;i++){X_5045_SCK=0;if(x&z)X_5045_SI=1;elseX_5045_SI=0;z=2>>1;X_5045_SCK=1;}}voidx_wren(){X_5045_CS=1;X_5045_CSC=0;X_write(6);X_5045_CS=1;delays(10);}voidx_writeM(byteaddr,bytepawn){X_wren();X_5045CS=0;X_write(2);X_write(addr);X_write(parm);X_5045_CS=1;DelayL(5);}bytexread(){bytez=0x80,x=0,i;for(i=0;i<8;i++){X_5045_SCK=1;X_5045_SI=1;delayS(5);if(X_5045_SI)X+=z;X_5045_SCK=0;z=z>1;}return(x);}bytex_readM(byteaddr){bytetemp;X_5045_CS=1;X_5045_CS=0;X_write(3);X_write(addr);Temp_x_read();X_5045_CS=1;return(ternp);}6.鍵盤輸入程序unsigned

char

key;unsigned

char

led[17]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,

0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

void

delay()

{

unsigned

char

i,j;

for(i=0;i<80;i++)

for(j=0;j<100;j++);

}

void

delay1()

{

unsigned

char

i,j;

for(i=0;i<10;i++)

for(j=0;j<100;j++);

}

key_scan()

{

unsigned

char

k=0,p1_h=0,p1