商场现代化智能语音拨号报警系统硬件设计
[摘要] 主要介绍一种以单片机AT89C5I核心的远程智能语音防盗报警系统,并从基本工作原理、电路构成等方面对其进行详细阐述。该系统可实现自动拨号,通过普通电话线进行告警信号呼叫,及时将警情通知事主。系统自动化程度高、适用性强、功能灵活多样,可广泛应用于商店现代化。
[关键词] 商场现代化 单片机控制 自动拨号 智能化 防盗报警系统
电话自动报警的主要功能为:用户根据需要把自己的手机号码、办公室电话或报警监控中心的电话预存入报警主机。报警主机不断地对所监控的设备(门禁、烟雾探测器、窗磁、摄像头等)状况进行巡检,当有不安全情况(如火灾、非法入室、视频丢失等)发生时,报警主机拨通预先存入的电话号码, 播放相应的警情语音。若电话占线或者无人接听,可拨下一个预存的电话号码,如果所有预存的电话都占线或者无人接听,则会自动把所有的预存电话重拨一遍, 保证了报警的有效性和可靠性。
一、系统组成
采用AT89C51单片机作为控制核心, 外接只读(如E2PROM)用于存储电话号码、设置参数(定时布/撤防、联动、视频等)以及警情信息等。拨号报警的工作原理如下:系统自动地控制摘/挂机电路模拟摘机,同时AT89C51单片机通过可编程并行接口8255将MT8880置为呼叫模式,检测是否有拨号音。
二、硬件设计
1.警情采集电路。信号采集电路由16路防区输入信号采集电路和16路视频丢失检测采集电路组成。16路防区输入信号采集电路如图1所示。采集电路通过一片可编程并行接口芯片8255 与AT89C51单片机的P0口接口, 而16路防区输入信号则通过光电隔离后与8255 的PA接口和PB接口相接。
PA接口和PB接口均设为输入口, 这16个输入口分别对应16路探测器的输入。系统通过采集8255的PA、PB接口的数据来判断是否有警情产生。16路视频丢失检测采集电路如图2所示。该电路首先通过一片16路模拟开关芯片CD4067进行视频通路选择,随后经过视频信号检测电路,最后再与AT89C51单片机的P1.3接口相接。
系统首先将视频通路号送给模拟开关CD4067, 然后将采集的数据送给P1.3接口, 来判断视频是否丢失。
2.DTMF发送接收电路MT8880与AT89C51及语音电路的接口
MT8880是专门用于处理DTMF信号的专用集成电路芯片,不仅具有接收和发送DTMF信号的自动拨号功能,还可以检测电话干线上拨号音、回铃音和忙音等信号音。适合与单片机接口,外围电路简单。MT8880内部有五个寄存器,分别为接收数据寄存器、发送数据寄存器、收发控制寄存器CRA和CRB以及收发状态寄存器。在设计中,由于仅采用发送数据寄存器、收发控制寄存器CRA和CRB发送DTMF信号实现自动拨号功能,因此在此仅介绍这三个寄存器。发送数据寄存器中的数据决定要发送的双音频信号的频率,因此只能向发送数据寄存器写入数据。两个收发控制寄存器占用同一个地址,因此根据CRA中的寄存器选择位的值决定是否对CRB进行操作。其接口电路如图3所示。ISD1420语音芯片采用直接模拟存储技术,且录放音质极好,并有一定的混响效果;它的外围元件简单,仅需简单的阻、容器件即可组成简单的录、放音电路;无需后备电源,信息存储时间长,不需要专用的编程器及语音开发器;具有较强的选址能力,可把存储器分成160段来管理, 形成最小的录放时间为125ms。语音分段方法:地址输入端A0～A7由低位向高位排列,每位地址代表125ms的寻址,160个地址覆盖20s 的语音范围(160×0.125s=20s),录音及放音功能均从设定的起始地址开始, 录音结束由停止操作决定, 芯片内部在该段的结束位置自动插入结束标志(EOM);而放音时遇到EOM标志即自动停止放音。在本设计中,因需要四段报警提示语音, 因此在设计时均将每段语音设为5s,其起始地址分别为00000000B、00101000B、01010000B、01111000B,由这四段起始地址可以看出A7、A2、A1和A0 均为0, 因此将其接地。
参考文献:
周兴华:单片机智能化产品实例详解. 北京:北京航空航天大学出版社, 2006