1、基于電片機(jī)的家庭防盜報(bào)警器摘要：裝置以89c51單片機(jī)為核心，以電話線為載體，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離電器遙控和報(bào)警。裝置設(shè)置6位密碼，保密性好，有提示音，防止誤操作。當(dāng)家中發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，可以自動(dòng)撥叫主人電話報(bào)警。關(guān)鍵詞：at89c51單片機(jī)；電話；遙控；isd25120語(yǔ)音集成電路; t/r-40接收/發(fā)射傳感器1.緒 論隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)防盜、防劫、防火保安設(shè)備的需求量大大增加。針對(duì)偷盜、搶劫、火災(zāi)、煤氣泄漏等事故進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警的系統(tǒng)，其需求也越來(lái)越高。本設(shè)計(jì)運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)了一新穎紅外線防盜報(bào)警器。而本設(shè)計(jì)中的輸入部分主要是各種各樣的傳感器。不同類型的探測(cè)器用不同的手段探測(cè)各種入侵行為；不同作用的

2、傳感器，也可檢測(cè)出不同類型的情況。本章節(jié)主要介紹了本設(shè)計(jì)的選題背景、課題介紹、本文主要工作、方案論證。1.1選題背景單片機(jī)現(xiàn)在已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于智能儀表、工業(yè)控制、日常生活等很多領(lǐng)域，可以說(shuō)單片機(jī)的應(yīng)用已滲透到人類的生活、工作的每一個(gè)角落，這說(shuō)明它和我們每個(gè)人的工作、生活密切相關(guān)，也說(shuō)明我們每個(gè)人都有可能和有機(jī)會(huì)利用單片機(jī)去改造你身邊的儀器、產(chǎn)品、工作與生活環(huán)境。紅外技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，他在各領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。由于他是不可見光，因此用他做防盜報(bào)警監(jiān)控器，具有良好的隱蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干擾能力強(qiáng)。這種監(jiān)控報(bào)警裝置廣泛應(yīng)用與博物館、單位要害部門和家庭的防護(hù)。通

3、常紅外線發(fā)射電路都是采用脈沖調(diào)制式。紅外接收電路首先將接收到的紅外光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并進(jìn)行放大和解調(diào)出用于無(wú)線發(fā)射電路的調(diào)制信號(hào)。當(dāng)無(wú)人遮擋紅外光時(shí)，鎖相環(huán)輸出低電平，報(bào)警處于監(jiān)控狀態(tài)；一旦有人闖入便遮擋了紅外光，則鎖相環(huán)失鎖，輸出高電平，驅(qū)動(dòng)繼電器接通無(wú)線發(fā)射電路，監(jiān)控室便可接收到無(wú)線報(bào)警信號(hào)，并可區(qū)分報(bào)警地點(diǎn)。當(dāng)我們考慮的范圍廣一點(diǎn)：若是在小區(qū)每一住戶內(nèi)安裝防盜報(bào)警裝置。當(dāng)住戶家中無(wú)人時(shí)，可把家庭內(nèi)的防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置為布防狀態(tài)，當(dāng)竊賊闖入時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并向小區(qū)安保中心報(bào)警。周界報(bào)警系統(tǒng)：在小區(qū)的圍墻上設(shè)置主動(dòng)紅外對(duì)射式探測(cè)器，防止罪犯由圍墻翻入小區(qū)作案，保證小區(qū)內(nèi)居民的生活安全。有

4、的防盜報(bào)警系統(tǒng)還連有上位機(jī)。將探測(cè)器發(fā)回的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)按防區(qū)的類型與主機(jī)的工作狀態(tài)（布防、撤防）作出邏輯判斷，進(jìn)而發(fā)出報(bào)警。一個(gè)防盜系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在報(bào)警主機(jī)的功能上。1.2課題介紹本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制，系統(tǒng)要求能對(duì)16個(gè)以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。是以單片機(jī)為核心構(gòu)成防盜報(bào)警系統(tǒng)，以完成用戶鍵盤輸入，數(shù)碼（可漢字液晶）顯示、故障狀態(tài)指示為主，完成報(bào)警檢測(cè)，若有報(bào)警事故發(fā)生，可向外界發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)基本框圖如下所示: 單片機(jī)防盜報(bào)警系統(tǒng)主要用于賓館、倉(cāng)庫(kù)、居民樓等場(chǎng)所，它能對(duì)受監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。一旦出現(xiàn)盜情，由單片機(jī)接收有效信號(hào)，并發(fā)出報(bào)警命令，即進(jìn)行聲光報(bào)警，并指示被

5、盜地點(diǎn)，提醒有關(guān)人員進(jìn)行有關(guān)措施。該防盜報(bào)警系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。若更換其他的傳感器，該系統(tǒng)還可以用于火災(zāi)報(bào)警、煤氣泄漏等報(bào)警1.3報(bào)警設(shè)備選型原則 防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從實(shí)際需要出發(fā)，盡可能的使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的基本原則如下：（1）系統(tǒng)可靠必須高，即使工作電源發(fā)生故障，系統(tǒng)也必須處于隨時(shí)能夠工作的狀態(tài)。（2）系統(tǒng)應(yīng)具備一定的擴(kuò)充能力，以適應(yīng)日后使用功能的變化。（3）報(bào)警器應(yīng)安裝在非法闖入者不易察覺(jué)的位置，和報(bào)警器相連的線路最好采用鋼管暗埋的方式進(jìn)行敷設(shè)。（4）傳感器盡量安裝在不顯眼的地方，當(dāng)受損時(shí)易于發(fā)現(xiàn)，且容易處理的場(chǎng)所。 （5）系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)的國(guó)

6、家和福建省地方標(biāo)準(zhǔn)，即集散型結(jié)構(gòu)通過(guò)總線方式將報(bào)警控制中心與現(xiàn)場(chǎng)控制器連接起來(lái)，而探測(cè)器則分別連接到現(xiàn)場(chǎng)控制器上。在難于布線的局部區(qū)域宜采用無(wú)線通信設(shè)備。 （6）系統(tǒng)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，便于日后系統(tǒng)的維護(hù)和檢修。（7）系統(tǒng)必須采用多層次，立體化的防衛(wèi)方式。目標(biāo)保護(hù)不能出現(xiàn)控制盲區(qū)。我們進(jìn)行家庭報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮以上原則，設(shè)計(jì)最為適用的報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備，安裝隱蔽靈活。1.4市場(chǎng)調(diào)研本文主要工作在設(shè)計(jì)之前首先工對(duì)本課題作廣大的市場(chǎng)調(diào)研工作，進(jìn)行分析、對(duì)比、總結(jié)，再進(jìn)行方案選擇論證。具體到設(shè)計(jì)時(shí),又分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要分兩大部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分和檢測(cè)部分。軟件設(shè)計(jì)分主程序設(shè)計(jì)和中斷子程序

7、設(shè)計(jì)。在完成正文部分后，主要工作就是要進(jìn)行調(diào)試，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)智能電話報(bào)警系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心，利用公共通訊網(wǎng)為傳輸媒介對(duì)住宅進(jìn)行安全監(jiān)視，具有可靠性高、成本低、易普及等優(yōu)點(diǎn).智能電話報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：當(dāng)室內(nèi)有警情發(fā)生時(shí)(如有人非法進(jìn)入室內(nèi)、煤氣泄漏、火災(zāi)等)，智能電話報(bào)警系統(tǒng)能及時(shí)地通過(guò)各種傳感器獲知警情，對(duì)警情的種類進(jìn)行判斷，并立即自動(dòng)順序撥打預(yù)設(shè)的19組電話。在撥號(hào)后，首先判斷對(duì)方是否摘機(jī)。如是，則根據(jù)不同的警情播放相應(yīng)的錄制好的語(yǔ)音報(bào)警內(nèi)容，否則，掛機(jī)后撥下一組預(yù)制電話，直至19組電話全部接通。2.硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要采用at89c5l作為核心。ht9170和ht9200a作為

8、雙音多頻(dtmf)信號(hào)接收器和發(fā)生器，isd1420作為錄放音元件。 t/r-40系列通用型超聲波發(fā)射/接收傳感器做為盜情監(jiān)視元件等組裝而成簡(jiǎn)單方便。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。2.1at89c51單片機(jī)單片機(jī)部分at89c51是美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能的cmos8位單片機(jī)片內(nèi)4kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（perom）和128bytes的隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失存儲(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（cpu）和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。at89c51單片機(jī)可為你提供許多高性價(jià)的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活的應(yīng)用于各

9、種控制領(lǐng)域。at89c51主要性能參數(shù)：與mcs-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)的全兼容4k字節(jié)可重擦寫flash閃速存儲(chǔ)器1000次可擦寫周期全靜態(tài)操作：0hz-24mhz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器1288字節(jié)內(nèi)部ram32個(gè)可編程i/o口線2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源可編程串行uart通道低功耗空閑和掉電模式 2.3.2.1 at89c51功能特性描述：at89c51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部ram，32個(gè)i/o口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，at89c51可降至0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的可選

10、的節(jié)電工作模式。空閑方式停止cpu的工作，但允許ram，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，竄行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存ram中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。（1） at89c51引腳功能說(shuō)明：vcc：電源電壓gnd：地p0口：po口是一組8位漏極開路行雙向i/o口，也既地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。可作為輸出口使用時(shí)，每位可吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)ttl邏輯電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，po口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要

11、求接上拉電阻。p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸入緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。作輸入口時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)輸出一個(gè)電流（i）。flash編程和程序校驗(yàn)期間，p1口接收8位地址。p2口：p2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2的輸入緩沖極可以驅(qū)動(dòng)（輸入或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)端口“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)和作為輸出口，作輸出口時(shí)，因?yàn)榇嬖趦?nèi)部上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)

12、器或1位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movxdptr指令）時(shí)，p2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行movxri指令）時(shí)，p2口線的內(nèi)容（也既特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中r2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。flash編程或校驗(yàn)時(shí)，p2亦接收高地址和其他控制信號(hào)。p3口：p3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸入緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對(duì)p3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。作輸出端口時(shí)，被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流。p3口除可作為一般的i/o口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.

13、1所示：p3口還接收一些用于flas 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)圖2.1 單片機(jī)at89c51圖2.2 at89c51方框圖rst：復(fù)位輸出。當(dāng)震蕩器工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平使機(jī)器復(fù)位。 ale/當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)，即使不訪問(wèn)外部字節(jié)，ale仍時(shí)鐘震蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。要注意的是：每次訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。對(duì)flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖（）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中的8eh單元的d0

14、位置位，可禁止ale操作。該位置位后，只有一條movx和movc指令可激活。此外，此引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)該置ale無(wú)效。：程序存入允許（）輸出的是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)表2.1 at89c51端口at89c51由外部程序取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，既輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的信號(hào)不出現(xiàn)。ea/vpp：外部訪問(wèn)允許。欲使cpu僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000h-ffffh），ea端必須保持低電平（接地）。要注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存ea端狀態(tài)。flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12v的編程允

15、許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v的編程電壓vpp。xtal1：震蕩器反向放大器及內(nèi)部時(shí)鐘的輸入端。xaal2：震蕩器反向放大器的輸出端。時(shí)鐘震蕩器：at89c51中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳xtal1和xtal2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體（或陶瓷震蕩器）及電容c1、c2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對(duì)外接電容c1、c2雖然沒(méi)有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用30pf1

16、0pf，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pf10pf。用戶還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘如圖所示。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到xtal1端，既內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，xtal2懸空。 圖2.3 內(nèi)部震蕩電路 圖2.4 外部震蕩電路由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的所以外部 表2.2 at89c51寄存器寄存器內(nèi)容寄存器內(nèi)容pc0000htmod00hacc00htcom00hb00hth000hpsw00htlo00hsp07hth100h0dptr0000hth100hp1p30ffhscon00hipxxx00000sbuf不定ie0xxx00000pcon0

17、xxx00000時(shí)鐘的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。flash閃速存儲(chǔ)器的編程：at89c51單片機(jī)內(nèi)部有4k字節(jié)的flash perom，這個(gè)flash存儲(chǔ)存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)（既所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為ffh），用戶隨時(shí)可對(duì)其進(jìn)行編程。程序接收高電壓（+12v）或低電壓（vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程模式，適用與用戶在線編程系統(tǒng)。而高電平模式可與通用eprom編程程序兼容。編程方法：編程前需設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，編程單元的地址就、加在p1口和p2口的p2.0p2.3（11位地址范圍為0000h0fffh），數(shù)據(jù)從p

18、0口輸入，引腳p2.6、p2.7和p3.6、p3.7的電平設(shè)置見表。psen為低電平，rst保持高電平，ea/vp 引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，ale/prog引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）編程時(shí)可采用420mhz的時(shí)鐘震蕩器at89c51的編程方法如下：1.0 在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。1.在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。2.激活相應(yīng)的控制信號(hào)。3.在高電壓編程時(shí)，將ea/vpp端加上+1v編程電壓。4.每對(duì)flash存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)，加上一個(gè)ale/prog編程脈沖。 （2）at89c51控制信號(hào)rst/vpd（9腳）復(fù)位信號(hào)時(shí)鐘電路工作后，在引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周

19、期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)行初始復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)存儲(chǔ)器的狀態(tài)如表所示，p1p3口輸出高電平，初始值07h寫入堆棧指針sp、清0程序計(jì)數(shù)器pc和其余特殊功能寄存器，但始終不影響片內(nèi)ram狀態(tài)，只要該引腳保持高電平，89c51將循環(huán)復(fù)位，rat/vpd從高電平到低電平單片機(jī)將從0號(hào)單元開始執(zhí)行程序，另外該引腳還具有復(fù)用功能，只要將vpd接+5v備用電源，一旦vcc電位突然降低或斷電，能保護(hù)片內(nèi)ram中的信息不丟失，恢復(fù)電后能正常工作。at89c81通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和開關(guān)手動(dòng)復(fù)位，我們采用的是手動(dòng)復(fù)位開關(guān)如圖所示：圖3.4 手動(dòng)開關(guān)手動(dòng)開關(guān)未按下之前，電容正極處于家電狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下去后，vcc與g

20、nd導(dǎo)通，電容放電，從而實(shí)現(xiàn)放電。at89c51內(nèi)部集成4 kb只讀存儲(chǔ)器。采用chmos工藝技術(shù)，且與mcs-51產(chǎn)品相兼容。內(nèi)部集成通用的8位cpu和flash ram。其應(yīng)用范圍廣，性能良好，可用于解決復(fù)雜的控制問(wèn)題。利用at89c51的io端口對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)ht9200a撥號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，控制isd1420語(yǔ)音器件的語(yǔ)音播放。2.2撥號(hào)系統(tǒng)撥號(hào)系統(tǒng)采用ht9170和ht9200a分別作為雙音多頻(dtmf)信號(hào)接收器和發(fā)生器。ht9200a是串行式dtmf信號(hào)發(fā)生器，具有良好的溫度適應(yīng)性，其工作溫度范圍為一20+70，采用8引腳dip或sop封裝，引腳排列如圖2所示。各引

21、腳的功能說(shuō)明如下：ce：片選信號(hào)輸入端，低電平有效；x1、x2：3.579 545 mhz晶體振蕩器接入端；vdd、vss：電源正負(fù)輸入端，正常工作電壓范圍為2 v5.5 v，工作電流約為2ma；clk：串行數(shù)據(jù)的同步信號(hào)輸入端，fclk約為100khz；data：串行數(shù)據(jù)輸入端；dtmf：dtmf信號(hào)輸出端。ht9170系列是集成了數(shù)字解碼器和多帶濾波器功能的雙音頻dtmf接收器，可工作在掉電模式和抑制模式下。ht9170系列器件都是采用數(shù)字化計(jì)算方法識(shí)別，將16倍的dtmf音頻解碼后轉(zhuǎn)化為4位代碼輸出。高精度的轉(zhuǎn)換電容濾波器將音頻dtmf信號(hào)分離為低頻信號(hào)和高頻信號(hào)，自帶撥號(hào)音頻阻波電路可

22、省去前置濾波器所需的阻波電路。ht9170的引腳排列如圖3所示。撥號(hào)電路原理圖如圖4、圖5所示。 2.3語(yǔ)音電路isd1420為美國(guó)isd公司推出的產(chǎn)品，單片錄放時(shí)間8 s20 s，音質(zhì)好。isd1420采用cmos技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、話筒前置放大、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及eeprom陣列。最小的錄放系統(tǒng)僅需麥克風(fēng)、喇叭、兩個(gè)按鈕、電源及少量電阻電容。在錄放操作結(jié)束后，器件自動(dòng)進(jìn)入低功耗節(jié)電模式，功耗僅0.5a。isd1420系列有唯一的錄音控制和邊沿電平觸發(fā)兩種放音控制。不分段時(shí)外圍線路最簡(jiǎn)，也可按最小段長(zhǎng)為單位任意組合分段，提供若干操作模式，大大提高了控制的靈活性

23、。isd1420采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)專利技術(shù)，每個(gè)采樣直接存儲(chǔ)在片內(nèi)單個(gè)eeprom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)效果，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”。采樣頻率為5.3khz、6.4 khz到8.0 khz，對(duì)音質(zhì)僅有輕微影響。片內(nèi)信息可保存100年(無(wú)需后備電源)，eep-rom單片可反復(fù)錄音十萬(wàn)次。語(yǔ)音電路原理圖如圖6所示。isd1420為美國(guó)isd公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語(yǔ)音錄放電路，由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻

24、電容組成。錄音內(nèi)容存入永久存儲(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)，這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的方法是借助于美國(guó)isd公司的專利-直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)（dast tm）實(shí)現(xiàn)的。利用它，語(yǔ)音和音頻信號(hào)被直接存儲(chǔ)，以其原本的模擬形式進(jìn)入eeprom存儲(chǔ)器。直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語(yǔ)音的再現(xiàn)。不僅語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)勝，而且斷電語(yǔ)音保護(hù)。一、特點(diǎn)：使用方便的單片錄放系統(tǒng),外部元件最少重現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲，沒(méi)有常見的背景噪音放音可由邊沿或電平觸發(fā)無(wú)耗電信息存儲(chǔ),省掉備用電池信息可保存100年,可反復(fù)錄放10萬(wàn)次無(wú)需專用編程或開發(fā)系統(tǒng)較強(qiáng)的分段選址能力可處理多達(dá)160段信息具有自動(dòng)節(jié)電模式錄或放后立即進(jìn)入維持狀態(tài),僅需0.5

25、a電流單一5伏電源供電二、電特性：工作電壓：5v靜態(tài)電流：典型值0.5a，最大值2a工作電流：典型值15ma，最大值30ma（16歐姆）三、電路外形圖引出端功能說(shuō)明：各管腳功能如下： 四、操作模式：地址輸入有雙重功能,根據(jù)地址中的a6,a7的電平狀態(tài)決定a0a7的功能。如果a6,a7有一個(gè)是低電平,a0a7輸入全解釋為地址位,作為起始地址用。地址位僅作為輸入端,在操作過(guò)程中不能輸出內(nèi)部地址信息。根據(jù) 、 或 的下降沿信號(hào),地址輸入被鎖定。如果a6,a7同為高電平時(shí),它們即為模式位。使用操作模式有兩點(diǎn)要注意:(一)所有初始操作都是從0地址開始,0地址是1420存儲(chǔ)空間的起始端,以后的操作可根據(jù)模

26、式的不同,而從不同的地址開始工作。當(dāng)電路中錄放音轉(zhuǎn)換或進(jìn)入省電狀態(tài)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器復(fù)位為0。(二)當(dāng) 、 或 變?yōu)榈碗娖?同時(shí)a6,a7為高電平時(shí),執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作模式。這種操作模式一直執(zhí)行到下一個(gè)低電平控制輸入信號(hào)出現(xiàn)為止,這一刻現(xiàn)行的地址/模式信號(hào)被取樣并執(zhí)行。操作模式可以與微控制器一起使用,也可用硬件連線得到所需系統(tǒng)操作。a0-信息檢索( 或 only)不知道每個(gè)信息的實(shí)際地址,a0可使操作者快速檢索每條信息,a0每輸入一個(gè)低脈沖,可使得內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器跳到下一個(gè)信息。這種模式僅用于放音,通常與a4操作同時(shí)應(yīng)用。a1- 刪除 標(biāo)志( only)可使錄入的分段信息成為連續(xù)的信息,用a1可刪除掉每段

27、中間信息后的 標(biāo)志,僅在所有信息后留一個(gè) 標(biāo)志。當(dāng)這個(gè)操作模式完成時(shí),錄入的所有信息就作為一個(gè)連續(xù)的信息放出。a3- 循環(huán)重放信息( 或 only)可使存于存儲(chǔ)空間始端的信息自動(dòng)地連續(xù)重放。一條信息可以完全占滿存儲(chǔ)空間,那么循環(huán)就可以從頭至尾進(jìn)行工作,并由始至終反復(fù)重放。a4- 連續(xù)尋址：在正常操作中, 當(dāng)一個(gè)信息放出, 遇到一個(gè) 標(biāo)志時(shí),地址計(jì)數(shù)器會(huì)復(fù)位，a4可防止地址計(jì)數(shù)器復(fù)位,使得信息連續(xù)不斷地放出。a2、a5- 未用。2.4 t/r-40傳感器監(jiān)視系統(tǒng)2.4.1正常時(shí)晶體管集電極輸出低電平；報(bào)警時(shí)輸出高電平。8個(gè)晶體管分別將來(lái)自8路傳感器的信號(hào)傳送到74f373的8個(gè)輸入端，供cpu讀

28、取。若8個(gè)傳感器未滿額，空閑的晶體管仍然會(huì)輸出低電平，不會(huì)報(bào)警in0in7分別對(duì)應(yīng)來(lái)自8個(gè)傳感器的電平信號(hào)。t/r-40系列超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)工作的傳感器，通常我們又稱之為換能器。此類傳感器最適用于防盜報(bào)警和遙控使用。其外行如下： 分立元件構(gòu)成的超聲波發(fā)射電路如 當(dāng)t/r-40-16監(jiān)視到偷盜、搶劫、火災(zāi)、煤氣泄漏等事故便可發(fā)射出一串40khz的超聲波信號(hào)?？刂凭嚯x可達(dá)8m的超聲波。發(fā)射電路從555的3腳輸出的40khz的振蕩脈沖驅(qū)動(dòng)t-40-16工作，使之發(fā)射出40khz的超聲波信號(hào)。電路工作電壓為9v，工作電流為4045ma,控制距離大于8m。 555構(gòu)成如下圖聲波接收電路如下圖：

29、雙穩(wěn)態(tài)超聲波接收電路通用型超聲波接收電路3 軟件設(shè)計(jì)3.1流程框圖除主程序外，子程序包括6位密碼核對(duì)子程序、（3位數(shù)）任務(wù)輸入核對(duì)子程序、提示音子程序、報(bào)警子程序、任務(wù)排除偶次輸入子程序、對(duì)方回鈴聲和忙音區(qū)分子程序以及10 ms，10 s，60 s延時(shí)子程序，編寫程序時(shí)注意二次按鍵時(shí)間小于10 ms時(shí)第2次按鍵無(wú)效，以防止抖動(dòng)。當(dāng)上次按鍵后連續(xù)10 s無(wú)按鍵輸入信號(hào)，則默認(rèn)可以自動(dòng)掛機(jī)。報(bào)警撥號(hào)后對(duì)方回鈴音和忙音的區(qū)別：按規(guī)定回鈴音為1 s高電平4 s低電平方波信號(hào)，忙音為高電平和低電平均為035 s方波信號(hào)，回鈴音和忙音呼叫時(shí)間60 s，60 s后自動(dòng)掛機(jī)。當(dāng)有報(bào)警信號(hào)送單片機(jī)時(shí)，通過(guò)軟件模

30、擬摘機(jī)，預(yù)留電話撥號(hào)輸出后，在接到第一聲回鈴音或忙音時(shí)，定時(shí)器開始定時(shí)，計(jì)數(shù)器開始 計(jì)輸入的回鈴音或忙音的個(gè)數(shù)。然后判別在60 s內(nèi)，若計(jì)數(shù)值15個(gè)脈沖（這時(shí)無(wú)論60 s定時(shí)到否）則表示對(duì)方為忙音，應(yīng)掛機(jī)，延時(shí)60 s后重?fù)芴?hào)呼叫。若在60 s內(nèi)計(jì)數(shù)14個(gè)脈沖，則表示為回鈴音。若在少于12個(gè)脈沖中間回鈴音中斷表示對(duì)方有人接聽，可以播放報(bào)警信號(hào)對(duì)應(yīng)的報(bào)警語(yǔ)音。若60 s內(nèi)一直有回鈴音，且定時(shí)到，表示對(duì)方無(wú)人接聽，則掛機(jī)延時(shí)后重?fù)?，直到電話?bào)警完成。系統(tǒng)采用查詢工作方式，程序包括主程序和自動(dòng)撥號(hào)程序，其流程框圖如圖3所示。自動(dòng)撥號(hào)子程序的c51源程序如下3.2匯編源程序 t02sa equ 30h

31、 t02sb equ 31h flag bit 00h org 00h ljmp start org 0bh ljmp int_t0 start: mov t02sa,#00h mov t02sb,#00h clr flag mov tmod,#01h mov th0,#(65536-500) / 256 mov tl0,#(65536-500) mod 256 setb tr0 setb et0 setb ea sjmp $ int_t0: mov th0,#(65536-500) / 256 mov tl0,#(65536-500) mod 256 inc t02sa mov a,t02s

32、a cjne a,#100,next inc t02sb mov a,t02sb cjne a,#04h,next mov t02sa,#00h mov t02sb,#00h cpl flag next: jb flag,done cpl p1.0 done: reti end 3.3c語(yǔ)言源程序 #include unsigned int t02s; unsigned char t05ms; bit flag; void main(void) tmod=0x01; th0=(65536-500)/256; tl0=(65536-500)%6; tr0=1; et0=1; ea=1; whil

33、e(1); void t0(void) interrupt 1 using 0 th0=(65536-500)/256; tl0=(65536-500)%6; t02s+; if(t02s=400) t02s=0; flag=flag; if(flag=0) p1_0=p1_0; 3.4發(fā)射程序： org 0000h sjmp start org 0030hstart:mov 30h,#00h mov 31h,#00h mov a,30h mov dptr,#ddss movc a,a+dptr cpl a mov p0,a mov a,31h movc a,a+dptr cpl a mov

34、p2,a main:jb p1.0,m0 lcall dely0 jb p1.0,m0 lcall dely1 lcall z0 m0:jb p1.1,m1 lcall dely0 jb p1.1,m1 lcall dely1 lcall z1 m1:jb p1.2,m2 lcall dely0 jb p1.2,m2 lcall dely1 lcall dely1 lcall z2 m2:jb p1.3,m3 lcall dely0 jb p1.3,m3 lcall dely1 lcall z3 m3:ljmp maindely0: mov r7,#100 dly0: mov r6,#98 n

35、op dly1: djnz r6,dly1 djnz r7,dly0 ret z0: inc 30h mov a,30h cjne a,#0ah,abc0 mov 30h,#00h abc0:mov a,30h mov dptr,#ddss movc a,a+dptr cpl a mov p0,a ret z1:inc 31h mov a,31h cjne a,#0ah,abc1 mov 31h,#00h abc1:mov dptr,#ddss mov a,31h movc a,a+dptr cpl a mov p2,a ret z2:mov r5,#00h mov r4,#0ffh mov

36、dptr,#ddss z21:inc r4 lcall dely1 cjne r4,#10,z22 mov r4,#0 inc r5 cjne r5,#10,z22 ret z22:mov a,r5 movc a,a+dptr cpl a mov p2,a mov a,r4 movc a,a+dptr cpl a mov p0,a ljmp z21 z3:mov scon,#50h mov tcon,#20h mov th1,#0d9h mov tl1,#0d9h mov a,30h mov sbuf,await0:jbc ti,wait1 sjmp wait0wait1:mov a,31h

37、mov sbuf,await2:jbc ti,next sjmp wait2 next:nop retdely1:mov r7,#250 dly2:mov r6,#250 nop dly3:djnz r6,dly3 djnz r7,dly2 ret ddss:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h db 6dh,7dh,07h,7fh,6fh end4.調(diào)試硬件的調(diào)試在上電后的工作是不是正常，主要包括不插單片機(jī)的調(diào)試和插上單片機(jī)的檢測(cè)。4.1 無(wú)單片機(jī)的調(diào)試無(wú)單片機(jī)調(diào)試主要檢查電路工作是否正常，調(diào)試數(shù)碼管是否點(diǎn)亮，顯示數(shù)據(jù)是否正確，具體步驟如下：a：打開電源，將輸出電壓調(diào)到5伏，然后關(guān)閉

38、電源。b：將電路板的火線與電源正極相連，地線與負(fù)極相連。c：打開電源，用萬(wàn)用表檢測(cè)電路板是否有輸出電壓，如果有就是好的，沒(méi)有就要檢測(cè)是否有短路。d：電路檢查完后，關(guān)閉電源，用一根導(dǎo)線與電源負(fù)極相連，然后打開電源，用導(dǎo)線的另一端逐個(gè)與p0、p2口的管腳接觸，看數(shù)碼管顯示是否正確。調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法：（1）上電后，用導(dǎo)線一端接低電平，另一端逐一連接p0、p2管腳，數(shù)碼管顯示不正常，檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)管腳有短路現(xiàn)象，將短路管腳重新焊接后，顯示正常。（2）反復(fù)調(diào)試幾次后，發(fā)現(xiàn)電路不穩(wěn)定，有時(shí)沒(méi)反應(yīng)。仔細(xì)分析后，覺(jué)得是穩(wěn)壓管有問(wèn)題，拆除后直接接5v電壓源，問(wèn)題解決。4.2有單片機(jī)的調(diào)試加上單片機(jī)，目

39、的是看單片機(jī)能否正常工作，有效地控制顯示數(shù)據(jù)。編寫一個(gè)小程序，燒入芯片中加點(diǎn)調(diào)試。a：程序如下：org 0000hljmp mainorg 0030h main：mov dptr，#ddssmov a，#0movc a，a+dptr mov p0,a mov p2，a ddss:db 3fh，06h，5bh，4fh，66h db 6dh 7dh，07h，7fh，6fh endb：將編好的程序進(jìn)行編譯，即將*.asm文件轉(zhuǎn)化為*.bin文件，然后燒入片子。程序的編譯和燒入將在以后介紹。c：把單片機(jī)at89c51接入底座插入底座，加電，看各位顯示是不是正確。 d: 用復(fù)位鍵看顯示是否正確，如果穩(wěn)定

40、，表示調(diào)試成功。調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題：上電后，用示波器檢測(cè)30腳，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有時(shí)鐘頻率輸出，仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)30腳沒(méi)接高電平，重新焊接后，輸出漂亮的時(shí)鐘脈沖。結(jié)束語(yǔ) 本系統(tǒng)通過(guò)移動(dòng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)向外界報(bào)警的功能，克服了現(xiàn)行的報(bào)警器因電話線中斷而失去報(bào)警功能的缺點(diǎn)，在家庭和金融業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，該系統(tǒng)還可以通過(guò)短信息的形式向機(jī)主報(bào)告系統(tǒng)的狀態(tài)，機(jī)主也可以通過(guò)短信息的形式向系統(tǒng)下達(dá)命令，從而改變系統(tǒng)的狀態(tài)，或控制其他的家用電器.結(jié)論我所做的是基于單片機(jī)的家庭放盜報(bào)警器。畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，達(dá)到了預(yù)期的目的。一開始拿到這個(gè)題目的時(shí)候，真不知道從哪下手，在老師的指導(dǎo)下，自己找資料、看書，總算完成了。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)有了更深的認(rèn)識(shí)，從理論和實(shí)踐上都得到了很大的提高，所以這次任務(wù)的完成是我學(xué)到了很多東西。首先，豐富了自己的知識(shí)面，學(xué)到了以前沒(méi)能學(xué)通的東西，具體了解了怎樣去完成一個(gè)電