一種基于AT89S51單片機(jī)的簡(jiǎn)易無線智能防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)

張劍鋒　宋海麗

摘要

防盜是人們生活中必不可少的一部分，現(xiàn)在市場(chǎng)上智能防盜器價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)龐大、不具備無線收發(fā)功能，不適合個(gè)人家庭使用。在此背景下，簡(jiǎn)易無線智能防盜器設(shè)計(jì)是一種社會(huì)趨勢(shì)，本文提出了一種簡(jiǎn)易無線智能防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)思路、功能模塊設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；報(bào)警器；智能防盜

中圖分類號(hào)：TP227；TN876 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：

Abstract：

Anti-theft is one essential part in our life. In present market， the intellectual anti-theft machine is not only expensive and huge but also doesnt have wireless transceiver function. Therefore， its not suitable for personal or family use. In this context， simple wireless intelligent anti-theft alarm system design is a trend in todays society. This thesis puts forward the plan of the designing idea， function module design and software design procedure for this simple wireless intelligent anti-theft alarm.

Keywords： SCM； Alarm； Intelligent Anti-theft

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭，人們的生活水平和生活質(zhì)量均已獲得了明顯改善，重要表征之一即為購(gòu)置家居用品的多樣和高檔。隨之而來地，人們對(duì)家庭安全保護(hù)防范意識(shí)也在日漸增強(qiáng)。智能化防盜報(bào)警器開始成為家庭必備選擇吸引了眾多用戶的矚目和青睞。而目前市面上的智能防盜器大多都是面向物業(yè)小區(qū)、保安公司、金融財(cái)政機(jī)構(gòu)等，其所具備的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能，致使儀器價(jià)格昂貴，因而不適合個(gè)人家庭使用。據(jù)此，本文研發(fā)提出了一種基于AT89S51單片機(jī)的簡(jiǎn)易無線智能防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)方案。

1 整體設(shè)計(jì)思路

簡(jiǎn)易無線智能防盜報(bào)警器的總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

該無線智能防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)方案以AT89S51單片機(jī)為控制核心，該控制系統(tǒng)的功能模塊則分別涵蓋有熱釋紅外監(jiān)測(cè)模塊、帶編碼的無線收發(fā)模塊、微波多普勒雷達(dá)監(jiān)測(cè)模塊、紅外收發(fā)模塊、DTMF[1]收發(fā)電路、看門狗電路和語(yǔ)音錄放電路模塊。系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)過程可描述為：熱釋紅外監(jiān)測(cè)模塊用于警情信息采集，當(dāng)檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)警情信號(hào)時(shí)，即可通過無線收發(fā)模塊把警情信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)接受警情信號(hào)并加以處理；若確有警情發(fā)生，單片機(jī)將通過DTMF電路撥通系統(tǒng)事先內(nèi)置的用戶電話號(hào)碼，向用戶發(fā)出報(bào)警。與此同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到用戶接通后，單片機(jī)則接通語(yǔ)音電路模塊，并根據(jù)警情信息的不同，調(diào)取用戶事先設(shè)定并已錄制在語(yǔ)音電路模塊中的信息發(fā)送給用戶，從而成功實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。

2 主系統(tǒng)和主要功能模塊設(shè)計(jì)

2.1 主系統(tǒng)設(shè)計(jì)

無線智能防盜報(bào)警器主系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)為系統(tǒng)控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)DTMF收發(fā)電路、語(yǔ)音電路、看門狗電路和遠(yuǎn)程控制電路的功能調(diào)配和整合處理。下面，對(duì)其中重點(diǎn)設(shè)計(jì)給出詳盡分析。

2.1.1 雙音多頻收發(fā)電路

雙音多頻收發(fā)電路（DTMF）是實(shí)現(xiàn)電話號(hào)碼快速傳輸?shù)囊环N可靠技術(shù)[1]，也是國(guó)際上采用的一種比較特殊的編碼技術(shù)。首先規(guī)定了8種不同頻率的單音頻信號(hào)，然后從8種不同單音頻信號(hào)中按照特定的規(guī)則選取其中2個(gè)進(jìn)行組合，來實(shí)現(xiàn)電話系統(tǒng)中用戶的撥號(hào)信息。本設(shè)計(jì)方案采用MT8880作為雙音多頻收發(fā)電路主芯片，該芯片與單片機(jī)的電路連接則如圖2所示。

2.1.2 語(yǔ)音電路

語(yǔ)音電路的作用是當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有警情信號(hào)時(shí)，通過電話網(wǎng)絡(luò)通知用戶警情。用戶可以通過事先設(shè)定語(yǔ)音，規(guī)定一種語(yǔ)音可以代表一種警情發(fā)生地點(diǎn)，警情程度，在將語(yǔ)音錄制完成后，可于需要時(shí)發(fā)送給用戶。本方案選擇具有分段錄音和放音功能的ISD1420[2]作為核心芯片。該芯片與單片機(jī)連接如圖3所示。語(yǔ)音集成電路ISD1420的14、15引腳輸出音頻信號(hào)，實(shí)際應(yīng)用中，由于ISD1420輸出的信息電平[2]與固話網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)不符，使得輸出信號(hào)即需要在經(jīng)過運(yùn)算放大器以后才能與電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)順暢連接。

在系統(tǒng)程序運(yùn)行過程中，難免會(huì)受到來自系統(tǒng)內(nèi)、外部的干擾，導(dǎo)致程序運(yùn)行偏離了正常設(shè)定路徑。為此，本次設(shè)計(jì)方案中采用了X5045芯片，在其內(nèi)部固定有512字節(jié)的電可擦除只讀存儲(chǔ)器，可將其用于存儲(chǔ)用戶固定電話號(hào)碼。

2.2 主要功能模塊設(shè)計(jì)

2.2.1 熱釋紅外監(jiān)測(cè)模塊

熱釋紅外監(jiān)測(cè)模塊由紅外信號(hào)探頭和紅外信號(hào)檢測(cè)與處理電路共同組成，在本設(shè)計(jì)方案中，紅外探頭選擇KP506B熱釋紅外傳感器，信號(hào)檢測(cè)與處理電路選擇BISS0001[3]。KP506B熱釋紅外傳感器具有濾波鏡片，在安裝時(shí)要選取合適的安裝角度和安裝位置，提高探測(cè)靈敏度，降低誤報(bào)幾率。探頭可以檢測(cè)來自人體特有紅外輻射，經(jīng)傳感器處理以后，輸出電信號(hào)，再經(jīng)BISS0001電路放大整形后輸出高電平。在定時(shí)期間BISS0001的第2引腳為高電平，加到圖4中三極管Q5的基極，使其飽和導(dǎo)通，Q5的集電極和發(fā)射極之間的壓差近似為零，其集電極被強(qiáng)制拉為低電平，輸出信號(hào)A0則送至編碼電路中的編碼發(fā)射電路PH2262，從而觸發(fā)設(shè)定編碼。

2.2.2 帶編碼的無線收發(fā)模塊

帶編碼的無線收發(fā)模塊由發(fā)射電路和接收電路聯(lián)合組成，無線編碼發(fā)射電路選擇芯片PT2262[4]，無線解碼接收電路選擇芯片PT2272[4]。當(dāng)熱釋紅外監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)到有警情發(fā)生時(shí)，將觸動(dòng)PT2262編碼并發(fā)射出去，當(dāng)解碼接收芯片PT2272接收到相同地址碼的PT2262所發(fā)送信號(hào)后，即可執(zhí)行解碼，并把自身的地址碼和發(fā)射芯片的地址碼對(duì)比，經(jīng)過2次核對(duì)、均為相同時(shí)，PT2272的17引腳將輸出高電平，單片機(jī)AT89S51收到該信號(hào)后，即可得知紅外傳感器的狀態(tài)，進(jìn)而得到警情信息。

3 系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì)

根據(jù)無線智能防盜器報(bào)警器的整體設(shè)計(jì)思路，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)時(shí)下的報(bào)警器當(dāng)檢測(cè)到有警情發(fā)生時(shí)只能就地報(bào)警的狀況分析后可知，報(bào)警器中沒有配置微控制器，使其安裝、擴(kuò)展既不方便，又易于損壞，而且價(jià)格也趨于昂貴。本款設(shè)計(jì)提出的基于AT89S51單片機(jī)的簡(jiǎn)易無線智能防盜報(bào)警器，以單片機(jī)為控制器中心，利用熱釋電紅外傳感探頭KP506B對(duì)警情信號(hào)進(jìn)行采集，通過BIS0001信號(hào)處理電路后，由編碼發(fā)射芯片PT2262和解碼接收芯片PT2272配合，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的無線通信，單片機(jī)處理后發(fā)出控制信號(hào)，自動(dòng)撥通用戶電話進(jìn)行報(bào)警提示。該款報(bào)警器基于現(xiàn)實(shí)需求研發(fā)實(shí)現(xiàn)，從而可以更為安全、高效地提升人們的生活品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

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