基于單片機的家庭報警系統

摘 要：設計了一種新型的用于家庭安防的報警系統，討論了系統的硬件系統與軟件系統的設計方案，并且對關鍵技術問題做了闡述。該系統以電話網絡為基礎，采用無線通信技術，以單片機為控制核心，通過傳感器的監控，采用GSM網絡、電話報警的方式，根據情況及時做出反應，使報警效率大大提高，從而使居家環境安全得到保障。測試效果表明，該報警系統對于快速報警、遠程監控具有廣泛的實用價值，并且設計簡單、成本較低，適合在家庭用戶中普及和推廣。

關鍵詞：單片機；無線通信；傳感器；自動撥號

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.189

0 引言

現如今，人們對于住宅的要求，不僅僅是舒適性，安全問題也越來越受到重視。目前，人口的流動性很大，犯罪手段也越來越科技化，造成了很大的安全隱患；同時，隨著物質生活水平的提高，現在的住宅中大都安裝了天然氣、煤氣以及大量的家用電器，這也隱藏著巨大的安全隱患。這些問題，往往導致盜竊、火災等威脅人類安全的情況發生，因此，需要一種具有監控功能并且能夠報警的家庭報警系統，使人們的生命財產安全得到保障。

本設計主要由兩部分組成，信號采集部分與報警部分。單片機是信號采集模塊的核心部分，信號采集模塊，主要工作是信號的采集，并且對采集的信號進行處理，然后采用無線通信的方式，把處理過的信號發送給主機，再通過程序的控制進行報警。報警部分主要是由音頻放大電路、電話摘掛機等構成。

1 總體設計方案

通過傳感器完成信號的采集，單片機對信號進行處理之后并且傳送出去，聲光報警功能則是由程序來控制完成，總體設計方案框圖如圖1所示。

該系統能夠完成的功能主要有以下五個方面：

（1）可通過傳感器完成對盜竊、火災、可燃性氣體的檢測，并且通過振鈴進行報警；（2）首先設定一個預警值，如果振鈴的次數超過了預警值，系統就會自動報警；（3）撥號的數量及順序可以根據實際情況自行設置；（4）系統能夠自動撥號與掛機，并且與日常電話不相沖突，兩者之間互不干擾；（5）對于預先設定的號碼，可以設置順序依次撥打。

2 硬件電路設計

該系統的硬件電路主要由以下幾部分構成：（1）單片機最小系統電路：主要涉及復位電路及振蕩電路，保證單片機的正常工作。（2）DTMF收發電路：DTMF通信技術就是指雙音多頻技術，主要完成對音頻信號的接收與發送，為簡化電路設計，采用集成電路芯片MT8888。振鈴檢測電路主要是為了避免報警系統電路對正常的電話通訊產生沖突而設計的，當有電話打進時，通過判斷振鈴次數來確定是否接聽電話。自動報警電路：單片機要是接收到報警信息，會立即啟動遠程報警。事先將報警號碼設置好并且進行存儲，危險信號產生時單片機進入中斷延時，進行接聽電話的操作。（3）語音電路：語音的提示和報警，采用的是語音芯片ISD4004，可以實現錄音和放音功能。音頻放大電路是在發生危險情況時，報警聲足夠大。（4）編碼與發射電路：該電路采用集成芯片PT2262，PT2262的地址碼與主機的地址碼必須相同。（5）接收與解碼電路：該電路采用PT2272，PT2272與PT2262是對應的，如果PT2272接收到信號，會觸發中斷程序，讀取數據碼提取報警信息。（6）存儲器是為了存儲預先設置的號碼，鍵盤是為了人機交互方便。

3 軟件系統設計

在進行系統設計時采用了模塊化的設計思路，主要包括主程序設計、報警處理子程序、振鈴檢測子程序、用戶設置子程序、狀態控制子程序。為了保證系統時刻處于布防狀態，該系統可以對布防和撤防進行相應的設置。當有電話打進來時，振鈴檢測電路進行檢測并記錄振鈴次數，是否接聽電話由振鈴次數來決定，同時將預先設置的密碼輸入進去。相關的信息，通過單音雙頻信號的接收和發送部分，傳送給主板，密碼準確的話，就進行下一步工作；密碼不正確，則無法進行。然后，處理器決定布防還是撤防。

4 結束語

本文所設計的家庭報警系統，采用的關鍵技術是單片機控制技術、傳感器技術以及無線通信技術，對于已經完成裝修的家庭及不方便布線的地點都不影響使用。本系統是自動報警系統，非常適用于住宅的智能化，它有著防盜窗、防盜門等傳統防盜措施所不具備的一些優點：（1）用戶可以將號碼預先按照順序設置好，當有危險情況發生時，該系統可以按照順序撥打號碼，假如用戶沒有接聽，就撥打下一個，直到打通為止。（2）所設計的自動報警系統與電話之間屬于并聯的關系，當報警結束時不會占用電話線，因此與電話的正常通訊不會相互沖突。（3）該系統在居民的家庭住宅中可以大量應用，在辦公樓等其他需要報警設備的建筑物中也可以大量使用。此外，該系統設計成本較低，操作方便，對于智能化的家居系統具有廣泛的應用前景。

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作者簡介：李冰（1989-），男，河南南陽人，碩士研究生，助教，研究方向：智能交通。