基于單片機的無線報警器

陳繼豪 陳璽仰 楊富豪 劉馨怡

摘要：本設(shè)計是基于AT89C51單片機設(shè)計的無線防盜報警器，是指利用探測器對住戶房屋的周邊、空間、環(huán)境及人進行整體防護。無線防盜報警系統(tǒng)可供防盜、防搶劫、防火、防流氓滋擾、防詐騙等全方位警情處理。能夠和電腦報警中心聯(lián)網(wǎng)，可以造福廣大住戶人員。

關(guān)鍵詞：單片機; 探測器感應(yīng); 無線報警

一、無線報警器的相關(guān)概述

（一）無線報警器的介紹

無線報警器是針對家庭住戶，擔(dān)心住宅安全，加強防范意識所設(shè)計。將會安裝無線門磁探測器，當(dāng)門鎖被破壞，探測器感應(yīng)到信號，單片機可以及時發(fā)送信號給戶主，同時啟動蜂鳴器電路發(fā)出警報，在一段時間內(nèi)，若戶主未做出指令，此系統(tǒng)將自動撥打預(yù)先設(shè)定電話報警。

（二）無線報警器的結(jié)構(gòu)

探測器選用無線門磁，由一塊永磁體和門磁主體（內(nèi)部有一個常開型的干簧管）兩部分組成。當(dāng)永磁體離開干簧管一定距離后，探測器立即發(fā)射包含地址編碼和自身識別碼（數(shù)據(jù)碼）的315MHz高頻無線電信號，接收電路通過識別這個無線電信號的地址碼來判斷是否是同一個報警系統(tǒng)的。

二、設(shè)計方案與原理

（一）硬件系統(tǒng)設(shè)計

基于單片機的無線防盜報警器由傳感器、電話智能報警器，及相關(guān)的控制軟件組成，主要包括單片機中央控制器、傳感器探測與信號處理電路、聲光報警電路、DTMF（雙音多頻）撥號電路、語音電路、看門狗串行存儲電路等模塊組成。

1.聲光報警電路。聲光報警主要由LED、喇叭和單片機構(gòu)成，當(dāng)有警情時通過單片機置位使LED與喇叭發(fā)出聲光報警。

2.語音電路。ISD語音芯片采用多電平直接模擬存儲技術(shù)，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)單個EEPROM單元內(nèi)，無須經(jīng)過轉(zhuǎn)。避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮化噪聲和金屬聲。本設(shè)計選用ISD1420實現(xiàn)語音提示與報警功能。

3.DTMF收發(fā)電路。本設(shè)計采用MT8880來用于DTMF的收發(fā)電路。能夠?qū)崿F(xiàn)電話遠程通信，并實現(xiàn)自動撥號。MT8880雙音收發(fā)電路與單片機及音頻放大電路組合，實現(xiàn)信號的檢測及DTMF信號的產(chǎn)生，并將DTMF信號送到電話線上向遠處發(fā)送。

4.接收與發(fā)射模塊。基于幅度鍵控（ASK）無線發(fā)射的模塊有RF2401、 RF905、PT2262（PT2272）等。在本設(shè)計中選用PT2262和PT2272來完成傳感器與主控器之間的通信。

5.信號檢測處理電路。本報警器使用被動式紅外熱釋電傳感器作為檢測報警信號的傳感器。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。此信號經(jīng)過用于傳感信號處理的集成芯片BISS0001的信號處理，再輸出給編碼無線發(fā)射電路。

6.看門狗串行存儲電路。看門狗定時器電路通過監(jiān)測WDI輸入來監(jiān)測微處理器是否激活。微處理器必須周期性地觸發(fā)CS/WDI引腳一避免信號，CS/WDI引腳必須在看門狗超時時間終止之前受到由高到低信號觸發(fā)，在狀態(tài)寄存器中的兩個非易失性控制位可以決定看門狗的超時周期。

（二）軟件系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)程序使用模塊化的程序設(shè)計思想，主程序通過調(diào)用子程序以實現(xiàn)各部分功能。先進行軟件的總體設(shè)計，將軟件分為多個功能模塊，然后進行各功能模塊設(shè)計，將它們根據(jù)總體設(shè)計的主函數(shù)流程組合起來成為最終的應(yīng)用軟件。根據(jù)流程要求、總體設(shè)計方案的要求和硬件電路功能，將軟件設(shè)計劃分為主程序和自動撥號子程序。

三、作品規(guī)劃圖說明

三、結(jié)語

本文所介紹的無線防盜報警器，該防盜報警器通過以AT89C51單片機為工作處理器核心，外置熱釋電紅傳感探頭，通過信號處理電路，由射頻發(fā)射與接收電路實現(xiàn)與單片機的無線通信，經(jīng)單片機內(nèi)部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅(qū)動聲光報警電路開始報警并自動撥打主人電話號碼進行語音提示。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活：且安裝方便、智能性高、誤報率低，并結(jié)合電話網(wǎng)形式實現(xiàn)報警，使報警更加快速可靠。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。

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項目基金：泉州信息工程學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目資助。