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兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）题目家庭智能防盗报警系统系别电子信息工程专业通信技术班级通信08姓名学号指导教师（职称）周彬日期2011年2月17日兰州工业高等专科学校毕业设计任务书摘要本文介绍了家庭智能化中的防盗报警系统。
智能化防盗报警系统集防盗功能于一体，可全天候自动检测盗警，当确定警情时自动通过电话报警。
传感器采用微波探测器，对盗情进行检测，当有人闯入时，微波探测器检测到盗情，然后向单片机发出中断申请，单片机控制电话拨号电路，模拟摘机，自动拨打110，并播放预先录制好的录音。
本系统采用了美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机，美国公司XICOR生产的低功耗CMOS的串行EEPROM-X25045，加拿大Mitel公司生产的DTMF信号编/解码芯片MT8888，语音模块采用美国ISD公司的ISD1420语音芯片，整体功耗较小，兼容性好，稳定性高。
本系统通过密码来识别主人身份，系统开启后只有输入正确的密码才能关闭系统。
本系统同时还具有自我诊断功能，出现故障能自动进行处理。
系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，使其具有较好的抗干扰能力，完成系统可靠工作。
[关键词]：家庭智能防盗报警系统；自动拨号；探测器Home Intelligent anti-theft alarm system——communication08 classAbstractThis article introduced in the house intelligent theft-proof alarm system. Intelligent theft-proof alarm system set theft-proof function in a box, and all-weather automatic detection the theft-alarm, and then dials the police sentiment automatically with telephone call. The sensor uses the microwave detector, to robs the sentiment and the state separately carries on the examination, when some people broke into, microwave detector to detect unauthorized situation, and then sent to the interruption SCM applications, MCU control telephone dial-up circuit , Simulated pick, automatically dial 110, and play pre-recorded sound recording.This system uses the U.S. ATMEL company's AT89C51 SCM, U.S. companies XICOR production of low-power CMOS Serial EEPROM-X25045, Canada, Mitel Company’s signal for DTMF / decoder chip MT8888, voice module using the U.S. ISD company's ISD1420 voice chip, a smaller overall power consumption, compatibility, and high stability.Through this system to identify the owner as password, the system opened only after entering the correct password to shut down the system. The system also features a self-diagnosis, failure can be automatically processed. Hardware and software systems from two aspects of the anti-interference design, so as to make it a better anti-interference capabilities, reliable system to complete the work.Key words: Home Intelligent anti-theft alarm system;automatic Dial; detector.目录第一章绪论 (6)第二章系统硬件设计 (8)2.1防盗探测器电路设计 (8)2.2防火探测器电路设计 (10)2.3用户端自动报警器总体设计 (11)2.3.1 自动报警器电路设计 (12)2.3.2 串行EEPROM-X25045 (13)2.4自动拨号及语音报警电路设计 (15)2.4.1 拨号电路 (15)2.4.2 语音电路 (20)2.4.3 电话接口电路 (23)2.5键盘与密码显示电路设计 (24)2.5.1 键盘电路 (24)2.5.2 密码显示电路 (25)2.6系统电源的设计 (25)2.6.1主电源 (25)2.6.2 备用电源 (26)第三章系统软件设计 (29)3.1控制模块程序设计 (29)3.2拨号模块程序设计 (32)3.3语音模块程序设计 (34)3.4摘挂机模块程序设计 (35)3.5密码及显示模块程序设计 (36)3.6读写数据模块程序设计 (36)第四章系统的抗干扰措施 (40)4.1系统硬件抗干扰措施 (40)4.2系统软件抗干扰措施 (41)附录 (43)结束语 (50)致谢 (51)参考文献 (52)第一章. 绪论1.1 家庭智能防盗报警系统设计的背景及目的改革开放以来，在城市大发展的过程中，大量外地人口涌入城市，给社会治安带来很大压力。
目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................... I I 1 绪论. (1)1.1 序言 (1)1.1.1 防盗报警系统的构成 (1)1.1.2 防盗报警器的分类 (2)1.1.3 防盗报警系统在国内外的发展 (2)1.1.4 防盗报警系统的发展前景与趋势 (3)1.2 设计要求与研究内容 (4)1.2.1 设计要求 (4)1.2.2 研究内容 (5)2 系统总体设计方案 (5)2.1 方案选择论证 (5)2.2 主控芯片单片机的选择 (7)2.3 传感器的选择 (7)2.3.1 常见的几种红外传感器介绍 (7)2.3.2 热释电红外传感器的原理 (9)2.3.3 热释电红外传感器的选定 (9)2.3.4 振动位移传感器的选定 (10)2.4 显示器工作原理及其选择 (11)2.5 时钟芯片DS1302的介绍 (13)2.6 外扩存储器AT24C02的介绍 (14)3 系统硬件设计 (15)3.1 用户端探测器设计 (15)3.2 LCD显示电路设计 (16)3.3 报警执行电路设计 (17)3.4 时钟电路设计 (18)3.5 晶振与复位电路设计 (18)3.6 电源电路设计 (19)3.7 外扩存储电路设计 (20)3.8 键盘电路设计 (22)4 系统软件设计 (23)4.1 软件设计分析 (23)4.2 系统软件程序设计 (23)4.2.1 LCD显示程序设计 (23)4.2.2 系统初始化程序设计 (24)4.2.3 报警系统程序设计 (25)4.2.4 查询记录程序设计 (25)4.2.5 删除记录程序设计 (27)4.2.6 调整时间程序设计 (28)4.2.7 定时中断0程序设计 (30)4.2.8 外部中断0程序设计 (30)4.2.9 外部中断1的程序设计 (32)4.2.10 4*4矩阵扫描键盘程序设计 (32)结束语 (34)致谢 (35)参考文献..................................... 错误!未定义书签。
目录第1章前言 (1)1.1 序言 (1)1.2 国内外研究概况 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3 我国住宅智能安全防范系统展望 (3)1.4 论文主要工作概述 (4)第2章系统总体方案设计 (5)2.1 系统总体构成 (5)2.2报警系统的功能及工作过程 (5)第3章用户端探测器设计 (7)3.1防盗探测器电路设计 (7)3.1.1热释电红外线探测器 (7)3.1.2微波探测器 (10)3.2防火探测器电路设计 (12)3.2.1温度探测器 (13)3.2.2光电感烟探测器 (14)3.2.3 CO气体探测器 (15)第4章用户端自动报警器设计 (17)4.1 用户端自动报警器总体设计 (17)4.2 用户端自动报警器的硬件介绍 (18)4.2.1 AT89C51单片机简介 (18)4.2.2自动报警器电路设计 (21)4.3串行EEPROM-X25045 (22)4.3.1 X25045简介 (22)4.3.2 X25045的工作原理 (22)第5章自动拨号及语音报警电路设计 (25)5.1 拨号电路 (25)5.1.1拨号电路的主要功能 (25)5.1.2 MT8888芯片简述 (25)5.1.3 MT8888外围电路 (28)5.2语音电路 (29)5.2.1 ISD1420芯片简述 (29)5.2.2芯片工作原理 (30)5.2.3芯片工作模式 (31)5.2.4语音芯片及外围电路 (32)5.3电话接口电路 (32)第6章键盘与密码显示电路设计 (34)6.1 键盘电路 (34)6.2密码显示电路 (35)第7章控制字和各芯片工作模式设定 (36)7.1 控制字设定 (36)7.2 芯片工作模式设定 (36)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)附录1：程序清单 (42)附录2：电路原理图 (49)第1章前言1.1 序言随着社会的发展，农村城镇化和人员流动性增大，社会治安状况更趋复杂，因此对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区。
![毕业设计论文：基于单片机的家用智能防火防盗报警器的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/e206ab768762caaedc33d47a.png)
目录1 绪论 (1)家用防火防盗报警系统的现状 (1)本文研究的目的和意义 (2)本文研究的内容 (2)2系统总体设计方案 (3)防火防盗报警系统的总体构成 (3)防火防盗报警系统的功能及工作原理 (5)3 智能防火防盗系统的硬件设计 (5)防火探测器的设计 (5)防盗探测器的设计 (7)主控单元电路设计 (9)自动拨号报警电路设计 (9)语音报警电路设计 (10)键盘接口及显示电路设计 (11)4 智能防火防盗系统的软件设计 (11)系统主程序设计 (11)检测报警模块程序设计 (11)拨号模块程序设计 (14)语音模块程序设计 (14)按键模块程序设计 (14)显示模块程序设计 (16)5 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1 绪论随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高，在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭，各种家用电器也得到了广泛的使用，人们在享受这些现化设施所带来便利的同时，却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。
与此同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势，人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。
现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备，其虽具有一定的防盗作用，但在实际使用中不仅影响市容的美观，更带来了很多安全隐患。
因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统，使其能可靠进行日常安全防范工作，及时发现各种警情并做出相应处理，以便将警情消灭在萌芽状态，保障居民生命和财产的安全。
但是因经济、技术等原因，目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍，在信号检测、信号处理上还存在一定问题，致使一些系统经常出现误报或者漏报，以及报警系统不动作。
人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全，家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。
本科生毕业论文（设计）题目: 基于单片机的小型智能家居系统的设计与实现姓名: 常盼盼学院: 理学院专业: 网络工程班级: 2009级（2）班学号:指导教师: 赵艳红职称: 讲师2013 年 5 月 10 日安徽科技学院教务处制目录摘要 (1)关键词 (1)1 引言 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 系统的主要功能 (1)2 整体设计 (2)2.1 总体介绍 (2)2.2 系统设计方案 (2)3 硬件系统设计 (3)3.1 硬件系统概述 (3)3.2 硬件系统的功能模块 (3)3.2.1 电源模块 (3)3.2.2 串口模块 (4)3.2.3 核心板模块 (8)3.2.4 LED模块 (9)3.2.5 蜂鸣器模块 (10)3.2.6 步进电机模块 (11)3.2.7 LCD模块 (12)3.2.8 热敏&光敏传感器模块 (14)4 软件系统设计 (15)4.1 keil uVision2简介 (15)4.2 keil uVision2新建项目、编辑、编译以及调试运行 (15)4.3程序烧写 (20)5 系统平台搭建 (22)5.1 系统组成 (22)5.2 系统硬件连接 (22)5.2.1 PC机与单片机的连接 (22)5.2.2单片机开发板上的硬件连接 (22)6 系统功能介绍 (22)6.1 整体功能介绍 (22)6.2 详细功能介绍 (24)6.2.1 音乐播放 (24)6.2.2 花样灯 (25)6.2.3 窗帘 (26)6.2.4 火灾报警 (27)6.2.5 串口通信模块 (27)7 系统测试 (28)7.1 系统基本性能验证 (28)7.2 整体验证 (28)8 总结与展望 (29)8.1 总结 (29)8.2 展望 (29)致谢 (29)参考文献 (29)基于单片机的小型智能家居系统的设计与实现网络工程常盼盼指导教师赵艳红摘要：智能家居是以住宅为平台，利用综合布线、网络通信、音视频等技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的家庭日程事务管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性，实现环保节能的居住环境。
本科毕业设计（论文）基于单片机的智能防盗报警器的实现学院名称：电气信息工程学院专业：通信工程班级：11 通信学号：11313110姓名：胡海洋指导教师姓名：诸一琦指导教师职称：讲师二〇一五年六月基于单片机的智能防盗报警器摘要：基于单片机控制的红外报警器以STC15F104E单片机和AT89S51单片机为核心，实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射，就将其转换成电压信号，经电路放大、然后输出。
检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况，一旦有危险便向单片机发出信号，再经单片机处理，然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音。
用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用方便、成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：STC15F104E;AT89S51；红外传感器；数据采集；无线通信Based on single chip microcomputerintelligent burglar alarmAbstract: Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer A T89S51 microcontroller and STC15F104E as the core, realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal, amplified by the circuit and output. Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range. Once having the risk, it will send a signal to the microcontroller, and be processed by the computer ,then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound. The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found; the detection signal adopts pulse signal, energy saving and anti jamming. The system can detect the intrusion of people within a certain range, and can be used in the case of the security scope of the comparison. T he alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate, easy installation and configuration, low cost, less energy consumption, convenient use, low cost detection and good effect, and has broad market prospects.Keywords:STC15F104E; AT89S51; infrared sensor; data acquisition; Wireless communication目录第1章. 绪论 (1)设计的主要背景和意义 (1)设计内容 (1)1.3章节安排 (2)第2章课题分析与方案论证 (3) (3) (3) (3)2.2 总体设计方案 (3)2.3 红外检测模块方案选择 (4)2.3.1 方案设计比较 (5)2.4 复位模块方案选择 (6)2.4.1 方案比较 (7)2.5 无线通信模块方案选择 (7)2.5.1 方案比较 (8)2.6 LCD液晶显示模块方案选择 (8)2.6.1 方案比较 (9)2.7 本章小结 (10)第3章硬件电路的设计 (11)3.1防盗报警器的硬件组成 (11)3.2防盗报警器的硬件设计 (11)3电源设计 (11)3红外检测模块电路设计 (12)3.2.3 报警模块电路设计 (13)3.2.4 复位电路设计 (14)3.2.5 晶振电路设计 (15) (16)3.2.7 LCD显示电路设计 (17)3.3本章小结 (18)第4章软件的设计 (19)4.1红外采集模块 (20)4.1.1总程序设计 (20)4.2采集模块设计流程 (20)采集模块主程序流程 (21)红外接收模块设计流程 (21) (22)4.4 Keil 软件运行程序图 (23)系统分析与调试设计流程 (24)本章小结 (25)第5章测试结果与分析 (26)5.1 硬件部分 (28)5.1.1 仪器测试 (28)5.1.2 测试方法 (28)5.1.3 结果分析 (28)5.2 软件部分 (29)5.2.1 仪器测试 (29)5.2.2 测试方法 (29)5.2.3 结果分析 (30)系统结果与分析 (30)本章小结 (30)第6章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录1 发射模块原理图 (33)附录2 接受模块原理图 (34)附录2 源程序 (35)第1章.绪论1.1 设计的主要背景和意义随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展，人们生活水平得到了很大的提高，对私有财产的保护意识也在不断的增强，因而对防盗措施也有了一定的要求。
我的单片机毕业设计——基于STM32F103的智能家居控制系统随着智能家居的兴起，越来越多的人开始关注智能家居技术的发展和应用。
作为一名电子信息工程专业的学生，我也对智能家居技术充满了兴趣。
因此，在毕业设计的选题中，我选择了开发一个基于STM32F103的智能家居控制系统。
在毕业设计的过程中，我深入研究了智能家居的技术原理和应用场景，并通过不断的实验和调试，最终成功地完成了这个毕业设计。
我的智能家居控制系统主要由四部分组成：控制中心、通信模块、传感器模块和执行模块。
其中，控制中心采用STM32F103单片机，负责整个系统的数据处理和控制指令的发送。
通信模块采用WIFI模块，通过WIFI连接家庭网络，实现与互联网的连接。
传感器模块采用多种传感器，如温湿度传感器、烟雾传感器、门磁传感器等，实时获取环境信息。
执行模块采用继电器等，通过控制指令实现对家庭设备的控制，如灯光、电视、空调、窗帘等。
在实现智能家居控制系统的过程中，我遇到了许多挑战。
最大的挑战是如何实现系统的可靠性和稳定性。
我通过多次的调试和优化，既保证了系统的实时性和可靠性，又实现了系统的低功耗和低成本。
此外，我还着重考虑了系统的可扩展性，使得系统可以随着家庭用户的需要动态添加和删除控制设备，实现更加智能化的家居控制。
我的智能家居控制系统不仅可以通过手机APP实现对家庭设备的远程控制，还可以通过各种传感器实现对家庭环境的实时监测和自动化控制。
该系统具有操作简便、功能强大、智能化程度高等优点，可以满足现代人对智能家居的需求，具有很好的实际应用价值。
总之，我的毕业设计——基于STM32F103的智能家居控制系统，是我对智能家居技术的深入研究和技术实践。
在这个过程中，我不仅熟练掌握了单片机的使用技术和相关程序设计能力，更重要的是，我摸索出了一条将理论知识与实际应用相结合的技术之路。
我相信，这条技术之路会伴随我走向更加广阔的研究和应用领域，为人类的智能化进程贡献更大的力量。
基于电片机的家庭防盗报警器摘要：装置以89C51单片机为核心，以电话线为载体，实现远距离电器遥控和报警。
装置设置6位密码，保密性好，有提示音，防止误操作。
当家中发生险情时，可以自动拨叫主人电话报警。
关键词：AT89C51单片机；电话；遥控；ISD25120语音集成电路; T/R-40接收/发射传感器1.绪论随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。
针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。
本设计运用单片机技术设计了一新颖红外线防盗报警器。
而本设计中的输入部分主要是各种各样的传感器。
不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为；不同作用的传感器，也可检测出不同类型的情况。
本章节主要介绍了本设计的选题背景、课题介绍、本文主要工作、方案论证。
1.1选题背景单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。
红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。
由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。
这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护。
通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。
红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。
当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区分报警地点。
当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。
当住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警。
摘要智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。
本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。
本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。
关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制AbstractSmart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance.Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control目录摘要..... .. (1)Abstract............................................. . (2)第1章背景 (4)1.1智能家居的概念 (4)1.2物联网的出现 (4)1.3智能家居控制系统功能 (5)第2章总体设计 (6)2.1整体介绍 (6)2.2系统设计方案 (6)2.3功能设计： (6)2.3.1 多源控制 (7)2.3.2 室温控制 (8)2.3.3 灯光控制 (8)2.3.4 光线控制 (9)2.3.5 模式控制 (9)第3章硬件设计 (10)3.1 最小系统模块 (10)3.2 串口模块 (10)3.3 红外接收模块 (11)3.4 传感器模块 (11)3.5 LCD模块 (12)3.6 键盘模块 (13)3.7 继电器模块 (13)3.8 AD模块 (15)3.9 串口转以太网模块 (16)第4章软件系统设计 (18)4.1 STC89c52开发工具介绍 (18)4.1.1 keil uVision2新建项目与编辑 (18)4.1.2 keil uVision2编译与调试运行 (27)4.1.3 程序烧写 (32)4.2 单片机总控制流程图........................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计前言现在我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。
为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。
智能家居报警系统采用这种星型拓扑结构能够很好地扩展组合，容易增加网络节点，满足在家居中网络节点分布的不确定性，可在房间、隔离处放置一个节点，避免无线干扰和报警区域不确定性的问题，由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理，分析是否发出报警信号。
该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。
1 电路组成框图和基本工作原理1.1 电路组成框图智能家庭防盗报警系统是由无线发送/ 接受模块、报警模块、键盘模块、晶显示模块、语音模块、DTMF解/ 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图1.1-1 所示。
图1.1-1 系统硬件总体框图1.2 电路基本工作原理介绍当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在24C02 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。
当主人在异地处理家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响五次后无人接通(具体次数可由软件设定),则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以观测家中的动静以及控制家中电器的关、断。
当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。
2 系统部分电路功能介绍2.1 MCU模块MCU 器件采用ATMEL 公司生产的AT89S51 芯片,如图2.1-1所示。
AT89S51 是一个低功耗,高性能CMOS 8 位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000 次的Flash 只读程序存储器,具有高密度、非易失性存储技术的特点, 芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元。
MCU选用的是宏晶科技公司的STC12LE5410AD,其工作电压为3.3 V,便于在所选定的系统电源下工作.这是一款带A/D转换的单片机芯片,具有超强抗干扰的特性,并且具有超低的功耗,正常工作时电流仅为4～7mA,空闲时电流<1 mA.它的工作周期仅为一个时钟周期,可以大大降低使用的晶振频率,从而降低EMI(Elec-tromagnetic InteRFerence,电磁干扰).STC12LE5410AD 具有引脚少、体积小、价格低、使用方便等特点,可降低开发成本,缩短开发周期。
MCU外围电路包括晶振电路、复位电路、开关检测电路和电压测量部分.开关检测电路用来检测行程开关的动作,电压测量部分利用单片机的A/D转换功能是来测量DTGS-800供电的电池电压,当检测到电池电压不足时会发出报警,此时需将供电部分转换到汽车电源上.MCU及外围模块电路。
图2.1-1 MCU 模块电路图2.2 无线模块无线模块主要是是处理红外、无线信号。
包括门窗磁报警模块、火灾探测模块、有害气体探测模块等传感器模块。
在这里主要讲解门窗磁报警模块, 门窗磁探测器选用无线门磁,由一块永磁体和门磁主体(内部有一个常开型的干簧管)两部分组成,其无线接受模块的传感器应用电路图如2.2-1所示图2.2-1 无线门磁接受模块传感器电路图H1 是一个干簧管,当门闭合时,H1 吸合,C1 两端点位相同,Q1 截止,Q2 也截止;当门打开时,干簧管触点打开,有一个电流流过Q1 的发射极、R32(和H12 并联)、C1、R31、地,使得Q2 饱和导通,输出低电平0 给单片机, 发出报警信号。
2.3 报警模块P3.2(INT0)连接防盗探测器,用来检测盗情,如果盗情发生,触发外部中断0,MCU 接到报警信号以后, 开始启动LED 等闪烁报警,同时启动100dB 的声音报警,来震慑入室的小偷, 同时把信号送给电话模块, 告诉主人或者报警中心有小偷入室。
2.4 液晶显示模块液晶显示模块采用LCD1602 来实现,主要功能是用来显示时间、日期、家里的温度、以及报警的时候显示报警的类型等功能。
图2.4-1 液晶显示电路图2.5 语音模块语音模块的采用ISD4000 芯片,其芯片的主要特点有 3v单电源供电,内置微机串行接口, 其连接电路图见图2.5-1 所示。
图2.5-1 语音芯片连接电路图芯片引脚介绍如下:★电源(VCCA，VCCD): 为使噪声最小，芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线, 并且分别引到外封装不同管脚上，模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能在靠近供电端处相连，而去耦合电容应尽量靠近器件。
★地线(VSSA，VSSD)：芯片内部的模拟和数字电路使用不同的地线。
几个VSS尽量在引脚焊盘上相连,并用低阻通路连到电源上，VSSD也用低阻通路连到电源上。
★同相模拟输入(ANA IN+):同相模拟输入(ANA IN+):录音信号的同相输入端，输入放大器可用单端或差分驱动。
单端输入时，信号由耦合电容输入，最大幅度为峰峰值32mV，耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻抗决定芯片频带的低端截止频率差。
分驱动时，信号最大幅度为峰峰值16 mV。
★反相模拟输入(ANA IN-): 差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。
信号通过耦合电容输入，最大幅度为峰峰值16 mV，本端的标称输入阻抗为56KΩ,单段驱动时，本端通过电容接地，两种方式下，ANAIN+、ANAIN-端的耦合电容值应相同。
★音频输出(AUD OUT): 提供音频输出，可驱动5KΩ的负载。
★片选(SS): 此端为低，即向该ISD4000芯片发送指令，两条指令之间为高电平。
★串行输入(MOSI): 此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端，供ISD输入。
★串行输出(MISO): ISD的串行输出端。
ISD未选中时，本端呈高阻态。
★串行时钟(SCLK): ISD的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步MOSI和MISO的数据转输。
数据在SCLK上升沿锁存到ISD，在下降沿移出ISD。
★中断（/INT）: 漏极开路输出,ISD在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时，本端变低并保持。
中断状态在下一个SPI周期开始时清除。
中断状态也可用RINT 指令读取。
OVF标志—指示ISD录、放操作已到达存储器的末尾。
EOM标志只在放音中检测到内部的EOM标志时，此状态位置1。
★行地址时钟(RAC): 漏极开路输出。
每个RAC周期表示ISD存储器的操作进行了一行（ISD4000系列中的存储器共600至2400行）。
该信号175ms保持高电平，低电平为25ms。
快进模式下，RAC的218.75us是高电平31.25us为低电平。
该端用于存储管理技术。
★外部时钟(XCLK): 本端内部有下拉元件，芯片内部的采样时钟出厂前已调校，误差在±1%内。
商业级的芯片在整个温度和电压范围内，其频率变化在±2.25%内。
工业级芯片在整个温度和电压范围内，频率变化在-6/+4%内，建议使用稳压电源。
若要求更高精度，可从本端输入外部时钟(如前表所列）。
由于内部的防混淆及平滑滤波器已设定，故上述推荐的时钟频率不应改变。
输入时钟的占空比无关紧要，因内部首先进行了分频。
在不外接时钟时，此端必须接地。
★自动静噪(AMACP): 当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时，自动功能使信号衰减，这样有助于减小无信号（静音）时的噪声。
通常，本端对地接1uF 的电容，构成内部信号电平峰值检测电路的一部分。
检出的峰值电平与内部设定的阈值作比较，决定自动静噪功能的翻转点。
大信号时，自动静噪电路不衰减，静音时衰减6dB。
1uF的电容也影响自动静噪电路对信号幅度的响应速度。
本端接VCCA则禁止自动静噪。
2.6 DTMF编码/解码模块报警器电路与用户电话机共用一条电话线。
选用HT9200B 做DTMF 编码器,HT9170 做DTMF 解码器,其应用电路图见图2.6-1 和图2.6-2。
图2.6-1 HT9200B 电路图图2.6-2 HT9170B 电路图给HT9200B 提供确定的4 位二进制数(比如电话号码),从D0--D3 输入,就可从13 脚输出相应的DTMF 信号, 并将DTMF 信号送到电话线上, 实现自动拨号功能;HT9170 的功能主要是将输入的DTMF 信号变换为相应的二进制数,解码远程电话按键信号,传送到单片机,实现远程控制。
DTMF(Dual Tone Multi Frequency),即双音多频信令, 基本上在全世界范围内使用在按键式电话机上,一个D T M F 信号由两个频率的音频信号叠加构成。
其中D T M F 信号与电话按键关系见图2.6-3 所示。
图2.6-3 DTMF 信号与电话按键关系图2.7 电话接口模块电话接口模块包括振铃检测电路、摘机控制电路以及回铃检测电路。
振铃检测是指当振铃一定次数(比如5 次,可由软件设定)后,若无人接听,则由主人输入密码,密码输入正确后,则由单片机自动模拟摘机,以查看家里情况,若密码连续3 次输入不正确则强行挂机。
图2.7-1 振铃检测电路图振铃检测电路电路图见图2.7-1所示,25Hz 的交流振铃信号经过整流以后,再经过稳压,送入光电耦合器,再输出方波信号给单片机的外部中断0,用软件判别振铃信号。
模拟摘机检测电路电路图见图 2.7-2 所示。
该电路利用三极管来模拟电话摘机。
当Q 4 基级为低电平时, Q 3的集电极和发射机断开,为挂机状态;电平时当Q4 基级为高电平时,Q3 的集电极和发射机饱和导通, 为摘机状态, 于是电话信号送入。
图2.7-2 模拟摘机检测电路图而回铃音、忙音、线路错误音等电话进程音是载波为450Hz 的信号,各种信号不同的只是调制的周期、占空比不同,所以对这些信号的检测是检测450Hz 的信号的周期和占空比。
该电路利用锁相环LM567 构成检测电路(LM567 的中心频率调为450Hz),当输入信号为450Hz 时候,LM567 输出低电平, 送入单片机利用软件区别各种信号, 其检测电路见图2.7-3 所示。
