基于单片机的电话报警系统的设计与实现

　　1．简介

　　随着人们生活水平的不断提高，家庭安全正在逐渐引起重视。在家庭住宅处安装防盗及险情报警系统，使主人能及时掌握住宅发生的警情，正是人们所期盼的。智能电话报警系统就是适应这种需求而研制的。智能电话报警系统是以单片机AT89C51-p.htm" target="_blank" title="AT89C51货源和PDF资料">AT89C51 为核心，结合DTMF(双音多频)数据传输技术，语音芯片ISD1420，AT24C01 存储芯片，热释电红外线传感器等技术来实现火灾、盗窃等的监测，利用公共通讯网为传输媒介进行自动拨号报警和实现播放事先录好的语音信号。它具有可靠性高、成本低、易普及等优点。

　　2．系统组成及基本原理

　　自动报警系统具有以下单元功能模块: 前端探测器、自动摘挂机、双音频信号解码、语音录放、主控制器。为了使系统的结构、性能、体积以及成本达到最优化的组合，必须对各种功能进行软、硬件划分。探测器、自动摘挂机、电话接口、DTMF 拨号以及录放音等用硬件电路实现；而振铃音计数、忙音计数、输入信息的分析处理等由软件编程完成。由单片机构成主控部分。系统结构框图如图2. 1 所示。 

　　机器完成对人体热释电红外信号的监测。它将完成数据采集、A\D 转换、比较判断等。当实际参数达到用户设定的报警值时，输出报警开关信号给自动报警器主机。自动报警的核心器件是单片机，它是整个系统的“心脏”，由它来接收报警信号并控制、协调各功能模块的正常工作，本系统采用的是AT89c51 单片机。键盘用于用户预存电话号码的输入等，EEPROM 中存储系统的一些原始参数、重要数据。拨号电路主要采用MITEL 公司的编/译码集成芯片MT8888 来完成电话号码的发送，并配合单片机完成电话线上各种信号音的监测等工作。

　　语音电路采用美国ISD 公司的高保真录放一体化语音芯片ISD1420 来完成报警时进行语音提示的预存工作，根据警情进行相应的提示语音录放。报警探测器安装在用户家里需要防范的部位。在通常情况下，监控器是处于休眠状态。当用户出门时，用户可以通过键盘启动监控器，监控器启动探头，此时监控器处于真正的布防状态。只要有人在探头检测范围内经过，报警探测器立即向自动报警主机发出报警（中断）信号。接到警情事件后，自动报警主机立即进行确认(多次巡检中断信号)，确认无误后，从EEPROM 中读出相应的报警电话号码，通过双音多频拨号芯片自动拨打用户预先设置好的报警电话号码(如手机号码，办公室号码)进行远程拨号报警。待对方摘机后，启动语音电路，将预先录制好的语音信息通过电话线传给对方。

　　3．系统硬件电路的设计

　　系统由热释电红外线探测器、报警主机、拨号电路、语音电路、电话接口电路、按键接 口电路等组成。

　　3.1 热释电红外线探测器

　　热释电红外传感器接收移动人体辐射出的红外线，将其转化为与人体运动速度、距离、方向等有关的低频电信号。选择热释电红外传感信号处理器BIS0001 可检测盗情信号。

　　3.2 报警主机

　　报警器的主机由一片 AT89c51 单片机和一片IO 扩展芯片8255A 组成。PO 口为数据总线，分别和8255A 的数据总线、MT8888 的数据线连接。P1.4 连接拨号语音电路，用于DTMF 音频信号和语音信号的切换；P1.6 接ISD1420 语音芯片的放音脚PLAYL/，低电平有效；Pl.7 用于模拟摘挂机控制，实现系统和用户话机的工作切换；P2.0 与MT8888的RSO 相连，控制MT8888 内部寄存器的选择；P2.1, P2.2 接8255A 的A0, A1 地址线；P2.5连接系统的现场报警警铃；P2.6 连接8255A 芯片的选通端CS，用于控制8255A 的选通；P2.7与MT8888 的CS 相连，控制MT8888 的选通。TI 口连接MT8888 的IRQ/CP 端，用于计数监测电话音方波信号的个数，INTO 口经非门与红外探测器输出端相连，用于接收报警信号，引发中断；WR、RD 分别与MT8888、8255A 的WR 和RD 相连，控制MT8888 及8255A 的读。

　　3.3 拨号电路

　　MT8888 是一种具有Intel 微处理器接口的功能较强的双音多频(DTMF)发送和接收器件。可用于寻呼系统、交换机系统和移动通信、转帐卡系统、互接拨号器、数字通信和计算机等领域。其主要功能有：(1)完整的DTMF 发送和接收功能；(2)高速Intel 微处理器接口；(3)可工作于自动音频突发模式；(4)可调整保护时间；(5)呼叫音检测到-30dBm。在电话自动报警系统中，MT8888 与微处理器AT89c51 的接口电路见图3.1。它的接收部分采用单端输入，由R1, R2 和C1 组成，其输入电压增益为R2/R1=1,通过改变R2 可调节输入信号的增益；它的发送部分由C5, R3,C2 和X1 构成；它的控制部分由R4, C3 构成。DTMF IN和DTMF OUT 与电话接口电路相连。/wR,/RD 引脚分别与单片机的同名引脚相连，以对该芯片的读写进行控制。RSO 引脚完成对该芯片内部寄存器的选择，与P2.0 相连。