[毕业设计精品]远程智能报警器设计制作.doc
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1、目 录摘要.引言1第一章: 远程智能报警器的功能与方案21.1 总体设计分析21.2.1自动摘挂机21.2.2数据存储模块21.3 软件模块31.3.1密码检测31.3.2 电话报警3第二章 总体设计5第三章 硬件单元电路设计63.1方案论证63.1.1数据采集63.1.2数据存储63.1.3拨号芯片63.2 信号检测电路63.3 模拟摘挂机电路73.4 双音调发生电路83.5 电源电路83.6行列式键盘9第四章 软件设计单元124.1键盘扫描程序的分析104.2号码存储程序的分析124.3显示程序的分析134.4拨号程序的分析154.5延时程序的分析164.2软件系统的主模块设计18第五章
2、产品的制作、安装与调试205.1 产品的制作过程205.1.1 硬件部分的制作205.1.2软件部分205.2 系统调试20第六章 芯片简介226.1字符液晶模块控制器介绍226.2 拨号芯片的简介256.2.1双音频编码256.2.2 存储芯片AT24C0228总 结30参 考 文 献31致 谢32附录1:PCB板(主板)33附录2:元器件清单34附录3:主程序36远程智能报警器设计制作摘要本文设计的电话远程报警器是基于DTMF(双音双频信号) 传输、作为电话的附属物而设计的家庭远程报警系统。以单片机AT89C51、双音调发生器TCM5087、串行存储器AT24C02及光偶PC817为核心,
3、通过电话线路自动拨号报警的智能电话报警器。单片机在正常情况下处于等待状态,光偶PC817不工作,从而电话处于挂机状态。当探头检测有小偷进入时,产生中断信号给单片机,延时10mS后开始执行中断程序,启动拨号电路,送中断信号给单片机,单片机输出高电平,TCM5087的16脚输出高电平,T2立刻进入导通状态,经T2后再由D0D4转变极性后送到电话线两端,PC817的8脚从高电平跳为低电平,T1导通,继电器闭合,则此时程控交换机认为电话处于摘机状态。同时单片机从串行存储器AT24C02中读出号码自动拨号,把所有存储的号码都自动拨打一遍后自动挂机。关键词 双音多频,电话报警器,DTMFThe long
4、range intelligence report to the police a machineAbstractThe telephone long range ofwith this text design report to the police a machine is the family long range of the adjunct but design that deliver and Be a telephone according to the DTMF(double the sound dual-band signal) to report to the police
5、 system.With the list slice the machine AT89 C51,double tone occurrence machine TCM5087,string saving machine in line AT24 C02 and light accidentally PC817 for core, pass the telephone circuit an au to stir number to report to the police of the intelligence telephone report to the police a machine.T
6、he list slice the machine be placed in to wait for appearance under the normal circumstance, light accidentally PC817 not work, thus the telephone be placed in to hang machine appearance.While stretching forward an examination to there is burglar to into, the creation break off signal to give list s
7、lice machine, 10 mS while postpone empress the beginning performance break off procedure, the start stir the number electric circuit, sending interruption signal to give list slice machine, list slice machine output high electricity even, the 16 feet of the TCM5087 output high electricity even, the
8、T2 enter to lead an appearance immediately, after T2 again from D 0 D4 transport to the telephone line both ends after commutate the empress connect by avoiding a pole anti-ly, 8 feet of the PC817 from high electricity even jump for low electricity even, the T1 lead, shutting to match after the elec
9、tric appliances, the distance control commutation machine to think a telephone to be placed in to take off the machine appearance at this time.In the meantime list slice the machine read a number an au to stir number from the string the line savingly the machine AT24 C02, making all number for save
10、stir the dozen auto a time of empress auto hang machine.Keyword:Double DTMF with many sound, the telephone report to the police a machine, DTMF引言随着人们生活水平的提高和安防意识的增强,特别是近几年,安全防范的迫切需要给家庭防盗报警系统提供了越来越广泛的市场。急需开发面向大众、价格低廉、运行可靠的自动报警系统。鉴于住宅电话和移动通信设备的普及,以及电话报警的快捷、有效及价格低廉等优点,公共通信网成了报警系统的最佳传输媒介。在已普及的公共电话网基础上研制
11、一种新型家用自动报警系统,这对于保障居民的生命财产安全,有着十分重要的意义。因此设计这个自动报警系统装置系统以单片机AT89C51为核心,结合双音频发生器TCM5087、数据存储器AT24C02及光偶PC817,通过电话线路自动拨号报警的智能电话报警器。它可以监测盗贼入室行窃的信号。由于现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成,所以它的可靠性非常高。该系统主要通过一个单片机控制中心与电话网相连接。用户根据需要把自己的手机号码、办公室电话或报警监控中心的电话通过4*4矩阵键盘输入单片机。单片机控制中心在正常情况下一直处在等待状态,监视是否有盗贼入室行窃发生。一旦有盗贼入室行窃情况发生,通过发送
12、中断信号驱动单片机,让它从待机状态进入报警状态,从而实现远程报警。具体工作过程如下:单片机控制中心在正常情况下一直处在待机状态,当探头检测到有人时,引起单片机产生中断;然后开始执行中断程序,启动拨号电路,模拟摘机,收到了交换机反馈的拨号音后,开始拨打事先设定好的电话号码,若占线则自动重拨;把所有预存的号码都拨一遍,保证了报警的有效性和可靠性 。第一章: 远程智能报警器的功能与方案1.1 总体设计分析根据远程智能报警器系统的具体设计要求: 通过电话网对家里的安全实现监视; 控制器可以实现自动模拟摘挂机我们设计此系统具有以下单元功能模块;(1) 设置手机号码;(2) 双音频信号编/解码;(3) 输
13、入号码时显示;(4) 自动摘挂机;(5) 中断报警;(6) 状态检测; 理论上交换机所发出的各种信号音都可以通过软件编程而识别,即通过单片机发出的脉冲信号来检测信号音单位时间内的脉冲个数计算出其频率,从而完成信号音识别。但是从系统的可靠性和程序的结构设计上分析,我们选择了硬件来解决双音频信号解码等功能模块。 自动摘挂机和信息检测必须使用具体硬件电路来实现。综上所述,我设计的信息检测、自动摘挂机、双音频解码等功能模块使用硬件电路实现。而信号音计数、密码校验、在线修改密码等功能模块使用软件编程完成。下面就硬件以及软件实现的单元电路分别进行具体分析。1.2 硬件模块本作品使用了大量的硬件电路完成部分
14、功能模块,其目的就是充分利用硬件电路的可靠性、稳定性,使整体电路达到比较高的稳定性。1.2.1自动摘挂机因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30mA的电流,交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机控制一个继电器的开关,继电器的控制端连接一个大约300的电阻接入电话线两端,从而完成模拟摘挂机。1.2.2控制电器通过AT89C51单片机来控制整个系统的工作,设置时:单片机通过键盘扫描得到报警号码并存人AT24C02中。当系统检测到有人进入时,就把存储的报警号码通过P2口送出1.2.3数据存储模块此部分是整个系统的关键,它的工作情况直接决定
15、了系统的可靠性。经过翻阅大量的文献资料,我发现使用电话专用的双音频编解码芯片进行输入双音频信号的解码,是比较常用的一种方法。使用集成电路不但外围电路简单,而且可靠性强。经过专用集成电路的解码,信号转换成为不同的码制信号,可以直接被单片机读取。一般常用的电话双音频编解码集成电路有5087、8870、8880等,由于我们只需发送信号,经过反复论证比较,因此我们决定使用双音调发生器TCM5087来完成此功能模块。下面是AT24C02与单片机的连接方法。图2.31.3 软件模块 经过比较,我决定使用AT89C51作为控制的单片机芯片作为系统的控制中心。AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机,片
16、内有一个4 kB Flash PEROM(可编程可擦除的读存储器)。单片机接收到由探头发送来的信号,转到相应的中断处理过程。系统中,89C51要控制拨号芯片产生正确的DTMF信号,完成对远处电话机的呼叫。另外,还要能有效地判断当前线路的状态,如果遇到线路忙等情况时可以有相应的等待机制。在长时间不通的情况下可以更换不同的号码多次尝试,直到有人获得报警信息为止。 1.3.1密码检测本单元可以在系统初始化的时候,在单片机内部的存储器的内部开辟一块空间放置密码。当用户输入密码的时候,单片机把输入的密码写入另外的一块空间,然后利用减法运算比较两者是否相等。这样就可以实现密码检测的功能。1.3.2 电话报
17、警电话报警模块主要通过中断服务程序来实现。该程序的基本流程是:报警器摘机,自动拨叫号码簿上相应的报警号码,如,110、119 ,或一组用户的自己设置的固定电话号码、手机号码。拨叫时,报警器摘机后先对电话线上的信号进行检测,检测到拨号音就拨号,检测不到拨号音说明电话线已有问题,无法拨号,就自动挂机。若等待三次后线路仍然不通,就拨叫下一个号码; 若遇忙音就先挂机再等待 10s ,重新拨号,如此三次后仍然拨不通,就拨叫下一个号码, 直到将电话簿上的所有号码拨完为止。第二章 总体设计2.1系统总体结构框图远程智能报警器由单片机构成主控部分,接口电路提供单片机与电话外线的接口。其中包括由信号检测电路、显
18、示电路、电话号码输入电路、模拟摘机挂机电路、DTMF编码发送电路等构成。摘挂机控制远程智能防盗报警装置系统原理框图如图1.1所示。键盘/探头信号输入显示电路电话号码输入电路 DTMF译码器为SC8870,它将每一个DTMF信号译成一个4位二进制代码输出,16个DTMF信号分别对应00001111共16个二进制代码。例如,对CSC5087送出的fL=852Hz、fH=1336Hz的DTMF信号,SC8870译码后输出“1000”代码,对应按键“8”。路编码发送电路模拟摘机挂机电路电话线蜂鸣电路输入电DTMF编码器为CSC5087,它可根据不同的按键产生一组双音频信号,CCITT(国际电报电话咨询
19、委员会)规定了按键与高、低频组的组合。例如,按下“8”键,发出DTMF信号频率为fL=852Hz、fH=1336Hz。 DTMF译码器为SC8870,它将每一个DTMF信号译成一个4位二进制代码输出,16个DTMF信号分别对应00001111共16个二进制代码。例如,对CSC5087送出的fL=852Hz、fH=1336Hz的DTMF信号,SC8870译码后输出“1000”代码,对应按键“8”。路 图2DTMF编码发送电路送出的是由用户经电话号码输入电路预先设定好并存储在CPU中的电话号码,该号码可随意设置,可以是市内程控电话(如单位电话或110等)、手机或寻呼机等。显示电路用于状态设置时的显
20、示;当信号检测电路测到有人闯入时,即发出触发信号作为报警信号,经放大送入CPU。CPU延时10s,若是主人进入,则可在这10s内利用复位电路使CPU初始化,否则准备报警。当输出为高电平时,CPU指示模拟摘机电路摘机,发送DTMF电话号码,呼叫预设的受话方。这时就会有两种情况出现:受话方占线和受话方振铃。若出现第一种情况,系统进行模拟挂机、延时后再摘机拨号,当把所有存储的号码都拨打一遍后挂机。本装置并联于电话机的两端,不会影响到电话机的正常使用。接下来就系统的单元电路进行介绍。第三章 硬件单元电路设计3.1方案论证3.1.1数据采集方案一:开始我们选用P2288热敏传感器来确认是否有人进入房间,
21、当有人进入时,P2288会产生信号,经LM358广大后进入单片机的INT1(P3.3)脚,使单片机程序进入中断系统,将存储的手机号码打出去,实现报警功能。方案二:用探头来模拟单片机的中断信号,通过程序比较得到一个有效数字后,程序就假定有人进入房间,从而产生报警信号。3.1.2数据存储方案一:选用AT24C01数据存储芯片,该芯片内存为128个字节,可擦写100万次,但内存较小,不利于系统的扩展。方案二:选用AT24C01的延伸芯片AT24C02,该芯片功能与AT24C01基本相同,但该芯片的内存为256个字节,性价比优于AT24C01。3.1.3拨号芯片方案一:可选用MC145436,MC14
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