毕业设计论文智能无人监控防盗报警系统.doc

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1、高澜波：智能无人监控防盗报警系统毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目：智能无人监控防盗报警系统系 别：电子与信息工程系专业班级：通信级班学生姓名：指导教师：教 研 室：教 研 室提交时间：I摘 要本文设计的是具有图像处理功能和自动拨号功能的智能无人监控防盗报警系统的硬件部分。该系统主要运用人体传感器（热释红外和微波传感双鉴器）进行报警信号的采集，由单片机系统接收接警信号以及对信号进行处理，并由双音多频模块和语音模块通过电话线路即时拨号报警；在报警同时，通知摄像监控系统对对应报警点进行图像的采集和存储。该系统具有非常高的实用价值，适合广泛推广使用。关键词：智能；双音多频；报警；图像采集；US

2、B ABSTRACTThe paper introduces the hardware of a new kind of alarming system that can dispose image and dial the telephone number by itself. Firstly, the alarming signal is introduced by human sensor which include infrared warning device and microwave sensor. Then the system receives the signal to s

3、tart the telephone dialing and alarming at the help of dual-tone multifrequency module and speech sounds module. Lastly the image monitor part collects and stores the scene of alarming. It is very good for the practical value and suitable to be spreaded widely.KEY WORDS: intelligent;DTMF; alarm; ima

4、ge collects;USB目 录摘 要IIABSTRACTIII第一章 引 言11.1 课题背景11.2 国内外发展现状11.3 课题实现方案11.3.1 功能实现11.3.2 技术实现2第二章 智能无人监控防盗报警系统概要42.1防盗报警系统一般构成42.1.1报警探测器41.1.2传输信道51.1.3报警控制器52.2图像采集存储模块52.2.1 图像采集模块52.2.2 中央控制模块62.2.3 存储模块6第三章 智能无人监控防盗报警系统硬件详细设计73.1 AT89S52单片机控制子模块73.1.1 AT89S52的ISP方法83.1.2 AT89S52的系统时钟93.1.3 AT

5、89S52的复位电路93.2 电源模块93.3 E2ROM数据存储模块AT24C02103.3.2 I2C总线的基本结构103.3.3双向传输的接口特性103.4 键盘模块113.4.1内部寄存器123.4.2 通信接口123.5 LCD模块123.5.1中文字形点阵LCD控制驱动器ST7920133.5.2 在系统中的应用133.6 ISD1420语音模块133.7发送电路设计143.8 电话线接口模块153.10.1 红外163.11无线发射/接收编译码模块173.11.1无线发射/接收183.11.2 编译码183.12 图像采集/ 存储模块193.12.1图像采集部分：203.12.2

6、中央控制模块213.12.3存储模块22第四章 智能无人监控防盗报警系统软件设计234.1 AT89S52单片机存储区结构234.1.1 CODE 区234.1.2 DATA 区234.1.3 特殊功能寄存器244.1.4 IDATA 区244.1.5 XDATA 区244.2 软件程序244.2.1 软件程序结构244.2.2 delay.c子程序264.2.3 iic.c子程序264.2.4 zlg7290.c子程序264.2.5 mt8880c.c子程序274.2.6 ch375.c子程序27第五章 系统的调试29第六章 结束语30致 谢31参考文献3229第一章 引 言1.1 课题背景

7、随着国民经济的不断发展，人民生命财产的安全也越来越成为一个值得注意的问题。特别是随着犯罪手段的提高，普通的防盗门对一些高技术的犯罪已经失去了防盗的意义，抽样调查显示，一般的家庭很少装有电子防盗报警装置，因为现有的廉价供家庭使用的电子防盗报警系统只能实现简单的报警功能，并不能在犯罪发生后给警方取证留下任何帮助；而大型的监控系统造价高，而且往往需要配备专门的监控人员，不适合家庭的应用。随着人民生活水平地提高和生活节奏地提高，开发基于移动和固定通信网路的无人监控防盗系统有着可观的经济价值和深远的社会意义。1.2 国内外发展现状 目前国内外流行的防盗报警系统按监控方式可以分三大类：1 无人值守自动报警

8、系统（无监控）：2 有人值守自动报警实时监控系统：3 无人值守自动报警实时监控系统：上述三种防盗报警系统类型中，前两种类型的设备是市面上常见的形式，而第三种类型的设备，其要求智能化程度高，在无人值守的情况下，能自动识别入侵者并采取相应的措施；同时，因为是家庭使用，所以又要满足价格低廉、体积小巧、集成化程度高等要素，目前在国内的市场上还没有发现。防盗报警系统按信息传输方式又可以分为：1 有线网络传输：2 无线网络传输：3 公共网络传输：纵观这三种传输方式，利用公用网传输信息由于其工程费用低廉，易于维护，是相当可取的一种方式，成为目前国内外防盗报警系统研究发展的潮流。1.3 课题实现方案1.3.1

9、 功能实现我们将要研究的这款新型智能无人监控防盗报警器是为了解决快速报警和尽可能重现实施盗窃的场景，有利于公安人员通过报警器上留下的信息进行侦破工作。因此我们研制的这个系统是采用无人值守自动报警实时监控系统的方式，而报警方式我们采用多点布防通过无线信道传输报警信号，报警信号集中通过报警主机处理后通过电话线语音报警，并通过图像采集系统记录当时的图像信息存储到内存中。新型智能无人监控防盗报警器的研制提供的功能有：1.多探测点报警。我们可在几个（四个以内）重要部位如门、窗等地方安装多个红外线探测器。2.实现现场资料的传送。如果探测点探测到人的出现，立即启动相关区域的摄像装置， 连续摄像1分钟左右，并

10、将图像传入内存。3.启动无人电话报警，通过公用电话网拨打“110”和主人预设的电话号码分别通知警方出事地点和通知主人有陌生人进入。4.出门的主人通知报警装置开始工作；回到家的主人进行解除报警设置。我们通过一个遥控器来实现这两个功能。解决防盗问题的关键是建立起报警网络，以快制快：信息快速传递，快速处警、快速堵截、快速识别、快速控制。我们将通过三个方面的内容来完成个人家用防盗报警器的功能:1.主人一方面可以通过一个遥控器通知报警系统开始工作；另一方面可以通过遥控器通知报警装置解除报警系统的工作。2.当罪犯进入预警范围时，首先将启动摄像装置，并连续摄像1分钟左右，并将数据传入一个内存，当警察到来时我

11、们可以将这个内存中的图像导出，获取罪犯的信息；其次由探测信号自动启动语音报警，先启动“110”报警，后启动主人的电话号码（以报警有陌生人）进入。3.在探测到侵入信号后，如果是夜间将启动该观测点相应处的灯亮，便于该处的摄像装置能够摄到清晰的画面。白天该灯是不受探测信号的控制，即灯是不亮的。1.3.2 技术实现1.采用先进的传感技术获得灵敏的侵入信号；2.使用FPGA或CPLD技术进行获取图像的处理；3.语音芯片的编程；4.使用单片机技术完成智能系统的控制；5. 遥控技术和电话线远程通信的关键部分是DTMF收发电路。我们将从以下几个部分入手（如图1.3.2所示），我们将把摄像部分和图像内存制作到一

12、块，这样有利于隐藏。这个功能可以帮助离110较远地区的人们（如果警方到来时犯罪已经实施结束）给警方提供罪犯的实施犯罪的证据。其中的“启动和停止报警模块”是我们的遥控器部分，检测模块根据用户的需要可以设置在4个以内，并且能够在夜间控制相应区域灯的点亮；“摄像和图像存储”部分相应地也可以设置最多为四个。这四个“检测模块”都可以触发我们的控制电路。控制电路完成语音报警：由检测模块来的信号触发自动拨号，先拨打110，收到110的提机信号进行语音播放出事地点（这个语音由用户购回该产品后进行设置）三遍，然后拨通主人的手记号码，进行提示报警。下图图1.3.2是功能模块框图：入侵检测模块控制电话110报警移动

13、报警摄 像图像存储启动和停止报警模块被控灯图1.3.2 功能模块框图第二章 智能无人监控防盗报警系统概要2.1防盗报警系统一般构成防盗报警系统通常由探测器（又称防盗报警器）、传输信道和报警控制器三部分构成。如下图2.1所示：图2.12.1.1报警探测器报警探测器是由传感器和信号处理组成的用来探测入侵者入侵行为的电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的核心，而传感器又是报警探测器的核心组件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。 （1）报警探测器按工作原理主要可分为红外线报警探测器、微波报警探测器、被动式红外线/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、

14、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。 （2）报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。 （3）报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。 除了以上区分以外，还有其它方式的划分。在实际应用中，根据使用情况不同，合理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求。 报警探测器作为传感探测装置，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中，需要安全防范的场所很多。这些场所根据实际情况也有各种

15、各样的安全防范目的和要求。因此，就需要各种各样的报警探测器，以满足不同的安全防范要求。 报警探测器要求具有防拆动、防破坏功能。当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路，以及非法试图打开其防护罩时，均应能产生报警信号输出；另外报警探测器还应具有一定的抗干扰措施，以防止各种误报现象的发生，例如：防宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的误报干扰等。 报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的探测灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施，可以提高报警探测器性能。采用不同的抗干扰措施，决定了报警探测器在不同环境下的使用性能。了解各种报警探测器的性能和特点，根据不同使用环境，合理配置

16、不同的报警探测器，是防盗报警系统的关键环节。2.1.2传输信道传输信道可以分为有线信道和无线信道，在此不做细述，在下一章将详细分析。我们的设计采用的是无线信道，在实际应用中，报警点便于布防/撤防。2.1.3报警控制器探测器电路、主机控制部分、自动拨号电路、报警显示电路和密码控制电路等。它可以通过多种方式进行报警和预警,并借助电话等现代化通讯手段进行信息传递。该智能报警系统可实现如下功能: 防盗、防火报警;MCU 微处理器对双音多频(DTMF) 编、译码器的控制,使住宅通过电话网实现与相关部门之间的资料交换;微处理器对各传感器的信号检测和控制。双音多频编、译码器(DTMF) 与MCU 单片机通过

17、电话网络完成住宅与外部的联络,当有住宅被盗时,防盗检测器就检测出信号,MCU 通过对接口电路的读取,并向预置号码（小区保卫科、110/ 119 报警台、个人移动电话机）发出呼叫信号,告之对方住宅被盗。本系统与电话机并联,只在报警期间占用电话线路,报警结束后系统与电话线路脱离,不影响电话机的正常使用。当探测器检测到意外情况后就发出报警电平信号到主机控制部分,主机控制部分对该电平信号进行处理,然后控制双音多频拨号芯片向电话线路拨出双音多频信号(电话号码) ,与此同时控制语音芯片拨出事先录制好的语音信号到电话线路,实现语音报警,拨号完成后,模拟挂机。2.2图像采集存储模块我们的图像采集存储模块包含图

18、像采集模块、中央控制模块、和存储模块三部分构成。工作过程：首先由中央控制模块发出控制信号，通知图像采集模块开始图像采集，图像采集模块收到控制信号后发送压缩处理后的图像编码给中央控制模块，中央控制模块再将这一系列数据流存储进入存储控制模块，完成图像信号的采集和存储。基本系统框图如下图2.2所示：图2.22.2.1 图像采集模块图像采集模块由光学聚焦镜头将外部光学信息聚焦到光学传感器，光学传感器在这里我们可以理解成一个A/D转换器，它将光信息转换成数字信息，送如主控芯片，主控芯片将数字图像信息进行处理压缩、编码，然后然后输出到外部设备接口。系统框图如下图2.2.1所示：图2.2.12.2.2 中央

19、控制模块中央控制模块主要是提供图像采集模块所需要的控制信号，并作为图像采集模块和数据存储模块之间的信道，将采集到的信号存储到内存中。2.2.3 存储模块在这里我们可以将存储模块理解为一块内存，这里不多作解释，下面我们会详细说明。第三章 智能无人监控防盗报警系统硬件详细设计首先，在详细介绍系统子模块之前，我们先了解一下该系统的硬件结构如图3：图3首先，将需要拨打的电话号码存入E2ROM,并将语音信息录制在语音模块中，当入侵信号被传感探测模块探测到以后，将入侵信号传给中央控制模块，中央控制模块通知对应的图像采集存储模块开始摄像，与此同时，开始拨号，并在被叫方电话接通以后将预先录制好的语音信息播放给

20、被叫方。3.1 AT89S52单片机控制子模块我们的中央控制模块就是一个以AT89S52单片机为中心的单片机系统，该系统在整个报警系统中，这个单片机模块起到了连接各个子模块，并协调控制各个子模块按照我们所希望的方式工作的作用，下面我们来仔细介绍一下该单片机模块。本系统采用AT89S52 单片机，AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序内存，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8

21、位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序内存，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RA

22、M的资料，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能特性： 兼容MCS-51指令系统 8k可反复擦写(1000次）ISP Flash ROM 32个双向I/O口 4.5-5.5V工作电压 3个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33MHz 全双工UART串行中断口线 256x8bit内部RAM 2个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3级加密位 看门狗（WDT）电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的ISP字节和分页编程 双数据寄存器指针 3.1.1 AT89S52的ISP方法AT89S52

23、的串行ISP引脚为P1.51.7三个编程口, P1.5(MOSI)参考输入埠，P1.6（MISO）为数据输入端口，P1.7为时钟输入埠。需要说明的一点是当在线编程时，EA/Vpp即单片机的31脚应该接VCC。3.1.2 AT89S52的系统时钟图3.1.2AT89S52单片机内含有一个构成时钟振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1、XTAL2(即18脚、19脚)分别是此放大器的输入端和输出端，这个放大器外接作为反馈组件的晶体后便成为自激振荡器，该电路PD端可由内部软件编程来控制振荡电路的起停，使系统进入低功耗状态。晶体呈感性，与2个电容结构成并联谐振电路。振荡器的振荡频率主要取决于晶体；电容

24、有微调作用，电容值的大小可以影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性。如右图3.1.2所示。3.1.3 AT89S52的复位电路我们的复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。如右图3.1.3a所示。图中的复位电路增加了二极管在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位，下图3.1.3b是复位效果：3.2 电源模块我们在日常的电源电路设计当中常用的电源设计方法是先变压，然后整流，稳压。我们的设计也采用这种方式。先

25、用一个外置12V变压器进行变压，这个变压器可以是直流变压器也可以是交流变压器，然后通过一个桥式整流电路，再通过一个7805三端稳压器件，再在后面加上一个220uf的稳压电容，并上一个104滤波电容。这就是我们的电源设计方案。如下图3.2：图3.23.3 E2ROM数据存储模块AT24C02我们的系统中，要实现掉电存储电话号码，简单的用一块AT89S52单片机是不能实现的，这就需要E2ROM，它可以实现在5V电压方便的实现数据的存取，我们选用的E2ROM就是ATMEL公司的AT24C02存储芯片。 AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含2568位存储空间，具

26、有工作电压宽（2.55.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特点。本系统将串行AT24C02作为电话号码的存储芯片，采用I2C的总线，下面会就I2C总线做详细的介绍。图3.3右图3.3中AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在我们的电路中它们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，资料通过这条双向I2C总线串行传送，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.5连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.6连接。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上

27、拉。第7脚需要接地。24C02中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有位元元组均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。3.3.1 I2C总线的基本结构图3.3.2采用I2C总线标准的单片机或IC器件，其内部不仅有I2C接口电路，而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。CPU不仅能通过指令将某个功能单元电路挂靠或摘离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，从而实现对硬件系统的既简单又灵活的扩展与控制。I2C总线接口电路结构如右图3.3.2所

28、示。 3.3.2双向传输的接口特性传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线，如MCS51系列的TXD和RXD，而I2C总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送或接收方式。当某个器件向总线上发送信息时，它就是发送器(也叫主器件)，而当其从总线上接收信息时，又成为接收器(也叫从器件)。主器件用于启动总线上传送资料并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。I2C总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送出的地址和资料决定。在总线上，既没有中心机，也没有优先机。总线上主和从(即发送和接收)的关系不是一成不变的，而是取决于此时资料传送的方向。SDA和SCL均为双向I/

29、O线，通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线都是高电平。连接总线的器件的输出级必须是集电极或漏极开路，以具有线“与”功能。I2C总线的资料传送速率在标准工作方式下为100kbit/s，在快速方式下，最高传送速率可达400kbit/s。3.4 键盘模块图3.4a系统中要实现电话号码的输入，软件系统的设置，就需要一个人机交互的平台，那么将数据输入到我们的系统中就需要键盘，我们的键盘是利用了一块键盘驱动控制器ZLG7290。此模块也是利用I2C总线进行数据传输，系统连接方式如右图3.4a所示：ZLG7290键盘/LED驱动器是周立功公司针对仪器仪表行业的需要自行研制的一款芯片。该芯片能自动完成8

30、位LED数码管的动态扫描和(最多)64按键检测扫描，大大减轻单片机的用于显示/键盘的工作时间和程序负担，可使集中资源用于信号的检测和控制。由于采用I2C总线方式使得芯片与单片机间的通讯只用2个I/O口便可完成，节省了单片机有限的口资源。该芯片为工业级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有大量应用。该芯片提供I2C 串行接口和键盘中断信号方便与处理器接口，可驱动8 位共阴数码管或64 只独立LED 和64 个按键，可控扫描位数可控任一数码管闪烁，提供数据译码和循环移位元段寻址等控制，8个功能键可检测任一键的连击次数， 无需外接组件即直接驱LED 可扩展驱动电流和驱动电压， 提供工业级器件多种封装形

31、式PDIP24 、SO24。其构成功能框图如下图3.4b所示：图3.4b3.4.1内部寄存器系统状态部分：1. 系统寄存器SystemReg 地址00H 复位值11110000B。键盘部分：2. 键值寄存器（Key）：地址01H 复位值00H 。Key 表示被压按键的键值。当Key=0 时，表示没有键被压按。3. 连击次数计数器（RepeatCnt）； 地址02H，复位值00H。 RepeatCnt=0 时，表示单击键。RepeatCnt 大于0 时，表示键的连击次数，用于区别出单击键或连击键，判断连击次数可以检测被按时间。4. 功能键寄存器（FunctionKey）：地址03H， 复位值0F

32、FH 。FunctionKey 对应位的值=0 表示对应功能键被压按（FunctionKey.7 FunctionKey.0 对应S64 S57）；命令接口部分5. 命令缓冲区（CmdBuf0 CmdBuf1）： 地址07H08H，复位值00H00H 用于传输指令。因为我们没有用到这块芯片做显示驱动，所以显示部分不作叙述。3.4.2 通信接口有效的按键动作（普通键的单击连击和功能键状态变化）都会令系统寄存器（SystemReg） 的KeyAvi 位置1， /INT 引脚信号有效（变为低电平）。用户的键盘处理程序可由/INT 引脚低电平中断触发，以提高程序效率；也可以不采样/INT 引脚信号节省

33、系统的I/O 数，而轮询系统寄存器的KeyAvi 位。要注意读键值寄存器会令KeyAvi 位清0 ，并会令/INT 引脚信号无效。为确保某个有效的按键动作所有参数寄存器的同步性，建议利用I2C 通信的自动增址功能连续读RepeatCnt，FunctionKey 和Key 寄存器，但用户无需太担心寄存器的同步性问题，应为键参数寄存器变化速度较缓慢（典型250ms 最快9ms）。3.5 LCD模块同键盘模块一样，LCD显示模块也是为我们提供一个人机交互的平台，让我们能够更方便的进行对系统的设置，通过该模块，我们就能直观看见系统现在所处的状态。我们的LCD显示模块采用深圳市晶汉达(JHD)电子的JH

34、D12864F液晶显示模块，具体型号为JHD529M1，内置中文字形点阵LCD控制驱动器ST7920，具体参数如下：显示内容：16x16 字符点阵：128x64点(带字库)驱动方式：1/64D反射型、带EL或LED背光源EL/100VAC，400HZLED/4.2VDCVDD=5.0V10%,VSS=0V,Ta=25该模块系统框图如下：图3.5该模块接口如下：1234567891011121314151617181920VSSVDDVOD/IR/WEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7PSBNCRSTVEE/NCAK该模块的控制方法主要是由主控芯片ST7920决定的,所以下面我们就

35、ST7920作简单的介绍：3.5.1中文字形点阵LCD控制驱动器ST7920ST7920点阵LCD控制/驱动IC是Stronix公司的产品，可以显示字母、数字元元元记号、中文字型及自订图块显示，它可以提供三种控制接口，分别是8位微处理器接口，4位微处理器接口及串行接口；所有的功能，包含显示RAM，字型产生器，以及液晶驱动电路和控制器，都包含在一个单芯片里，只要一个最小的微处理器系统，就可以操作ST7920 LCD控制/驱动IC。ST7920 LCD驱动器由33个common及64个segment所组成，segment驱动器的扩充可以视需要由ST7921 Segment驱动器来提供扩充显示范围的

36、任务，一个ST7920可以显示1行8个字或是2行4个字，或是配合ST7921使用2行16个字的显示。3.5.2 在系统中的应用因为ST7920可以提供三种控制接口，所以我们的JHD12864F液晶显示模块的硬件连接方法就有三种方法:第一种 8位微处理器接口： D0-D7 共8位资料口和单片机相连，PSB置1，然后将RST、R/W、RS、E和单片机相连接；第二种 4位微处理器接口：D4D7共四位资料口和单片机相连，PSB置1，然后将RST、R/W、RS、E和单片机相连接；第三种 串行接口：PSB置0，然后将RST、R/W、RS、E和单片机相连接；这里R/W做串行资料端口，E做串行时钟脉冲。3.6

37、 ISD1420语音模块要将我们语音信息进行存储和读取，这就需要一个专门的模块，这就是我们的语音模块。在系统设置的时候，我们就将报警时该系统报警点所在的位置、户主等相关信息通过语音的方式录制到该系统中，并在遇到入侵信号并接通被呼叫号码后，通过电话线，播放录制好的语音信息，这就是我们语音模块的作用。我们的语音模块选用的时ISD1420专用语音芯片。ISD1110/ISD1420系列单片录放时间8至20秒，音质好。芯片采用CMOS技术，内含震荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM数组。最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、两个按钮、电源及少数电阻电容。在录放

38、操作结束后，芯片自动进入低功耗节电模式、功耗仅0.5uA。ISD1110/ISD1420系列有唯一的录音控制和边缘/电平触发两种放音控制。不分段时外围线路最简，也可按最小段长为单位任意组合分段，“最大段数”芯片提供若干操作模式，大大提高了控制的灵活性。芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调各效果，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率从5.3，6.4到8.0KHz，对音质仅有轻微影响。片内信息可保存100年（无需后备电源），EEPROM单片可反复录音十万次。ISD1420的

39、放音过程很简单，单片机通过一个埠连接ISD1420的PLAYL脚，控制放音启动和选择电平放音模式，当此管脚的信号由高变为0时，将开始放音操作；PLAYL变为高电平，遇到结束标志（EOM）或内存的尾部放音将停止。下图3.6b就是我们的硬件连接方式：图3.6b 3.7发送电路设计 当MT8880作为发送器时数据总线上D0D3四位二进制代码被锁存在发送资料寄存器中，发送的DTMF信号频率由3579545 MHz的晶振分频产生。分频器首先从基准频率分离出8个不同频率的正弦波，行列计数器根据发送资料寄存器中的资料，以八取二方式分离出一个高频信号和一个低频信号，经开关电容做DA转换，在加法器中合成DTMF

40、信号，并从TONE端输出，电路图如下图所示。 图3.7.33.8 电话线接口模块该模块提供一个我的系统中的语音模块和双音多频模块同电话网的一个接口，并将音频信号经过一定的电压幅度等变换以后再耦合到电话网中，并由中央控制模块进行集中控制。通过电话线发送报警信息是该报警主机的主机的主要报警方式。要把信号传送到接听电话机上，首先必须知道数字程控交换机NO.7信令中与用户线信令相关的信息，具体来说，包括呼叫流程、用户状态信令、地址信令、可闻信号。用户状态信令通过用户话机的叉簧产生，是直流信令。摘机时，用户环路闭合，在用户线上有直流电流流过，挂机时用户环路断开，用户电话的阻抗。地址信令也称选择信令，是双

41、音多频信号，即俗称的电话号码。可闻信号包括4种，一般采用450Hz的交流信号，如：拨号音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp0.7V，是连续发送的信号；回铃音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp0.7V，5秒周期信号，其中1秒送，4秒断；忙音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp0.7V，0.7秒周期信号，其中0.35秒送，0.35秒断；通知音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp0.7V，1.2秒周期信号，其中0.2秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.6秒断；催挂音是450Hz正弦波，电压峰峰值远大于，是连续发送的信号.3.11无线发射/接收编译码模块从传感探测模块发出的报警信号我们是通过无线信道

42、传输的，这就要用到我们的无线发射/接收模块；另外，我们的无线加密电子开关也是要用到这个模块。下面我们来简单介绍一下这部分电路的构成.3.11.1无线发射/接收图3.11.1a发射模块：我们的发射机中频频率工作在315MHz，在稳频处理上采用最先进声表谐振器(SAW)组件，大大提高了频稳度。发射机电路图如右所示：接收模块：我们的接收机采用超外差接收机，超外差接收机和超再生接收机相比成本相对较高，温度适应性强，接收灵敏度更高，而且工作稳定可靠，抗干扰能力强，产品的一致性好，接收机本振辐射低，无二次辐射，性能指针好，容易通过FCC或者CE等标准的检测，符合工业使用规范。超外差接收机对天线的阻抗匹配要

43、求较高，要求外接天线的阻抗必须是50欧姆的，否则对接收灵敏度有很大的影响，所以如果用1/4波长的普通导线时应为23厘米最佳，要尽可能减少天线根部到发射模块天线焊接处的引线长度，如果无法减小，可以用特性阻抗50欧姆的射频同轴电缆连接。下面示实际电路图：图3.11.1b3.11.2 编译码我们的编译码采用PT2262/PT2272编译码专用芯片，PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编译码电路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D

44、5)资料端管脚,设定的地址码和资料码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，译码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的资料脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行资料信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的

45、高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅。PT2262/PT2272编译码芯片还有以下特点：CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽：2.6-15v，资料最多可达6位，地址码最多可达531441种PT2272译码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，资料只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控资料发生变化时改变。M表示非锁存输出，资料脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控

46、制。后缀的6和4表示有几路并行的控制信道，当采用4路并行数据时（PT2272-M4），对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行资料时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位。振荡电阻：PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，随着技术的发展市场上出现一批兼容芯片，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用，根据实际使用经验，下面的参数匹配效果较好：3.12 图像采集/ 存储模块USB 概述简介：USB 是英文Universal Serial Bus 的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC 领域的新型接口技术。自从1995 年PC 机带有USB 接口， 1998年USB 接口逐步走进大规模实用阶段。这几年，随着大量支持USB 的个人计算机的普及，USB 逐步成为PC 机的标准接口已经是大势所趋。在主机(host)端，最新推出的PC 机几乎100%支持USB；而在外设(device)端，使用USB 接口的设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、