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隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人們的活動(dòng)、居住區域越來(lái)越大，安全問(wèn)題越顯重要，加上電話(huà)、手機得到普及，簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟型報警器成為家庭所需。目前，市售有多種撥號報警器，但大多數屬于特殊功能的電話(huà)機，成本報高，作為普通市民丟棄原先購置的電話(huà)機再安裝報警電話(huà)機實(shí)在是浪費。本系統研究的是，在無(wú)須改動(dòng)原電話(huà)機的前提下，在電話(huà)線(xiàn)上并接本裝置，并采用無(wú)線(xiàn)紅外探頭實(shí)時(shí)監測，達到各項功能上，并且在用戶(hù)使用界面、安全性、多路無(wú)線(xiàn)探頭設計方面有較大改進(jìn)。 1 系統設計 為達到良好的實(shí)際使用效果，系統須具有的功能如下： （1）三重設置功能�？梢酝瑫r(shí)設置電話(huà)、傳呼、手機號碼，一旦報警，延時(shí)、判斷、確認5s后，自動(dòng)撥號通知值班人員，并在現場(chǎng)發(fā)出警報。 （2）延時(shí)啟動(dòng)功能。首次啟動(dòng)報警器，報警器將于20s后自動(dòng)進(jìn)入警戒狀態(tài)，以便主人可以從容處理，避免引起誤報。 （3）人機交互界面。采用32位字符型液晶顯示模塊，顯示直觀(guān)、清楚，并采用4×4鍵盤(pán)手動(dòng)輸入。 （4）保密功能。電話(huà)號碼、密碼的修改必須經(jīng)密碼判斷確認無(wú)誤后才能進(jìn)行，系統關(guān)機亦須輸入密碼。 （5）數據永久保存功能。意外或人為斷電，系統里面設置的所有號碼數據不會(huì )丟失。 （6）簡(jiǎn)潔安裝功能。與日常通話(huà)功能互不干涉，可安裝在任意位置，不需改動(dòng)電話(huà)機。 （7）四路無(wú)線(xiàn)紅外探頭。編碼探頭可以任意安裝在15m防區內。設計中，采用89C51，P1口作為用戶(hù)鍵盤(pán)輸入。輸入內容包括密碼輸入、電話(huà)號碼輸入和關(guān)機控制等。P0口作為字符液晶顯示的數據口，P3口作為串行EEPROM 25045的控制口和數據傳輸口。P0的鎖存器口作為模擬電話(huà)號碼撥號數據口，通過(guò)十六選一數據選擇器4067控制繼電器矩陣模擬撥號。電話(huà)撥號采用價(jià)格便宜、低功耗的專(zhuān)用撥號芯片91219E。89C51中的P3口用于四路無(wú)線(xiàn)紅外探頭信號的輸入，訊響器作為現場(chǎng)訊響報警。 2 主要器件和部分單元電路 2.1 雙音頻/脈沖撥號器91210E 91210E為雙音頻/脈沖撥號器，由臺灣聯(lián)華電子公司制造，18只引腳，采用CMOS工藝。功耗很低且具有較高的噪聲容限，采用3.58MHz晶振，具有很高的精確度和穩定性，工作電壓2～5.5V，最大功耗500mW，32位號碼重撥存儲器，630ms閃爍時(shí)間，可以選擇通斷比和工作方式。輸入為C1、C2、C3、C4、R1、R2、R3、R4鍵盤(pán)輸入，輸出為音調正弦數字合成。 91210E各引腳功能如表1所列。 表1
2.2 編碼、解碼芯片PT2262/PT2272 PT2262/PT2272是PTC公司生產(chǎn)的CMOS遙控三態(tài)編解碼集成電路，廣泛應用在各種遙控電路上，典型產(chǎn)品有機車(chē)防盜器、遙控收發(fā)組件。PT2262是發(fā)射，PT2272是接收。二者必須配對使用，且振蕩電阻必須符合要求。PT2262的TE端是發(fā)射允許端，接低電平時(shí)，17腳DOUT端輸出一串編碼。該串編碼經(jīng)過(guò)傳播從PT2272的14腳輸入。如果地址端密碼一致，VT解碼有效端輸出高電平，數據端就會(huì )輸出與PT2262發(fā)射端一致的電平信號，從而實(shí)現遙控功能。 對于編碼PT2262，A0～A5共6根線(xiàn)，為地址線(xiàn)；而A6～A11共6根線(xiàn)，可作地址線(xiàn)又可作數據線(xiàn)。若解碼器A6～A11作地址線(xiàn)使用，則A0～A11共12根地址線(xiàn)，每線(xiàn)都可以設置成“1”、“0”、“開(kāi)路”三種狀態(tài)之一，因此，共有編碼數為3 12=531 441種。但若解碼器的A6～A11作數據線(xiàn)。那么，這時(shí)的PT2262的A6～A11可設置為“1”、“0”兩種狀態(tài)，而地址線(xiàn)只剩下A0～A5共6根，編碼數為729種。 2.3 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊 2.4 熱釋電紅外電路 人體是一特定波長(cháng)紅外線(xiàn)的發(fā)射體，檢測到這種紅外線(xiàn)的變化并予以放大處理，以推動(dòng)適當的負載，是熱釋電人體紅外傳感器及專(zhuān)用集成電路的功能。這種人體檢測技術(shù)較之以往的超聲微波方式更為靈敏與準確，在國外已廣泛應用于燈具控制、保安報警、自動(dòng)門(mén)、自動(dòng)風(fēng)扇、門(mén)鈴等等的新產(chǎn)品之中。由于熱電紅外傳感頭PIR輸出的信號幅度�。╩V級）、頻率低（約0.1～8Hz），因此，對隨后的放大處理電路要求較高：既要達到很高的靈敏度，能有幾m～十幾m的作用距離，又要能準確緊別生特體和非生物體的運動(dòng)，使誤報率達到最低，還要能做到體積小、耗電微、外圍元件小。我們采用BIS0001作為紅外信號的處理芯片，這個(gè)芯片內含有兩級運算放大器、級級電壓比較器、狀態(tài)控制器、延時(shí)定時(shí)器、輸出封鎖定時(shí)器及參考電源等，與熱釋電傳感器連接只需少量的外圍元件即可構成自動(dòng)報警器。 當人進(jìn)入警戒區域時(shí)，熱釋電紅外傳感器PIR接收到頻率為0.1～8Hz的人體紅外信號，并將其轉換為電信號，經(jīng)過(guò)由電阻R2、電容C3及C5組成的低通濾波電路，濾除高頻干擾噪聲，送至IC1BIS0001的14腳。經(jīng)內部二級放大和雙向幅度鑒別后，通過(guò)邏輯控制延時(shí)電路在IC1 BIS0001的2腳輸出高電平，并經(jīng)電阻R送至三極管9013。9013接射極跟隨電路，E極通過(guò)1個(gè)2kΩ的電阻限流接1個(gè)發(fā)光二極管指示，E極又輸出1個(gè)信號作為編碼芯片的輸入端。 3 系統設計時(shí)應考慮和解決的幾個(gè)主要問(wèn)題 （1）報警信號的準確性熱釋紅外傳感頭及信號處理專(zhuān)用芯片。在實(shí)驗中發(fā)現紅外線(xiàn)控頭容易受干擾引起誤報警，除在硬件上增加高頻濾波電容外，還在軟件中增加判斷和鑒別報警信號子程序，提高了系統的可靠性。在開(kāi)發(fā)中采用PT2262/2272作為編、解碼芯片，采用無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊傳輸信號，提高了監控組數，減少了連線(xiàn)麻煩。 （2）自動(dòng)撥號的實(shí)現 自動(dòng)撥號電路采用十六選一數據選擇器，使用繼電器矩陣單元電路代替手機撥號。我們在實(shí)驗時(shí)先考慮用模擬開(kāi)關(guān)實(shí)現撥號，這樣可以使線(xiàn)路功耗小、板子體積��；但實(shí)驗證明，由于模擬開(kāi)關(guān)存在較大的接觸電阻，無(wú)法正確可靠撥號。如果采用低接觸電阻的音頻開(kāi)關(guān)矩陣，則成本太高。 （3）數據的存儲和程序的監測 為了在斷電情況下能保存電話(huà)號碼和密碼等數據，我們采用串行EEPROM 25045，帶512個(gè)字節，并且帶“看門(mén)狗”功能。如果程序跑飛無(wú)法在設定時(shí)間內使“看門(mén)狗”復位，能及時(shí)使PC指針復位，提高了系統的可靠性。 （4）鍵盤(pán)的設計及保密 鍵盤(pán)編程是根據線(xiàn)反轉的思路。為了提高系統的安全保密性，在設置鍵功能時(shí)考慮了密碼鍵，并且為了系統正常工作，設置了關(guān)機鍵。只有在輸入正確密碼后才能被關(guān)機。 （5）系統干擾 系統干擾主要來(lái)自?xún)蓚�(gè)方面，無(wú)線(xiàn)傳感器干擾和電話(huà)線(xiàn)干擾。無(wú)線(xiàn)傳感器干擾主要來(lái)自接收部分的電路，我們一方面選用獨立的+5V電壓作為傳感器電路的電源，另一方面在四路信號輸入口使用了光隔離，解決了問(wèn)題。電話(huà)線(xiàn)干擾主要來(lái)自多只電話(huà)機在同一線(xiàn)路上的耦合及頻繁操作，亦采用了光隔離，成功地解決了這個(gè)問(wèn)題。 |
