智能家居精華設計方案參考集錦（二）

一、基于單片機的智能家居安防系統設計方案

摘要： 介紹了一種以AT89S52單片機為控制核心， 通過(guò)DTMF公用電話(huà)網(wǎng)和CAN 總線(xiàn)傳遞的多節點(diǎn)家居安防系統設計方案。本智能家居安防系統集防火、防盜、防燃氣為一體， 可實(shí)現自動(dòng)檢測與自動(dòng)語(yǔ)音撥號報警。詳細介紹了DTMF收發(fā)電路、通話(huà)電路和CAN 總線(xiàn)傳輸等電路。實(shí)驗結果表明， 本系統功能實(shí)用， 信息傳遞實(shí)時(shí)可靠，適用于家居安防或其他場(chǎng)所的安防系統。

　　1 引言

　　現在的安防系統可借助計算機技術(shù)、IC 卡技術(shù)、通信技術(shù)等來(lái)實(shí)現，CAN總線(xiàn)應用于安防系統對家居智能化發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。而把DTMF 技術(shù)應用于安防系統， 不需要專(zhuān)門(mén)的布線(xiàn)， 不占用無(wú)線(xiàn)電頻率資源， 沒(méi)有電磁污染。文中設計了一種基于CAN 總線(xiàn)和DTMF技術(shù)的以AT89S52單片機為核心的新型智能家居安防系統， 使原來(lái)小區安防系統的實(shí)時(shí)性和可靠性有了一個(gè)新層次的提高。本系統可以對整個(gè)家居的安全環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監控， 監控的范圍包括室內防盜、火災報警、煤氣泄露等一系列不安全因素。一旦有上述事故發(fā)生， 該報警系統就會(huì )發(fā)出相應的報警信息， 用語(yǔ)音播出警情類(lèi)別， 向遠方用戶(hù)和相關(guān)部門(mén)提供警情語(yǔ)音。

　　2 系統總體構成

　　系統框圖如圖1所示。單片機控制DTMF收發(fā)電路、數字語(yǔ)音電路、摘掛機控制電路。探測器能夠快速、準確地監測到住宅的異常狀況， 經(jīng)確認后及時(shí)通知控制器， 再由單片機來(lái)控制電話(huà)接口電路， 實(shí)現模擬摘機， 自動(dòng)撥打預先設置的電話(huà)號碼進(jìn)行語(yǔ)音報警并通知管理中心。當監測到對方回應后， 自動(dòng)恢復警戒狀態(tài)。

圖1 家居安防系統框圖

　　3 硬件設計

　　系統主控部分采用AT89S52單片機， 無(wú)需擴展外部存儲器?？撮T(mén)狗電路采用具有可編程的串行EEPROM - X25045。X25045依次存儲了標志字段、話(huà)機號碼、警情代號、系統設置等數據信息。數字語(yǔ)音電路采用數字語(yǔ)音芯片ISD1420。系統中ISD1420僅作為基本錄放音電路， 所以所有的地址線(xiàn)全部置為0, 因此放音的起始地址是0。語(yǔ)音信號由駐極話(huà)筒拾取， 從M IC 和M IC REF兩端輸入芯片內部的放大器放大， 經(jīng)過(guò)功放后的音頻信號從SP+ 被用來(lái)與通話(huà)電路相連， 以送出語(yǔ)音信號。

　　3. 1 振鈴檢測及模擬摘掛機單元

　　系統并于電話(huà)線(xiàn)兩端， 時(shí)刻處于監控狀態(tài)， 不會(huì )影響電話(huà)的正常工作。當系統接收到振鈴信號時(shí)，會(huì )進(jìn)行振鈴檢測。振鈴信號經(jīng)三個(gè)反相器后接入AT89S52的P3. 4口。若5次振鈴后無(wú)人接聽(tīng)， 則系統進(jìn)入自動(dòng)摘機狀態(tài)。單片機P1. 2 引腳輸出高電平， 三極管V501導通則繼電器K1 動(dòng)作， 將負載電阻接入電路實(shí)現模擬摘機。此后電話(huà)線(xiàn)上就會(huì )出現大于10mA 的電流， 交換中心檢測到這一電流后就不再輸出振鈴信號而是轉為接通電話(huà)。如果振鈴信號沒(méi)有達到預設值就消失， 則單片機的計數值清零，控制器不動(dòng)作。

　　3. 2 DTMF收發(fā)單元

　　DTMF收發(fā)電路采用DTMF 信號編/解碼芯片MT8880[ 5] 芯片， 單片機通過(guò)DTMF收發(fā)