AT89C51單片機智能語(yǔ)音撥號報警系統

隨著(zhù)人們生活水平的提高和安防意識的增強, 急需開(kāi)發(fā)面向大眾、價(jià)格低廉、運行可靠的自動(dòng)報警系統。鑒于住宅電話(huà)和移動(dòng)通信設備的普及, 以及電話(huà)語(yǔ)音報警的快捷、有效及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn), 公共通信網(wǎng)成了報警系統的最佳傳輸媒介。本文介紹的報警系統就是在此基礎上發(fā)展起來(lái)的一種智能語(yǔ)音撥號報警系統, 該系統可廣泛用于各種對安防要求較高的場(chǎng)合, 如智能樓宇、商場(chǎng)、銀行和工廠(chǎng)等。
電話(huà)自動(dòng)報警的主要功能為: 用戶(hù)根據需要把自己的手機號碼、辦公室電話(huà)或報警監控中心的電話(huà)預存入報警主機。報警主機不斷地對所監控的設備( 門(mén)禁、煙霧探測器、窗磁、攝像頭等) 狀況進(jìn)行巡檢, 當有不安全情況( 如火災、非法入室、視頻丟失等) 發(fā)生時(shí), 報警主機撥通預先存入的電話(huà)號碼, 播放相應的警情語(yǔ)音。若電話(huà)占線(xiàn)或者無(wú)人接聽(tīng),可撥下一個(gè)預存的電話(huà)號碼, 如果所有預存的電話(huà)都占線(xiàn)或者無(wú)人接聽(tīng), 則會(huì )自動(dòng)把所有的預存電話(huà)重撥一遍, 保證了報警的有效性和可靠性。

1 系統組成和工作原理
系統組成框圖如圖1 所示。采用AT89C51 單片機作為控制核心, 外接E2PROM 用于存儲電話(huà)號碼、設置參數( 定時(shí)布/撤防、聯(lián)動(dòng)、視頻等) 以及警情信息等。當AT89C51單片機實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號( 防區故障、視頻丟失、主電斷電或上位機死機) 時(shí), 報警主機就會(huì )自動(dòng)進(jìn)行警情處理( 聲光報警、啟動(dòng)相應聯(lián)動(dòng)、記錄警情以及撥號報警等) 。
撥號報警的工作原理如下:
系統自動(dòng)地控制摘/掛機電路模擬摘機, 同時(shí)AT89C51 單片機通過(guò)可編程并行接口8255 將MT8880 置為呼叫模式, 檢測是否有撥號音。若有撥號音, 則將MT8880 設為突發(fā)方式, 并按用戶(hù)預設的電話(huà)號碼自動(dòng)撥號。撥完電話(huà)號碼以后立即檢測對方是否摘機, 一旦檢測到對方摘機, 就啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)送與警情相一致的語(yǔ)音信息, 完成自動(dòng)撥號報警。

2 硬件設計
2.1 警情采集電路
信號采集電路由16 路防區輸入信號采集電路和16路視頻丟失檢測采集電路組成。16 路防區輸入信號采集電路如圖2 所示。采集電路通過(guò)一片可編程并行接口芯片8255 與AT89C51 單片機的P0 口接口, 而16 路防區輸入信號則通過(guò)光電隔離后與8255 的PA 口和PB 口相接。PA 口和PB 口均設為輸入口, 這16 個(gè)輸入口分別對應16 路探測器的輸入。系統通過(guò)采集8255 的PA、PB口的數據來(lái)判斷是否有警情產(chǎn)生。

16 路視頻丟失檢測采集電路如圖3 所示。該電路首先通過(guò)一片16 路模擬開(kāi)關(guān)芯片CD4067 進(jìn)行視頻通路選擇, 隨后經(jīng)過(guò)視頻信號檢測電路, 最后再與AT89C51 單片機的P1.3 口相接。系統首先將視頻通路號送給模擬開(kāi)關(guān)CD4067, 然后將采集的數據送給P1.3口, 來(lái)判斷視頻是否丟失。

2.2 DTMF 發(fā)送接收電路MT8880 與AT89C51 及語(yǔ)音電路的接口
MT8880 是MITEL 公司推出的專(zhuān)門(mén)用于處理DTMF 信號的專(zhuān)用集成電路芯片, 不僅具有接收和發(fā)送DTMF信號的自動(dòng)撥號功能, 還可以檢測電話(huà)干線(xiàn)上撥號音、回鈴音和忙音等信號音。適合與單片機接口, 外圍電路簡(jiǎn)單。
MT8880 內部有五個(gè)寄存器, 分別為接收數據寄存器、發(fā)送數據寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA 和CRB 以及收發(fā)狀態(tài)寄存器。在本設計中, 由于僅采用發(fā)送數據寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA 和CRB 發(fā)送DTMF 信號實(shí)現自動(dòng)撥號功能, 因此在此僅介紹這三個(gè)寄存器。發(fā)送數據寄存器中的數據決定要發(fā)送的雙音頻信號的頻率, 因此只能向發(fā)送數據寄存器寫(xiě)入數據。兩個(gè)收發(fā)控制寄存器占用同一個(gè)地址, 因此根據CRA 中的寄存器選擇位的值決定是否對CRB 進(jìn)行操作。其接口電路如圖4 所示。
ISD1420 語(yǔ)音芯片采用直接模擬存儲技術(shù), 且錄放音質(zhì)極好, 并有一定的混響效果; 它的外圍元件簡(jiǎn)單, 僅需簡(jiǎn)單的阻、容器件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放音電路; 無(wú)需后備電源, 信息存儲時(shí)間長(cháng), 不需要專(zhuān)用的編程器及語(yǔ)音開(kāi)發(fā)器; 具有較強的選址能力, 可把存儲器分成160段來(lái)管理, 形成最小的錄放時(shí)間為125ms。其接口電路圖如圖4 所示。