一種簡(jiǎn)單實(shí)用的電話(huà)報警系統的設計

0引言

目前,采用電話(huà)線(xiàn)作為傳輸媒體的遠程監控和報警系統很多，相關(guān)的研究也較多[1，2]。此類(lèi)系統一般由用戶(hù)端的報警裝置和報警受理中心的接收裝置、微機等組成。報警器完成自動(dòng)摘機、撥號、電話(huà)信號音的判斷以及數據的傳送，由接收端實(shí)現自動(dòng)摘機、信號解調及解碼，這些系統要求可靠性高、性能穩定。報警監控計算機通過(guò)調制解調器接收用戶(hù)終端的報警信息后，利用電信部門(mén)提供的來(lái)電顯示業(yè)務(wù),通過(guò)適當的編程可提取電話(huà)號碼、報警日期、時(shí)間等信息，根據這些信息還可從數據庫中調出更多的用戶(hù)信息，這樣可以簡(jiǎn)化接收端的硬件電路、降低成本、提高可靠性，同時(shí)可以做到使值班人員了解更多的報警信息，也可供日后查詢(xún)。本文設計的報警系統簡(jiǎn)單實(shí)用，計算機軟件采用可視化軟件VB編程后，監控端操作變得更為方便且功能豐富。本報警系統可應用于派出所、儲蓄所、連鎖超市等部門(mén)。

1 系統結構及原理

1.1系統總體結構框圖

系統總體結構框圖如圖1所示：

圖１ 系統總體結構框圖

報警探頭有信號輸出時(shí)，報警器驅動(dòng)摘機電路進(jìn)行模擬摘機，并檢測電話(huà)線(xiàn)有沒(méi)有撥號音，若沒(méi)有撥號音，則掛機后重新摘機，直到有撥號音為止。有撥號音就撥報警受理中心電話(huà)號碼，若撥號后檢測到忙音，則掛機5秒中后重新摘機撥號，直至撥通為止。電話(huà)撥通后終端交換機在第一次振鈴和第二次振鈴間隔期間，將主叫號碼信息以FSK方式（或DTMF方式）傳送給被叫用戶(hù)（報警受理中心）終端設備。受理中心接收兩次振鈴音后自動(dòng)摘機，報警端檢測到受理中心的摘機信息后發(fā)出報警信息，同時(shí)驅動(dòng)監聽(tīng)電路，向線(xiàn)路發(fā)出現場(chǎng)監聽(tīng)信號。報警端檢測到接警中心掛機信息后進(jìn)行掛機并結束報警。受理中心PC機通過(guò)調制解調器接收主叫號碼信息后發(fā)出報警聲，并在PC機顯示器上顯示用戶(hù)名稱(chēng)、編號、單位、地址等信息。對現場(chǎng)聲音可以一邊監聽(tīng)一邊進(jìn)行錄音。監聽(tīng)結束后掛機。接收報警后將所有信息及錄音內容儲存起來(lái)，便于管理和以后的調用。

1.2報警器結構圖

報警器結構圖如圖2所示：

圖２ 報警器結構圖

由單片機 AT89C2051的 P1.4～P1.7檢測報警信號，當報警信號變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，置P3.5為低電平驅動(dòng)摘機電路,通過(guò)MT8888進(jìn)行信號音檢測和撥號,當檢測有受理中心摘機信號

時(shí)，以DTMF方式輸出報警類(lèi)型、探頭位置的編碼，當檢測到被叫用戶(hù)掛機信號（催掛音）時(shí)立即掛機，結束報警。

2 系統硬件

2.1摘掛機與通話(huà)電路

電路原理圖如圖3所示。

圖3　摘掛機與通話(huà)電路原理圖

通過(guò)Q3和繼電器J實(shí)現電話(huà)的摘掛機控制，T1為1﹕1隔離耦合變壓器，傳輸電話(huà)線(xiàn)路信號音和DTMF信號以及監聽(tīng)信號。由R2和T1初級組成模擬摘機直流負載，摘機電流為30mA。用穩壓管ZD1限幅摘掛機時(shí)T1次級上產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢。

2.2信號音檢測與撥號電路

電路原理圖如圖4所示。

圖4 信號音檢測與撥號電路原理圖

MT8888是一種具有同Intel微處理器兼容接口的功能較強的雙音多頻發(fā)送和接收器件[3]，利用它可實(shí)現DTMF數據收發(fā)與信號音的判斷功能。DTMF發(fā)送比較簡(jiǎn)單，本文不再說(shuō)明。圖中的D0～D3 接AT89C2051的P1.0～P1.3。MT8888的IRQ/CP端與AT89C2051的T0連接，IRQ/CP端輸出同TONE端輸入的正弦波一一對應的方波，記方波的個(gè)數即可判斷各種信號音。當判斷信號音時(shí)，MT8888設置為信號音判斷模式（CALL模式），然后啟動(dòng)T0計數器對 IRQ/CP端輸出的信號進(jìn)行計數，因為回鈴音為1秒通4秒斷的信號所以記數時(shí)間為5秒。又因為撥號音為450Hz連續信號，忙音為0.35秒通0.35 秒斷,回鈴音為1秒通4秒斷,如果計數值大于2050小于2450（450*5=2250）則為撥號音,計數值 925～1325（450*5/2=1125）為忙音,250～650(450*1=450)為回鈴音，催掛音為連續的950Hz正弦波，所以記數值大于 4000。記數值的范圍可以適當調整，本文采用了上下200個(gè)誤差。當要發(fā)送DTMF信號時(shí)，將MT8888設置為DTMF發(fā)送模式。

2.3接收部分

接收終端用一塊支持來(lái)電顯示的調制解調器來(lái)接收報警終端的電話(huà)號碼以及各種信息。選擇調制解調器時(shí)要確認是否具有來(lái)電顯示功能，判斷不出時(shí)可利用 AT命令進(jìn)行以下判斷。安裝好調制解調器后運行WINDOWS自帶的超級終端通信軟件建立同調制解調器的通信，此時(shí)要注意選擇好所連調制解調器的串行口。首先輸入ATI0命令并確認調制解調器的回應，若有回應（如56000代表是56K MODEM）就說(shuō)明已同調制解調器建立好正常通信。再發(fā)送AT+VCID=？命令，若調制解調器回復是+VCID: 0,1,2就說(shuō)明此調制解調器具有來(lái)電顯示功能，若回復是ERROR則說(shuō)明不具有來(lái)電顯示功能需要換一個(gè)調制解調器。國內使用的大部分交換機數據傳送采用 FSK方式，有些交換機采用DTMF方式。

3 系統軟件

包括單片機編程和接收端編程。

接收端編程簡(jiǎn)介如下：

計算機軟件可用VB進(jìn)行設計，用VB實(shí)現界面設計以及微機與調制解調器的串行通信。設計關(guān)鍵為來(lái)電信息的捕捉。同調制解調器的通信使用 Microsoft通信控件MSComm。對于調制解調器的操作要用AT命令去實(shí)現，編程時(shí)要參考關(guān)于A(yíng)T命令的有關(guān)資料，工作時(shí)首先要將調制解調器所對應的串行口打開(kāi)，如MSComm1.PortOpen = True，然后要使調制解調器工作在可接收FSK信號的模式，如MSComm1.Output = "at+vcid=1" + Chr(13)其中at+vcid=1表示啟用呼叫者標識，此命令使調制解調器工作在帶格式的呼叫者報告模式。完成上述設置后即可從調制解調器所對應的串行口接收來(lái)電顯示信息，調制解調器接收的來(lái)電顯示信息的格式為“DATE = 月日回車(chē)換行TIME = 時(shí)分回車(chē)換行NMBR = 電話(huà)號碼回車(chē)換行”，故編程時(shí)將其中的電話(huà)號碼提取出即可。接收采用Mscomm控件的OnComm事件來(lái)接收，所接收數據類(lèi)型為Byte型。根據提取出的電話(huà)號碼，從事先建立好的數據庫中調出詳細的報警信息并顯示到PC機顯示器上，如日期、時(shí)間、報警地點(diǎn)、聯(lián)系人、聯(lián)系電話(huà)等信息。如有必要還可以制作電子地圖，將報警地點(diǎn)顯示出來(lái)。

4 結論

本文介紹了一種利用公用電話(huà)線(xiàn)作為傳輸媒介的簡(jiǎn)單可靠、使用方便的報警系統。在監控端利用VB編程，從來(lái)電顯示信息中提取報警電話(huà)號碼后，可在PC機顯示器上顯示報警的詳細信息。本系統功能豐富、操作方便，具有較強的使用價(jià)值。

參 考 文 獻

[1] 王芳 等，住宅防火智能電話(huà)報警系統設計[J]，河南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，32（3）：121～123

[2] 王萍，林善明，劉玉宏.單片機控制MODEM實(shí)現電話(huà)遠程報警[J]，微計算機信息，2002，18（8）

[3] 溫強，賴(lài)志昌，王麗慧. 雙音多頻發(fā)送接收器MT8888及其應用，自動(dòng)化技術(shù)與應用,2000（2）：47～51

[4] William buchanan. PC接口通信與Windows編程[M]，北京：中國電力出版社,2001.