基于MCU的家庭防盜報警系統(圖)

　　從實際出發，設計一種家庭用、與電話線連接、操作簡單、工作穩定可靠的遠程智能防盜報警裝置。

　　當人們外出時，往往希望實施自動監測報警以使家庭財產免受損失。針對這一需求，研制出了一系列自動報警系統，如門磁式、觸摸式和紅外線監測自動報警系統等。本文將介紹的遠程智能防盜報警裝置，可同時監視多個重要點（如門、窗等），發現盜情及時撥叫號碼，并能利用普通電話線進行告警信號呼叫，其性能穩定可靠，實用性、適用性強，且具有較高的靈活性。

基本工作原理

　　如圖1所示，遠程智能防盜報警裝置由信號檢測電路、復位電路、電話號碼輸入電路、89c51單片機、語音電路、模擬摘機掛機電路、dtmf編碼發送電路、鈴流信號檢測電路和忙音信號檢測電路等構成。

　　dtmf編碼發送電路送出的是由用戶經電話號碼輸入電路預先設定好并存儲在cpu中的電話號碼，該號碼可隨意設置，可以是市內程控電話（如單位電話或110等）、手機或尋呼機等。

　　當信號檢測電路測到有人闖入時，即發出觸發信號作為報警信號，經放大送入cpu。cpu延時10s，若是主人進入，則可在這10s內利用復位電路使cpu初始化，否則準備報警。cpu首先檢察鈴流信號檢測電路的輸出情況，若輸出為一高電平，則說明用戶電話機振鈴，不能摘機撥號，需進行延時處理，只有當輸出為低電平時，cpu指示模擬摘機電路摘機，發送dtmf電話號碼，呼叫預設的受話方。這時就會有兩種情況出現：受話方占線和受話方振鈴。若出現第一種情況，系統進行模擬掛機、延時后再摘機撥號；如果受話方振鈴、摘機，即開始發送錄制在apr9600中的信號音或語音信號，最后掛機。

電路構成及工作原理

1 信號檢測電路

　　圖2中傳感器為p2288被動式熱釋電人體紅外傳感器。它采用平衡檢差方式工作，只感應7～14μm波長的活動人體紅外輻射線，不會受環境溫度及可見光的影響，傳感器加裝菲涅爾透鏡可感應10m以內的人體輻射紅外線。活動人體輻射的紅外線被傳感器檢測到后，傳感器將產生微弱的電信號，經濾波、放大，送給雙向比較器。為防誤動作，信號將與門限電平進行比較，產生脈沖信號輸出，將高電平作為告警信號，送入cpu。

2 電話號碼輸入電路

　　圖3中dtmf編碼器為csc5087，它可根據不同的按鍵產生一組雙音頻信號，ccitt（國際電報電話咨詢委員會）規定了按鍵與高、低頻組的組合。例如，按下“8”鍵，發出dtmf信號頻率為fl=852hz、fh=1336hz。

　　dtmf譯碼器為sc8870，它將每一個dtmf信號譯成一個4位二進制代碼輸出，16個dtmf信號分別對應0000～1111共16個二進制代碼。例如，對csc5087送出的fl=852hz、fh=1336hz的dtmf信號，sc8870譯碼后輸出“1000”代碼，對應按鍵“8”。

3 語音電路

　　語音電路用于錄制和播放用戶所要報警的語音信號或其他報警信息，相應信息可由用戶預先設定并可隨時修改。

　　本系統中的語音電路選用語音錄放芯片apr9600，該芯片是采用模擬存儲技術的一款音質好、噪聲低、不怕斷電、可反復錄放的新型語音電路，單片電路可錄放32～60s。apr9600具有多種手動控制方式，多段控制時電路簡單，采樣速度及錄放音時間可調，每個單鍵均有開始、停止和循環多種功能。

4 鈴流信號檢測電路

　　鈴流信號檢測電路用來檢測電話線路上有無25hz/90v鈴流信號。如圖4所示，極性保護電路由整流、濾波和穩壓等電路組成。鈴流信號經該電路后輸出的高電平信號并不是規則的矩形波，還需經過由g1、g2兩級施密特反相器構成的整形電路。這時，輸出的高電平送入cpu，進行延時處理，等待鈴流信號消失。

5 忙音信號檢測電路

　　如前所述，撥叫dtmf電話號碼后，受話方若正在接聽電話，線路上送回忙音信號（周期為0.7s，占空比為50%的450hz音頻信號），cpu根據這一信號發出模擬掛機和延時指令。

　　如圖5所示，忙音檢測由極性保護電路和ne567鎖相環構成。ne567（ⅰ）的檢振頻率為450hz，用來確定線路中有無450hz音頻信號。因為忙音信號不是連續的音頻信號，ne567（ⅰ）的輸出也不為連續的低電平，而是高低相間、頻率為1.429hz的振蕩信號。ne567（ⅱ）用來完成忙音識別，檢振頻率為1.429hz，若前一級鎖相環的輸出信號頻率剛好為1.429hz，輸出為一低電平，作為忙音存在的指示信號，送入cpu中，完成相關動作。

參考文獻

1   卿太金. 熱釋電人體紅外線傳感器原理

    與應用（上）. 電子世界，1995

2   卿太金. 熱釋電人體紅外線傳感器原理

    與應用（下）. 電子世界，1995

3   周湘峻. 語音錄放芯片apr9600. 電子

    世界，1999