预案.方案--基于单片机的简易无线防盗报警器的设计含全套电路图

1、毕业（设计）论文目无线报警电路毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文）,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加 以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名:期:指导教师签名:期:使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电 子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的

2、印刷本和电子版，并提供 目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制 手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名:期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或

3、机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日日期:导师签名:注意事项设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（ 300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单

4、等），文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不 准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应 符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不 准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

5、毕业设计（论文）任务书、毕业设计（论文）题目：一种无线报警电路的设计二、毕业设计（论文）使用的原始资料 （数据）及设计技术要求：本课设计一个无线报警电路，应用于汽车报警装置以及家居报警。课题要求： 报警器采用无线反馈报警原理，由两大部分组成：第一部分由 防盗入侵探测器和微型无线报警发射机组成；第二部分为无线报警接收控制器。 使用时将第一部分安装在储藏室、车库等需要防范的场所；第二部分则放置在居 民住室内。探测发射电路通过入侵探测器探测信号，并经过编码和发射等环节， 而接收报警电路则是通过对电信解调、译码和声单报警等环节，将电信号转为声 音信号，从而达到无线报警的目的。三、毕业设计（论文）工作内

6、容及完成时间:4.4-4.15资料查找、方案论证。4.16-4.30整体设计5.1-5.10设计电路。5.11-5.21软件设计5.22-5.31结合硬件电路进行调试完善整个系统；6.1-6.12撰写设计报告（论文），准备答辩秦曾煌主编：电工学上册，电工技术（第五版），北京：高等教育出版社，1999年秦曾煌主编：电工学下册，电子技术（第五版），北京：高等教育出版社，1999年K nack,Kella,Debu nki ng High-speed PCB Desig n Myths.ASIC&EDM.LOS.AItos:JamesC.Uhl .J uly 1993John G.P roakis,

7、Dimitris G.Ma nolakis著，张晓林译，数字信号处理：原理、算法及应用，电子工业出版社，2004.5 Joyce Van de Vegte.数字信号处理基础（Fun dame ntals of Digital Sig nal Process）.北京：电子工业出版社，2003信息工程学院系 应用电子技术专业 08 级班学生：李翊丰日期：自2010年4月4 日至2010 年6 月12日指导教师:夏非助理指导教师（并指出所负责的部分 ）：教研室:教研室主任:目录 TOC o 1-5 h z 摘 要 I HYPERLINK l bookmark12 o Current Document

8、 ABSTRACT n HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 绪论 1 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第一章 基于单片机的无线防盗报警器总体方案设计 2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 无线智能防盗器的设计思想 2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 无线智能控制报警系统的总体框图 3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 方案模块及功能说明 4信号检

9、测处理电路介绍与说明 4接收与发射模块介绍与功能说明 5声光报警电路介绍 6语音电路介绍 6DTMF 收发电路介绍 6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第二章 硬件电路设计 7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 单片机介绍及外围电路的设计 7AT89C51 单片机的引脚功能介绍 7时钟和时钟电路 10看门狗及串行存储电路的设计 11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 信号检测处理电路 14BISS0001 信号处理集成芯片 14信号检测处理电路

10、图 15 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 无线编码与发射模块 16无线编码发射芯片PT2262 16无线编码与发射电路 17 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 无线解码与接收模块 18无线接收解码芯片PT2272 18接收与解码电路原理图 18 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document DTMF 收发电路 19 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document MT8880 的引脚功能介绍 19MT8880 的工作模式

11、与寄存器控制 21DTMF 收发信号的电路 23 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 语音电路 24语音芯片 ISDl420 24语音电路 26 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 断线检测及振铃检测和自动摘挂机电路图设计 27断线检测电路设计 27振铃检测和自动摘挂机电路图设计 28 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 第三章 软件设计实现 29 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 主程序设计 29 H

12、YPERLINK l bookmark46 o Current Document 拨号子模块说明及流程图 31 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 结束语 35参 考文献 36 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 附录 37 智能化防盗技术经历了 20多年的发展，无线防盗系统作为智能化小区建设 必不可少的部分而得到普遍应用。本文融合了传感器采集、无线传输及单片机 控制技术，研制了基于单片机的简易无线防盗报警器。DTMF攵报警器主要由人体信号检测电路、编译发射电路、编译接收电路、发电路、语音电路、以及

13、作为主要核心的单片机控制电路六大部分构成。其工 作原理是通过单片机将智能红外传感器信号进行采集整理，无线传送到家庭智 能报警主机，触发报警程序，以实现各种功能的报警。本报警器利用单片机控制技术和无线网络技术，采用无线数据传输方式， 并运用电话网络，但是与电话互相独立，不会影响电话的正常使用，并通过语 音提示操作，人机交互友好。关键词：无线防盗报警；单片机 ；红外传感器；DTMFABSTRACTIn tellige nt anti theft tech no logy has bee n developed for 20 years. As an esse ntial part of in te

14、llige nt reside ntial con struct ion, less system has bee n used uni versally. This dissertati on comb ines the sen sor, radio tran smissi on and con trol tech no logy, developed a simple microc on troller-basedwireless burglar alarmsystem. The alarm device is constituted by six parts. They are huma

15、n signal detect ion circuit , compile tran smitter, compile receiver circuit, DTMF tran sceiver circuits, voice circuits, a and as the main core of the MCU control circuit.The prin ciple of its work is that the sig nal collected by in frared sen sors is tran sported to the host family smart alarm .T

16、he sig nal can trigger in terrupt han dling procedures toachieve the various functions of alarm .The alarm device uses MCU tech no logy, wireless n etwork tech no logy, wireless data tran smissi on, and also use teleph one n etworks, but in depe ndent of teleph one and it will not affect the no rmal

17、 use of the teleph one through voice prompts, and it is frie ndly huma n computer in teractio n.Key words : anti-theft wireless; MCU ; infrared sensor; DTMF 绪论研究防盗报警器目的和意义随着科技信息的发展，无线智能防盗器是智能化小区建设必不可少的部分并 为小区住户的安全提供可靠的保障。在传统的防盗措施中，人们安装防盗门、防 盗窗，小区物业公司雇佣了大量的保安人员，但非法进入社区作案的事件仍时有 发生，这些案情的发生非常隐蔽，等到发现时已经造

18、成严重的财产损失。这些都 显示出传统的安防方式存在着很大的疏漏。本次的设计将会实现简易的无线报警器的功能，即红外线探测，无线传输， 声光报警及电话语音报警功能，能够较好的满足现阶段的使用要求，具有一定的 实际应用价值。报警器防盗的现状随着国家智能化小区建设的推广，防盗器已成为智能小区的必需设备，特别是近几年，安全防范的迫切需要给家庭防盗报警系统留下了越来越广泛的市场。智能化防盗技术经历了20多年的发展，已从原来的初步阶段步入到快速发展阶段，由模拟监控系统快速的发展成为现在的数字化、网络化、智 能化。一个完整的智能化安防系统主要包括门禁、报警、监控三大部分。防盗系 统的主控制器就是利用单片机对各

19、种传感器、探测器所采集的信号进行存储与分析，以达到智能控制的目的。本系统基于电话网络但是与电话互相独立不会影响电话的正常使用，并通过语音提示操作，人机交互友好。智能化防盗技术的发展与进入二十一世纪信息技 术的腾飞正迈入一个全新的领域，智能化安防技术与计算机之间的界限正逐步消 失。目前，智能化防盗技术的发展己取得了瞩目的成就，随着企业和住宅小区需 求的凸现，数字化智能报警当前面临新的发展契机。第一章基于单片机的无线防盗报警器总体方案设计1.1无线智能防盗器的设计思想无线智能控制报警器是指人们利用现代科技采用多种传感器采集技术，将警情信息按照一定的模式进行分析并将判断结果通过数据传送出去的安保技术

20、集 成。已成为智能化小区建设中不可缺少的部分。它可以尽早的发现很多突发事件， 并做出相应的报警。给用户事先设定的电话拨打报警电话，同时在家中发出警笛声以驱赶非法入室的不速之客。本报警器是通过单片机将红外传感器信号进行采集整理无线传送到家庭智能报警主机，由单片机组成的报警主机做出反应，以实现各种功能的报警，如红色 LED示警、外置警灯警笛报警、并且可以自动拨打事先设定的报警电话实现电话报 警功能。它具有如下特点和功能：LED及外置警笛示警；电话自动拨号与语音报警；无线发射接收；报警拨号个数、顺序可自行设定。设定报警部分为本系统主体工作部分，即实时监控所需防盗报警区域的安全情况，在软件上表现为主循

21、环，当有报警信号时才去执行相应操作。在此我们需要对人体的红外辐射敏感并且抗干扰(如小动物等)的传感器，为此我们选用被 动式红外热释电传感器，并在它的辐射照面覆盖特殊的菲泥尔滤光片，使环境的 干扰受到明显的控制作用，提高了报警器的灵敏度，使报警器的可靠性大大提高。报警器工作原理：采用被动式红外热释电传感器对入侵信号进行捕捉，当有入侵信号时，由单片机控制中心（AT89C51）发出相应信号控制电话接口电路。自动拨打预设电话号码进行报警；系统的语音电路可进行15s录音，对警情进行说明，同时进行扬声器报警，可以起到震慑入侵者的作用。1.2无线智能控制报警系统的总体框图基于单片机的无线智能防盗器由传感器、

22、电话智能报警器，及相关的控制软件组成，智能无线电话报警器硬件总体结构如图1-1所示，主要包括单片机中央控制器、传感器探测与信号处理电路、声光报警电路、DTMF（双音多频）拨号电路、语音电路、看门狗串行存储电路等。市内电话接入r图i-i无线智能报警器硬件总体结构图.13方案模块及功能说明从图1-1无线智能报警系统硬件总体结构上很容易看出，整个系统可以分成信 号检测处理电路、射频接收模块、射频发射模块、声光报警电路、语音电路、DTMF收发电路、看门狗串行存储电路等。其各模块的功能如下：1.3.1信号检测处理电路介绍与说明红外传感器红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、 国防

23、和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感器根据探测机理可分成为： 光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。而对于现代的人体 探测系统中，常用的有被动式热释电红外探测器，被动式热释电红外探头优点是 具有无辐射、器件功耗小，隐蔽性好、价格低等优点；缺点也很明显，容易受各 种热源、光源干扰，被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探 头接收，环境温度和人体温度接近时，探测灵敏度明显下降，有时甚至造成短时 失灵。本设计采用被动式热释红外传感器。信号处理电路BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成芯片。是CMOS数模 混合专用集成电路，具有独立的高输入阻抗运算放大器，可

24、与多种传感器匹 配，进行信号处理。其双向鉴幅器，可有效抑制干扰。模块功能说明本报警器使用被动式红外热释电传感器作为检测报警信号的传感器。被动红 外热释电传感器具体原理是人体都有恒定的体温，会发出特定波长10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的。人体发射的l0um左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时 就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。此信号经过用于传感信号处理的集成芯片BISS0001的信号处理，再输出给编码无线发射电路。1

25、.3.2接收与发射模块介绍与功能说明基于幅度监控(ASK )的无线收发模块基于幅度键控(ASK )无线发射的模块有 RF2401、RF905、PT2262( PT2272) 等。这些模块发射的距离一般在几十米到上百米之间。在本设计中选用PT2262和PT2272来完成传感器与主控器之间的通信。PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改：在通常使用中，我们一般采用 8位地址码和 4位数据码，这时编码电路 PT2262和解码PT2272的第18脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端 PT2262和接收

26、端 PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，只要将PT2262和PT2272的18脚设置相同即可，例如将发射机的PT2262的第1脚接地，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要也第1脚接地，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1D4端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端输出解码有效高电平信号。模块功能说明PT2262及PT2272的工作原理：当 PT2262接收由传感器发来的报警信息，编码芯片PT2262发出的编码信号，信号是由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。通过无线传输到 PT2272，解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址

27、和数据类型。只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收解码输出的数字代表传感器的类型。由于本设计传感器只用到红外热释电传感器，即单对单的编码与解 码，只需将PT2262、PT2272的地址脚设定一致，就能到达报警效果，如果有多个 报警点，可以通过设定数据管脚，来达到多点报警功能。1.3.3声光报警电路介绍声光报警电路主要由LED喇叭和单片机构成，当有警情时通过单片机置位使LED与喇叭发出声光报警。1.3.4语音电路介绍ISD语音芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存储在片内单个EEPRO单元内，无需经过 A/D或D/A转换，因此能非常真实的再现语音、音乐、和效果声。避免了一般固体录音

28、电路因量化和压缩造成的量化噪声和金属声。本设计中选用ISDI420实现语音提示与报警功能。1.3.5 DTMF收发电路介绍双音频编码解码电路一般常用的电话双音频(DTMF编解码集成电路有8870、8880、8888等。市面上用的较多的 DTMF攵发电路是 MT8880。MT8880是采用CMO工艺生产的DTMF言号收发一体集成电路，它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关 电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信 号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。MT8880芯片集成 度高、功耗低，可调整双音频模式的占空比，能自动抑制拨号音和调

29、整信号 增益，还带有标准的数据总线，可与TTL电平兼容，并可方便地进行编程控制。模块功能说明本设计中采用 MT8880来用于DTMF勺收发电路。能够实现电话线远程通信，并实现自动拨号。选用MT8880双音多频（DTMF收发电路，与单片机及音频放大电路组合，实现各种信号音的检测及DTM信号的产生，并将 DTM信号送到电话线上向远处发送。第二章硬件电路设计系统硬件由人体信号检测电路、编译发射电路、编译接收电路、DTMF攵发电路、语音电路、以及作为主要核心的单片机控制电路六大部分构成组成。（具体整机电路见附录图1报警主机电路图），以下依次介绍各部分电路的芯片结构和电路原理。2.1单片机介绍及外围电路

30、的设计本次设计是用 AT89C51单片机为核心实现报警控制。通过它的引脚对语音电路和DTMF攵发电路实现控制，其中主要用到了 P3口的替代功能。所以我们要先对 AT89C51的各个引脚要有全面的认识，以及它的一些复用功能。AT89C51单片机的引脚功能介绍如附录图3所示为AT89C51单片机40引脚双列直插形式，各引脚功能如下口：40端子按功能分 4部分，即电源端子（Ucc和Uss）、时钟端子（XTAL1和XTAL2 ）控制信号端子（ RST、EA、PSEN、和ALE ）及I/O 口端子（P0-P3 ）。电源端子用于接入单片机的工作电源。Vcc （ 40端子）：运行和程序校验时加+5V。Vss

31、 （ 20端子）：接地。（2）时钟端子 XTAL1 （19 ）和 XTAL2（18）用于提供单片机的工作时钟信号。XTAL1 :输入到振荡器的反相放大器XTAL2 :反相放大器的输出，输入到内部时钟发生器当用外部振荡器时，XTAL2不用，XTALI接收振荡器信号。控制信号端子输入：RST复位输入信号，高电平有效。在振荡器工作时，在RST上作用两个机器周期以上的高电平，将器件复位。EA/Vpp片外程序存储器访问允许信号，低电平有效。在编程时，其上施加21V的编程电压。输入、输出：ALE/ PROG地址锁存允许信号，输出。用做片外存储器访问时，低字节地址锁存。ALE以1/6的振荡频率稳定速率输出，

32、可用做对外输出的时钟或用于定时。在 EPROM编程期间，作输入。输入编程脉冲。ALE可以驱动8个LSTTL负载。输出：PSEN片外程序存储器选通信号，低电平有效。在从片外程序存储器取指期间，在每个机器周期中，当PSEN有效时，程序存储器的内容被送上 P0口(数据总线)，PSEN可以驱动8个LSTTL负载。I/O 口端子单片机51系列共有四个8位双向并行I/O通道口，分别是 PO、P1、P2、P3,各 具有特殊的电路结构，每位均有自己的锁存器、输出驱动器和输入缓冲器。这种 结构，在数据输出时可锁存，即输出新的数据之前，通道口上原数据一直保持不 变，但对输入信息是不锁存的，因此从外部输入的信息必须

33、保持到取数指令执行 完为止，下面我们先来了解一下四个通道口的结构。PO 口： P0口在访问外部存储器时，P0口既是一个真正的双向数据总线口，又是从分时输出 8位地址口。它包括一个输出锁存器，两个三态缓冲器，一个输出 驱动电路和一个输出控制电路。P1 口： P1 口是专门为用户使用的I/O 口，是准双向口， P1 口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口。在编程校验期间，用做输入低位字节地址P1 口可以驱动4个LSTTL负载。对于89C52，P1.0-T2，是定时器的计数端且为输入；P1.1-T2EX，是定时器的外部输入端。这时，读两个特殊引脚的输出锁存器前，应 由程序置1。P2口：

34、P2口也是双向口，是供系统扩展时输出高8位地址。如果没有系统扩展时，也可以作为用户的 I/O 口使用。P2口作为外部数据存储器或程序存储器的 地址总线的高 8位输出口 AB8 ABI5，P0 口由ALE选通作为地址总线的低8位输出AB0-AB7。外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因此AT89C51最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。P3 口： P3 口是个双功能口，第一功能作通用I/O 口，第二功能是作变异功能用，为适应引脚的第二功能的需要，增加了第二功能控制逻辑，在真正的应用电 路中，第二功能显得更为重要。由于第二功能信号有输入输出两种情况，分

35、别加 以说明。P3 口的输入输出及 P3 口锁存器、中断、定时/计数器、串行口和特殊功能寄存器有关，P3 口的第一功能和 P1 口一样可作为输入输出端口，同样具有字节操作和位操作两种方式，在位操作模式下，每一位均可定义为输入或输出。P3 口的第二功能各管脚定义如下：P3.0串行输入口（ RXD）（2）P3.1 串行输出口（ TXD）（3）P3.2 外中断 0 （ 1N0）P3.3外中断I （ INTl）（5）P3.4定时/计数器0的外部输入口（ TO）P3.5定时/计数器1的外部输入口（ T1）P3.6外部数据存储器写选通（WR）（8）P3.7外部数据存储器读选通 （RD）现在我们已经对四个

36、8位双向并行I/O 口有了初步的了解。单片机的管脚将会根 据各电路主要芯片管脚功能及主电路图的绘制来进行分配。2.1.2时钟和时钟电路（1）时钟电路：AT89C51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部震荡方式和外部震荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器（简称晶振）或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生震荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路图如下图2-1所示。外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。图2-1中，电容器 C1，C2起稳定振荡频率、快

37、速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。晶振频率的典型值为12MHz，采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟信 号比较稳定，实用电路中使用较多，本设计用到时钟的内部震 荡方式。AT89C51P1.0 Fl 1Pl.2Fl.3Pl.4Pl.5Pl 6Pl.7FTJVPDRX1DXP3.0TXD/P3.1IHtOF3.2INT1/P3.3T0/F3.4T13.5WR/F3.6 RDJIF3.7XTAL2 XTAL1 OKDVQCPO.O/ADO P0.1/AD1 F0.2/AD2 P0.3/AD3PO.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6F0.7/AD7EAVFP HLEjPF

38、EG PSEN P2.715P2 6/A14P2.5/A13 P2.VR时允许触发(VR 0.2VDD )。2.2.2信号检测处理电路图信号检测处理电路图如图2-3所示。信号检测电路主要由热释电红外检测探头SD02和BISS0001信号处理电路组 成。配以滤波镜片和阻抗匹配用场效应管组成的热释电经外传感器，以非接触方式检测来自人体的红外辐射并将其转换成电信号，经BISS0001中的运放N1的前置放大、运算放大器 N2的第二级放大，将直流电位抬高为内置电压Um。后送到由比较器N4、N5组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号 Us。由于内置电压Uh=0.7UDD、 UL=0.3UDD，当UDD=5V时

39、，可有效地抑制 V的噪声干扰。 N3作为条件比较器， 当输入电压Uc小于内置电压 Ur ( =0.2UDD )时，N3输出为低电平封住了Us向下级递送。而当UcUr，N3输出为高电平，打开与门N7,此时若有触发信号Us的上跳变前沿到来，则可启动延时定时器，同时Uo输出为高电平。在定时期间BISS0001的输出端2为高电平，则晶体管 VT则饱和导通，其集电极为低电平，将这一信号输 出给由PH2262组成的编码发射电路。图2-3信号检测处理电路图2.3无线编码与发射模块2.3.1无线编码发射芯片PT2262PT2262是台湾普城公司生产的一种 CMOS工艺制造的低功耗低价位通用的编解码电路，PT2

40、262最多可有12位（A0-A11 ）三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平），任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位（D0-D5 ）数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片相同，以区分家庭控制器。如果发送端使14脚（TE ）为低电平，PT2262得电工作，编码芯片会通过17脚（DOUT）输出编码信号。先对该芯片的各个引脚有所了解，知道各个引脚的功能，然后对其进行电路设计。附录图6为芯片PT2262的引脚图，以下是引脚功能简介

41、：（1）A0-A11 :地址管脚，用于进行地址编码，可置“ 0，“1” “ f”（悬空）；D0-D5 :数据输入端，有一个为“ 1即有编码发出，内部下拉；VDD :电源正端” +）;VSS :电源负端(-);(5) TE :编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC1 :振荡电阻输入端，与0SC2所接电阻决定振荡频率；OSC2 :振荡电阻振荡器输出端；Dour :编码输出端(正常时为低电平)。在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码帧的时间越长。反之，阻值越小振荡频率越快，编码的宽度越小，发码一帧的时间越短。2.3.2无线编码与

42、发射电路射频发射模块原理图如图2-4所示，工作频率为315MHz。最大传输距离可达 100米。芯片PT2262地址管脚选择悬空(PT2272地址管脚也选择悬空)，TE为编码启动端，接信号处理电路传过来的信号；Dour为编码输出端，输出编码信号，通过编码发射电路发射出去，由PT2272解码接收电路接收。图中PT2262的处于发送状态下17脚输出的一段波形，为一组一组的字码。 PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，PT2272只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码才会输出有效数据。图2-4射频发射模块原理图2.4无线解码与接收模块解码芯片PT2272是与PT226

43、2相对应的解码芯片。解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对，VT脚才输出高电平，输送到 AT89C51的P1.7，得知报警传感器状态。2.4.1无线接收解码芯片PT2272先对该芯片的各个引脚的功能有所了解，然后我们才可以对其进行电路设计。 附录图7为PT2272的芯片引脚图，以下是引脚功能简介：A0-A11 :地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0 ”，“ 1 ”，“ f”(悬空)，必须与PT2262一致，否则不解码；D0-D5 :地址或数据管脚，当作为数据管脚时，只有在地址码与2262 一致，数据管脚才能输出与PT2262数据端对应的高电平，否则输出为低电平，锁存型只有

44、在接收到下一数据才能转换；VCC :电源正端(+)；VSS :电源负端(-):(5) DIN :数据信号输入端，来自接收模块输出端；0SC1 :振荡电阻输入端，与OSC所接电阻决定振荡频率；OSC2 :振荡电阻振荡器输出端；VT :解码有效确认输出端 (常低)解码有效变成高电平(瞬态)。2.4.2接收与解码电路原理图射频接收模块原理图如图2-5所示：DIN为数据信号输入端，VT为解码有效确认输出端。以PT2272构成的接受电路，为了同发射地址匹配以保证其正常工作,PT2262的A0-A7 8 位地址均悬空,图中电路已经包括选频网络、放大、整形的电路。因此在信号接受端不依赖于1/4图2-5射频接

45、收模块原理图波长天线的选频作用，控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线2.5 DTMF收发电路本系统要实现电话线远程通信，关键部分为DTMF收发电路，我们选用MT8880双音多频(DTMF)收发器，与单片机及音频放大电路组合，实现各种信号音的检测 及DTMF信号的产生，并将 DTMF信号送到电话线上。MT8880是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体集成电路，它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成 DTMF信号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。发送 DTMF信号的时候，单片机把电话号码的每位发

46、送 MT8880， 转变成对应的DTMF信号发送到电话线上，实现自动拨号。2.5.1 MT8880的引脚功能介绍MT8880共有20个引脚，附录图8为其芯片管脚图，各引脚功能介绍如下：IN+、IN-:运放的同相和反相输入;GS :增益选择端。在该引脚与IN-引脚间接反馈电阻可调节运放增益；Vref :基准电压输出端。通常为 VDD/2，作为运放的偏置电压；VSS :芯片电源负端，接地；OSCI、0SC2 :时钟或振荡器的输入、输出端。两引脚间3. 579545MHz晶体与内部电路构成芯片振荡器；若由外部电路提供时钟，贝U0SC2引脚开路；TONE : DTMF信号输出端，也可通过编程设置为单音

47、输出；R/W :读/写控制端，该端施以高电平时读MT8880，施以低电平时写MT8880。CS :片选信号输入端，低电平有效。该引脚可由微处理器的地址锁存信号(ALE)直接提供；RSO :寄存器选择控制输入端；IRQ/CP :中断请求信号，为开漏输出。在中断模式下，当一个有效DTMF信号突发发送或接收时，输出低电平信号。若控制寄存器设定电路工作子呼叫处理(CALL)模式和中断使能，则该端输出代表运放输入的方波信号音，但该信号频率必须落在呼叫处理滤波器的带宽内；D0-D3 :数据总线，与TTL电平兼容。输入需发送的DTMF编码或输出译码的DTMF信号数据。当 CS=1时呈高阻状态；Est:初始控

48、制输出。若电路检测到一种有效的单音对时，Est为高电平；若信号丢失，则 Est返回低电平；St/GT :控制输入时间监测输出。若St电压大于门限 VTSt，电路寄存被检测的DTMF单音对，并更新输出锁存器内容。若St电压低于VTSt，则电路不接收一新单音对，GT输出的作用是设置外部时间监测常数；VDD :芯片电源正端，典型值为+5V。CLK :同步脉冲输出端，每读/写MT8880时，必须施以一个正脉冲。MT8880的工作模式与寄存器控制MT8880共有6种工作模式，它们分别为：DTMI模式、呼叫处理(CALL)模式、突发(BURST)模式、单/双音(S/D)产生模式、测试(TEST)模式、中断

49、模式。通过设定 各个寄存器相应控制位即可实现工作模式的选择，寄存器需要在系统上电后初始 化。下面介绍常用的 3种模式：双音频模式：在该模式下，芯片能接收并译码DTMF信号或产生并发送 DTMF信号。接收信号从 IN端输入，发送信号从 TONE端输出。呼叫处理模式：在该模式下，芯片可以从输入信号中检测电话呼叫过程的各种信号音(回铃音、拨号音、忙音，拨号音是450Hz的连续信号，忙音为 0.35秒通、0.35秒断，回铃音为 1秒通、4秒断)。当信号频率落在 320510Hz范围 以内时，能从IRQ端输出方波，否则 IRQ端为低电平。中断模式：在该模式下，若芯片同时被设置为接收或发送DTMF信号模式

50、，那么当收到有效 DTMF信号并译码后，IRQ端变为低电平；在准备发出DTMF信号时，IRQ端变为低电平。MT8880内部有5个寄存器：数据发送寄存器TDR数据接收寄存器RDR控制寄存器CRA及CRB、状态寄存器 SF。芯片工作手何种功能，取决于在单片机的控 制下写入控制寄存器CRA和CRB的内容，而芯片的某些状态可以根据读出状态寄存器SR的内容来判断。当需要接收 DTMF信号时，首先向控制寄存器 CRA和CRB 写入相应的控制字，把芯片设置为 DTMF模式，通过读取状态寄存器中的 D2位， 可以判断是否收到一个有效的DTMF信号并已译码。若已收到则读取内部“接收数据寄存器”的内容（从芯片的D

51、0-D3脚读出）。当需要发送 DTMF信号时，同样应先往控制寄存器 CRA和CRB写入相应的控制字，把芯片设置为DTMF模式，通过读取状态寄存器中的D1位，可以判断是否发送完一个DTMF信号。若已发送完，则把下一个要发送的数字由D0-D3写入到内部“发送数据寄存器”。如果芯片同时又被设置为中断模式，则通过检测IRQ端状态，也能判断一个DTMF信号收到或发送完毕与否。如果要检测电话信号音（回铃音、拨号音、忙音），则应首先向控制寄IRQ端的方波信号，根存器CRA CRB写入对应于该工作模式的控制字，然后检测据方波信号的间歇、间隔规律来判断是哪一种信号音各种模式的选择由控制寄存器（CRA和CRB）的

52、相应控制位完成，控制寄存器的功能见表2-1，状态寄存器的功能见表2-2所示。表2-1控制寄存器功能表控制寄存器控制位名称功能D0Tout信号音输出控制CRAD1CP/DTMF呼叫处理或 DTMF 模式选择D2IRQ中断允许位D3RSEL寄存器选择位CRBD0BURST突发模式选择位D1TEST测试方式控制D2S/D单/双音产生选择位D3C/R列或行单音选择表2-2状态寄存器功能表状态位名称状态标志置位状态标志清零D0IRQ中断发生，b1或b2置位中断禁止，SR读出后清除D1发送寄存暂停时间结束，准备发送新SR读完数据后清除器空数据D2RDR满RDR已有有效数据SR读完数据后清除D3延迟控制设定

53、无DTMF信号有效检测清除有效DTMF信号检测功功能能寄存器与控制:MT8880内部有两个数据寄存器，一个是只执行读操作的接收数据寄存器RDR另一个是只执行写操作的发送数据寄存器TDF。另外，MT8880中还有两个4位的收、发控制寄存器 CRAW CRB MT8880中的4位状态寄存器SR则用来反映收、发信号的工作状态。寄存器的选择与操作由RSO及 R/W 口线来控制，控制功能如表2-3所列。表2-3寄存器控制功能表RSOR/W功能00写发送数据寄存器01读接收数据奇存器10写控制寄存器11读状态寄存器DTMF 收发信号的电路DTMF收发信号的电路原理如图2-6所示。如图所示，单片机通过DTM

54、F收发电路拨出电话号码进行电话报警，DTMF电路的输入输出信号都会经过信号放大电路（以TEA1062为核心）进行增益调整。本设计运用单片机的P2口完成对MT8880芯片的控制，单片机P2.0-P2.3接MT8880的D3-D0即可以通过软件编程实行对MT8880的模式控制，单片机 P2.6、P2.4接MT8880的R/W和RS0，即能对 MT8880进行寄存器 的选择和操作。 而MT8880的TONE端口为DTMF发送端，DTMF信号（来自MT8880）通过DTMF引脚输入，经过 TEA1062放大后从LN引脚一起送到电话外线上图2-6 DTMF收发信号电路原理图2.6语音电路为了便于通信，采

55、用了语音芯片，实现语音提示和报警功能。ISD1420芯片为单片语音记录、回放一体化芯片，记录时长为20秒，它可被划分为 160小段，每段125ms。当REC脚为低电平时，进行录音，PLAYE或PLAYL为低时进行放音。ISD1420 可进行连续录音，也可进行分段录音。2.6.1语音芯片ISDI420首先，我们先对该芯片的各个引脚有所了解，知道各个引脚的功能，然后对其进行电路设计。附录图9为它的引脚图，以下是引脚功能简介；AO-A7 :地址输入端；VCCD :数字电路电源；VCCA :模拟电路电源；VSSD :数字地；VSSA :模拟地；SP+ :喇叭(+)；SP-:喇叭(-);SCLK :外接

56、时钟(可选);ANA IN :模拟量输入；ANA OUT :模拟量输出；AGC :自动增益控制；MIC :驻极体话筒输入；MIC REF :驻极体话筒参考输入；PLAYE :边沿触发放音；PLAYL :电平触发放音；REC :录音触发；RECLED :发光二极管接口；NC :空脚。语音芯片ISD1420操作模式说明：芯片ISD1420地址输入有双重功能，根据地址中的A6、A7的电平状态决定 A0-A7的功能。如果 A6、A7有一个是低电平，A0-A7输入解释为地址位，作为起始地址用。地址位仅作为输入端，在操作过程中输出内部地址信息，根据PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信号，地址输入锁定。

57、如果A6，A7同为高电平时，它们即为模式位。使用操作模式有两点注意：(1 )所有初始位操作都是从0地址开始，0地址是1420存储空间的起始端，以后的操作可视为根据模式的不同，而从不同的地址开始工作。当电路中录放音转 换或进入省电状态时，地址计数器复位为0。(2)当PLAYL、PLAYE或REC变为低电平，同时 A6、A7为高电平时，执行对应操作模式，这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止，这一刻现存的地址/模式信号被取样打开执行，操作模式可以与微机控制器一起使用，也可以用硬件连线得到所需系统操作。A0信号检索（PLAYL或PLAYE ）:不知道每个的实际地址，A0可使操作者快速

58、检索每条信息，A0每输入一个低脉冲，可使的内部地址计数器跳到下一个信号，这种模式仅用于发音A1 （删除EOM标志）：可使录入的分段信号成为连续的信号，用A1可删除掉每段中间信号后的 EOM标志，仅在所有信号后留一个EOM标志，当这个操作完成时，录入的所有信号就作为一个连续的信号发出。A3循环重放信息（PLAYL或PLAYE ）:可使存于存储空间的始端的信息自动 的连续播放。一条信息可以完全占满存储空间，那么循环就可以从头至尾进行工作，并由始至终反复重放。A4 （连续寻址）：在正常操作中，当一个信号放出，遇到一个EOM标志时，地址计数器会复位，A4客防止地址计数器复位，使得信号连续不断地放出。A

59、2、A5未用2.6.2语音电路语音电路原理图如图 2-7所示。所用的数字语音芯片ISD1420，采用先进的模拟数字语音存储技术，音质好，无须A/D转换，可录制20秒的语音信息，可分段存储信息，采用总线技术，适宜与单片机接口。另外它是零功率信息存储方式，断 电情况下，信息可保留10年以上；易于使用，可随意改变录音内容，录放次数达10万次以上。在本设计中，用户通过电话机将各种警情语音和用户的地址语音（便 于与110联网）分段录入到ISD1420中。在使用ISD1400系列的语音芯片时，应注意 在REC和VCC之间接一个0.1mF的电容，以防止在上电时出现录音操作而破坏原来录制的信息。PLAYL端口

60、功能为电平触发放音，单片机 P1.4 口接PLAYL控制语音芯 片放音，SP+端口为喇叭接口即接到电话机专用通话集成电路TEA1062MIC端口。受话时，信号通过消侧音网络，从TEA1062芯片IR引脚输入，放大后从引脚QR输出，送到ISD1420的ANA-IN端供语音录制用。图2-7语音电路原理图2.7断线检测及振铃检测和自动摘挂机电路图设计2.7.1断线检测电路设计为防止电话线路故障或人为损坏而导致不能电话报警，作为一种补救措施，本系统中加入了断线检测电路，断线检测电路如图2-8所示。断线检测电路有两个，一个是由整流桥和 9018构成的高输入阻抗检测电路，用于平时检测电话外线的线 路电压，