基于单片机的防盗报警器的设计(英文翻译)

本科生毕业设计〔翻译〕专业：电子信息工程学生：指导教师：完成日期：2023年03月日多功能智能无线报警系统摘要：利用内部资源丰富的FPGA〔现场可编程门阵列〕，设计了一个无线报警发送系统。它包括编码器，FSK〔频移键控〕调制和每个通道的控制电路，它可以减小报警系统的体积同时提高其可靠性，解调接收系统的实现基于一个应用特定程序的集成电路MC3372。在一个单片机89C51的帮助下，地址解码器也设计在接收器中。添加其他反干扰功能，有效地降低报警系统的错误警报率。该系统可以安装多达128个通道的发送设备。有某些情况下，在有突发情况时，它可以发送报警信号至主机，系统会循环显示多个突发情况所在的区域代码。传输距离是大于4公里的开阔地带。用户可以同时安装多个类型的传感器，例如，烟雾传感器，可燃气体传感器或防盗传感器。实验说明，无线报警系统具有高可靠性，高抗干扰能力和低错误警报率的优势。它可以完全满足对防火防盗需要。关键词：通讯；报警系统；频移键控；微控制器；现场可编程门阵列一、前言无线报警系统与有线警报系统相比，具有隐蔽性和易于安装的特点。它在复杂的地形地貌情况之间的长距离传输时特别有效。由FPGA〔现场可编程门阵列〕组成，其编码模块在发送系统创立地址信号，FSK〔频移键控〕调制信号及每个通道的控制器信号。用FPGA取代MSI/SSI〔中等规模的综合或小规模的综合〕数字电路设备，不仅提高报警系统的可靠性和干扰阻力，同时也降低了它的体积，使系统更易于安装。由于使用7位二进制数表示地址，最多可以安装为128个收发通道。解码器由ASIC〔特定用途集成电路〕和SCM〔单芯片微机〕在无线报警接收机系统，它可以有效地降低错误警报率。二、发送系统原理每个基站安装一个无线发送系统，并与一个7位二进制地址标识符相对应。一旦在任何一个基站中传感器检测到突发情况，该区域的控制信号发送至编码电路，通过编码再接入该区域的7位地址标识的接口电路，转换成FSK信号。将FSK信号传输到一个频率调制电路进行频率调制。再经过功率放大后，经调频后通过天线发出的电磁波发送。发送系统的一个特点是不连续的发送。换句话说，发送系统在没有突发情况时不发送信号，当有报警的情况时会持续发送，以便有时机为其他基站发送信号。编码和控制电路配置编码电路数字电路局部由包括8个模块的FPGA芯片构成。利用D触发器组成，模块dff1是检测器和编码器之间的接口。振荡器模块与一些外部的电阻器和电容器相结合，形成一个可控低频多谐振荡器。其控制信号是dff1输出Q1。当Q1等于0时，它不会产生振动，如果Q1等于1，它通过振动产生低频方波。如果某些情况下在该区域出现，振荡器控制模块sender发送间断的电磁波。模块circular_shift_r是并行输入串行输出桶形移位存放器。A0〜A7位是地址代码的并行输入端子，根据编码器的要求加上高或低的电压幅值。Q8是地址码的串行输出端。模块dff2是一个由JK触发器组成控制电路。其安装信号是Q1，也用于延迟后的触发信号。Q2作为thecircular_shift_r模块的并行输入、串行输出控制终端。当Q2在高电压幅值时，circular_shift_r执行并行输入。当Q2在低电压幅值时，circular_shift_r执行串行输出。模块delay1是一个由D触发器组成的延时电路。模块division是一个输出三种不同频率信号的频率别离装置，其中有两个分支，作为FSK调制信号的频率划分为：f1和f2。其他分支作为模块dff1和delay1的一个触发脉冲，也作为circular_shift_r时钟脉冲的串行输出。模块MUX是一个2-1的多路转换器。其控制信号由circular_shift_r的Q8输出。当Q8=0时，MUX产生信号f2，当Q8=1时，产生信号f1。模块delay2与一些外部的电阻器和电容器相连组成一个延时电路。它的功能是在安装系统后给操作人员离开的时间。不管是否K1〔探测器〕是开启或关闭，发送电路在延迟时间内都不会工作。以下所示，报警系统的工作原理如下：发送系统的电源开启时，输入dff1处于低电平。然后其输出端Q1的逻辑值为0，NQ1的逻辑值为1，此时作为指示电源一个外部的发光二极管〔LED〕点亮。信号Q1发送至dff2的设置终端并使Q2的设置终端在高电平。高电平Q2将设置circular_shift_r进入并行输入地址代码模式。此时，外部晶体管N2处在饱和状态并且N3处在断开状态。这使得发送电路处于被控状态，因此，电路将无法正常工作。因此，如果没有突发情况时，电路将不发射载波信号，并且电路处在低功耗状态。一旦某些情况发生时，开关K1将启动。dff1的终端D将立即跳转至转高电平，dff1的输出Q1设置在时钟脉冲的上升沿时为高电平。使dff2的设置终端S为高电平。此时dff2现在处在正常工作的状态。经过模块delay1延时后，Q1脉冲的上升沿会触发dff2输出低电压，这将使晶体管N2关闭，N3翻开，延时模块的常开触点将被关闭。此时上电的发送电路启动，电路开始正常工作。同时，如果Q2的逻辑值为0，circular_shift_r将切换至串行移位状态并且输出地址信号。当地址代码为0时，那么MUX的输出为f2。当地址代码为1时，输出将是f1。终端f2和f1作为载波调制的调制信号。在这种方式中，地址代码在低频振荡器的第一个周期被发送。在第二个周期，它停止发送，为了给其他基站一段时间发送。在第三个周期后，重复上述步骤操作。通过以上的讨论，我们得出的结论是：编码电路和控制电路的展示的功能如下：当电源接通时，操作人员人离开现场的时间延迟，在等待的情况下的低功耗模式，不连续发送和FSK调制等，比许多编码器ASIC具有更多的功能且更加灵活。三、接收系统的配置和原理一套无线接收器设置在警卫室，负责监测所有基站领域。无线接收器的原理如下所示。收到的调制信号经由低通滤波器后，送入高频共射，共基极放大器配置为放大状态。然后通过双调谐电路将信号发送至中频调制放大器，即混合发送到ASIC芯片〔MC3372〕的输入端〔16引脚〕。本地振荡电路的振荡频率为455kHz时比接收到的信号更高。作为芯片MC3372的第一管脚，此信号与外部信号混合将得到455kHz时的中频信号。过滤后，中频信号首先传送到MC3372的第八引脚做频率检测，然后由内部芯片MC3372的低频放大器放大，然后第九引脚输出基带信号。由低频率的单晶体管放大，基带信号由两个施密特门〔CD4584〕转换成FSK信号，将被发送进MCS〔主控装置〕的3.0引脚进行解码。在这个系统中的MCS是芯片89C51，其中参加一个12MHz外部晶体振荡器。其定时器T1作为模式2的波特率发生器，并且SMOD=1300波特/秒。选择串口模式1，这意味着在一个异步通信模式下，每帧10位，其中8位数据位的低7位是地址代码，并且第8位作为奇偶校验位。该系统采用的是偶校验。当接收到一个地址码，MCS首先进行校验。那么，如果它是正确的，MCS比拟其数值，并输出7位地址码，并存储到内存中的数据缓冲区。这些步骤重复3次，以确定3个地址码。如果3个地址码是相同的，MCS将确认接收地址信号，这是一种有效的报警信号，也就是说，地址码不是一个噪声信号。然后触发报警电路发出报警声。与此同时，代码号将显示在LED指示那个基站触发报警。LED采用了动态扫描的显示方法。如果有一个以上的基站区域有突发情况时，MCS将每隔3秒显示它们的代码数。报警音频处理电路采用了NE556双时基集成电路芯片，形成一个双音频多谐振荡器，它会发出报警声振铃。系统可以配置传感器用于火灾报警，可燃气体报警和防盗报警。四、抗干扰措施重要的是要提高无线通信的抗干扰能力。在硬件中采取抗干扰措施。例如，要合理安排印刷电路板〔PCB〕，提高了电源去耦，并合理放置高频和低频滤波器。由于接收系统包括高频电路，独立的模拟电路和数字电路芯片，各有各的局部。为了防范内部和外部干预或高频辐射，在一个金属屏蔽盒放置高频放大器和中频放大器通道并且将MCS系统放置在另一个金属屏蔽盒。采用FSK调制方式，双调谐选频和ASIC解调。所有这些措施，可以有效地减少系统受到的干扰。对于软件局部，采用模块化结构设计的软件系统。连续数次区分地址码的奇偶校验可以大大降低系统的错误报警率。五、总结在此报警系统的软件和硬件的设计是合理的。它的可靠性是在可观地增加，而错误报警率在不断下降。实验说明，当断开检测器时错误报警率几乎为零。当连接微波双重辨识防盗探测器〔DT-400系列〕时，其传输距离4公里大于开阔地带，错误报警率每1000小时少于4次。由于断续工作且发送方式为每秒300波特，报警系统可以可靠地工作并且两个发送系统之间的时间差距小于0.2秒。事实上，它可以满足实际应用的各种需要。MultifunctionalIntelligentWirelessAlarmSystemAbstract:MakinguseofrichinnerresourceofFPGA(FieldProgrammableGateArrays),awirelessalarmsendingsystemisdesigned.Itincludesencoder,FSK(FrequencyShiftKeying)modulationandeverychannel’scontrolcircuits,whichcandecreasevolumeandincreasereliabilityofthealarmsystem.ThedemodulationofreceivesystemisrealizedbyanapplicationspecificintegratedcircuitsMC3372.Withthehelpofasingle-chipmicrocomputer89C51,theaddressdecoderisalsodesignedinthereceiver.Addingtootheranti-interference,thealarmingsystemhaseffectivelydecreasedtheerror-alarmrate.Thesystemcaninstallupto128channelsendingdevices.Itcansendanalarmtothehostwhentherearesomecasesinstand-offareas,andthesystemwilldisplayonrotationmultiplecases’areacodes.Thetransmissiondistanceisgreaterthan4Kminopenzones.Usercaninstallmorethanonetypesensorssimultaneously,forexample,smogsensor,combustiblegassensororburglarsensor.Experimentsshowthatthewirelessalarmsystemhasthestrengthsofhighreliability,highanti-disturbanceabilityandlowerror-alarmrate.Itcanentirelymeettheneedsofalarmfireproofingandguardagainsttheft,etc.Keywords:communication;Alarmsystems;FrequencyShiftKeying;Micro-controllers;FieldProgrammableGateArraysINTRODUCTIONComparedwithawiredalertsystem,awirelessalarmsystemhascharacteristicsofcovertnessandeaseofinstallation.Itisespeciallyeffectivewhentransmittingbetweenlongdistancesinacomplexlandformsituation.MadeupofFPGA(FieldProgrammableGate-Array),theencodingmoduleinthesendingsystemcreatestheaddresssignal,FSK(frequencyshiftkeying)modulatesthesignalandeachchannel’scontrollersignals.UsingFPGAtoreplaceMSI/SSI(MiddleScaleIntegratedorSmallscaleIntegrated)digitalcircuitdevices,notonlyincreasethereliabilityandtheresistancetointerferenceofthealarmsystem,butitalsodecreasesitsvolumeandmakesthesystemeasiertoinstall.Sinceused7bitsbinarynumbertoexpresstheaddress,upto128channelssendercanbeinstalled.ThedecoderconsistsofASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)andSCMinthewirelessalarmreceiversystem,whichcaneffectivelydecreasetheerror-alarmrate.THESENDINGSYSTEMPRINCIPLEEachstand-offisequippedwithawirelesssendingsystem,andcorrespondswitha7bitsaddressidentifierinbinary.Onceacaseisdetectedbyasensorinanystand-off,acontrolsignalofthisareaissenttoitsencodingcircuitviainterfacecircuit,whichconvertsthearea’s7bitaddressidentifierintoFSKsignal.ThenFSKsignalistransmittedintoafrequencymodulationcircuitforfrequencymodulating.Afterpoweramplification,thefrequencymodulationelectromagneticwaveisemittedviaantenna.Onecharacteristicofthesendingsystemisdiscontinuoussending.Inotherwords,thesendingsystemdoesnotsendsignalswhenthereisnocase,anddokeepsendingwhenthereisanalarmsituation,soastoprovidechancestosendsignalsforotherstand-offareas.TheEncodingandControllingCircuitConfigurationThedigitalcircuitpartoftheencodingcircuitismadebyaFPGAchipwhichincludes8modules.FormedbyDtriggers,module‘dff1’istheinterfacebetweendetectorandencoder.Module‘oscillator’combineswithsomeexternalresistorsandcapacitorstoformacontrollablelowfrequencymultivibrator.Itscontrolsignalistheoutputof‘dff1’---Q1.ItdoesnotvibratewhenQ1isequalto0,andifQ1isequalto1,itvibratestogeneratelowfrequencysquarewaves.Ifsomecasesappearinthearea,theoscillatorcontrolsthemodule‘SENDER’tosendelectromagneticwavediscontinuously.Themodule‘circular_shift_r’isaparallelinputserialoutputcircularshiftregister.ThebitA0～A7aretheparalleladdresscodeinputterminals,whicharejoinedtohighorlowvoltagelevelaccordingtotheencoderrequirement.Q8istheserialoutputterminaloftheaddresscode.Module‘dff2’isacontrolcircuitthatismadeofsomeJKtriggers.ItssetupsignalisQ1,whichalsoactsasatriggersignalafterdelay.Q2actsastheparallel-in-serial-outcontrolterminalofthe‘circular_shift_r’module.WhenQ2isathighvoltagelevel,circular_shift_r’performsparallelinput.WhenQ2isatlowvoltagelevel,‘circular_shift_r’executesserialoutput.Themodule‘delay1’isadelaycircuitcomposedofDtriggers.Themodule‘division’isafrequencydivisionthatcreatesthreedifferentroutesfrequencyoutputsignals,twoofwhichbranchesandactasFSKmodulatingsignals:f1andf2.Theotherbranchactsasatriggeringpulseformodulesdff1anddelay1,andalsoactsastheclockpulseof‘circular_shift_r’forperformingserial-out.Themodule‘MUX’isa2to1multiplexer.ItscontrolsignalistheoutputQ8of‘circular_shift_r’.WhenQ8＝0,‘MUX’producesthesignalf2,andwhenQ8＝1,itexportsf1.Themodule‘delay2’combineswithsomeexternalresistorsandcapacitorstoformadelaycircuit.Itsfunctionistogiveworkerssometimetoleaveafterinstallingthesystem.Thesendingcircuitdoesnoworkwithinthedelaytime,nomatterwhetherK1(detector)isonoroff.ThisistheexternalconnectiondrawingoftheFPGAchip.B.TheWorkingPrincipleAsshownfollowing,theworkingprincipleofthealarmsystemisasfollows:whenthepowerofthesendingsystemturnson,theinputofthe‘dff1’isatlowlevel.ThenitsoutputterminalQ1isatlogicvalue‘0’,NQ1isatlogic‘1’,andaexternallight-emittingdiode(LED)islittoindicatethepowerison.ThesignalQ1issenttothesettingterminalof‘dff2’tosetterminalQ2athighlevel.ThehighlevelQ2willset‘circular_shift_r’intotheparallelinputaddresscodemode.Atthistime,theoutertransistorN2isatsaturationstateandN3atcut-offstate.Thismakesthesendingcircuitatapassivestate,therefore,thecircuitwillnotwork.Hence,thecircuitdoesnotemitcarrierwaveifthereisnocase,anditisatlowconsumablepowerstate.Oncesomecasesappear,theswitchK1ison.TheterminalDofthe‘dff1’turnstohighlevelimmediately,andtheoutputQ1of‘dff1’issettohighlevelattherisingedgeoftheclockpulse.Itmakesthesettingterminalsof‘dff2’athighleveltoo.The‘dff2’nowisatnormalworkingstate.Afterdelayingbymodule‘delay1’,theformeredgeoftheQ1pulsewilltrigger‘dff2’tooutputlowvoltage,whichwillmakethetransistorN2off,N3on,andthedelay’snormallyopencontactwillbeclosed.Theelectricpowersupplytothesendingcircuitison,andthecircuitbeginstoworknormally.Simultaneously,ifQ2isatlogic0,‘circular_shift_r’willbechangetoserialshiftstateandexportaddresssignals.Whentheaddresscodeis0,theoutputof‘MUX’willbef2.Andwhentheaddresscodeis1,theoutputwillbef1.Terminalsf2andf1actasthemodulationsignalformodulatingthecarrierwave.Inthisway,theaddresscodeissentoutatthefirstcycleofthelowfrequencyoscillator.Atthesecondcycleitstopssendinginordertogiveotherstand-offaperiodoftimetosend.Afterthethirdcycle,repeattheprocedureabove.Fromthediscussionabove,wehavetheconclusionthattheencodingandcontrolcircuithavethefunctiontodisplaywhenthepowerison,timedelayforhumantoleavethespot,lowpowercostmodeforwaitingcase,discontinuitysendingandFSKmodulatingetc.ItismoreflexibleandhasmorefunctionsthanmanyencoderASIC.THECONFIGURATIONANDPRINCIPLEOFTHERECEIVINGSYSTEMSetinguardhouse,asetofwirelessreceivertakeschargeofmonitoringallstand-offareas.Theprincipleofthewirelessreceiverisshowfollowing.Passingbythelowpassfilter,thereceivedmodulationsignalissentintothehighfrequencycommon-emitterandcommon-baseconfigurationcascadeamplifierforamplifying.Thenthesignalissenttotheintermediatefrequencymodulationamplifierviathedualtuningcircuit,i.e.sentintotheinputterminal(16thpin)ofanASICchip(MC3372)todomixing.Theoscillatefrequencyofthelocaloscillatorcircuitis455KHzhigherthanthereceivedsignal.DeliveringtothefirstpinofthechipMC3372,thesignalwillmixwiththeexternalsignaltoget455KHzintermediatefrequencysignal.Afterfiltering,theintermediatefrequencysignalisfirstdeliveredtothe8thMC3372pintodofrequencydetection,andsecondamplifiedbyaninnerlowfrequencyamplifierofthechipMC3372,thenthe9thpinexportsthebasebandsignal.Amplifiedbyalowfrequencysingletransistor,thebasebandsignalisrectifiedbytwostepsSchmittgates(CD4584)toturnintoaFSKsignal,whichwillbesentintopin3.0ofMCStobedecoded.MCSinthissystemischip89C51,whichjoinsanouter12MHZcrystaloscillator.ItstimerT1actasabaudrategeneratorinmode2,andSMOD=1,300baud/sec.serialportisselectedinmode1,whichmeansanasynchronouscommunicationmode,10bitperframeinwhichthelower7bitsofthe8databitistheaddresscode,andthe8thactsastheparitycheckbit.Thesystemusesevencheck.Whenreceivinganaddresscode,theMCSfirstlyperformsparitycheck.Ifitiscorrect,then,theMCScomparetheirvalueandtakesout7bitsaddresscodeandstoresitintodatabufferinmemory.Theseproceduresrepeat3timesinordertoidentifythe3addresscodes.Ifthe3addresscodesarethesame,theMCSwillconfirmthatthereceivingaddresssignalisaneffectivealarmsignal,thatistosay,theaddresscodeisnotanoisesignal.Itthentriggersthealarmcircuittosendthealarmsound.Atthesametime,thecodenumberwilldisplayontheLEDindicatingwhichstand-offtriggeredthealarm.TheLEDusesadynamicscandisplaymethod.Iftherearemorethanonestand-offareashavecasessimultaneously,theMCSwilldisplaytheircodenumberinturnat3secondsintervals.ThealarmaudioprocesscircuitusesaNE556dualtimebasecircuitchiptoformadualaudiofrequencymultivibrator,whichwillgiveoffaringingalarmsound.Systemcouldconfiguresensorsuseforalarmoffire,combustiblegasandtheft.ANTI-INTERFERENCEMEASUREItisimportanttoheightentheanti-interferenceabilityforwirelesscommunications.anti-disturbancemeasurestakesforminthehardware.Forexample,oneshouldreasonablyarrangethePCB(printedcircuitboard)，increasepowerdecoupling,andplacethehighandlowfrequencyfilterreasonably.Sincethereceiversystemincludeshighfrequencycircuits,separatetheanaloguecircuitanddigitalcircuitchip,andmakeeachhaveitsownground.Toguardagainstexternalandinternalinterferenceorhighfrequencyradiation,putthehighfrequencyamplifierandmiddlefrequencyamplifierchannelsinametallicshieldboxandtheMCSsystemintoanothermetallicshieldcasket.AdoptFSKmodulation,doubletuningselectfrequencyandASICdemodulation.Allofthesemeasurescaneffectivelydecreaseinterferencetothesystem.Forsoftware,usethemodularstructuretodesignthesoftwaresystem.Continuouslydistinguishingaddresscodeseveraltimesandbyparitycheckcandramaticallyreducetheerror-alarmingrateofthesystem.THEENDINGThedesignofsoftwareandhardwareinthisalarmsystemisreasonable.Itsreliabilityisobservablyincreased,andtheerroralarmrateisdecreased.Experimentsshowthattheerroralarmrateisnearlyzerowhendisconnectingthedetector.Thetransmissiondistanceisgreaterthan4KminopenzonesWhenconnectingmicrowavedualdiscriminatingtheft-proofdetector〔DT-400Family〕,theerroralarmrateislessthan4timesevery1000hours.Sinceworkinginthediscontinuouslysendingmethodat300baud/s,thealarmsystemcanworkreliablyaslongasthetimegapbetweentwosendingsystemsislessthan0.2sec.Infact,itcanmeettheneedinactualapplications.基于单片机的智能住宅安防报警和远程控制系统摘要：为了对偷盗，抢劫和意外事故进行有效的监控和警告，统一使用单片机AT89C51的控制技术和红外探测技术，设计了一种无线防盗报警器，它包括硬件和软件两局部;硬件局部是由红外线感应器，发送和接收模块，单片机，声光报警等组成；软件局部是由主程序和音乐子程序组成。采用C或汇编语言编写的源程序，在Keilc51平台上进行翻译和调试后，下载到单片机AT89C51芯片，并根据焊接在PCB板上的此单片机和其他主要设备设计一个电路。对于电源，闭路循环控制开关，当有人入侵红外线发射区，产生声光报警，表示已经到达设计要求，这个工程展示了智能化住宅防盗报警，紧急报警，火灾报警器，有毒气体泄漏远程自动声音报警及远程控制系统，它是基于89C51单片机。该系统可自动报警，自动致电警方热线号码。它可用于语音报警，并显示发生报警的地址。它可以设置和修改用户的密码。它可以进行录制和语音提示。它可用于远程控制电源。该报警系统设计创新，具有多功能，本钱低，可靠性高等诸多特点。随着时代的不断进步，人们对自己的居住环境平安提出了更高的要求，不仅在生活，特别是在平安方面，一定要注意这些频繁发生的意外。现在，许多区域已安装了智能报警系统，从而大大提高居住区的平安率，因为红外线是一种黑色的光，使用无线发射和接收，无需独立的布线，它具有很强的保密性和保密性，从而在平安，安保局部等平安领域的应用应该有很大的优势。关键词：红外传感；发射；接收；单片机；警告简介随着计算机技术和控制技术及通信技术的开展，人民生活水平日益改善。人民的生活条件已经发生了变化，例如产生了居住环境的平安和如何使他们生活得更加舒适等问题。因此，智能化的住宅建筑的自动控制的出现顺应了时代的要求。智能化小区必须有平安防范，防盗报警，火灾报警器，有毒气体泄漏自动报警和紧急呼叫等功能。关键设备电源的远程控制是能够实现的。近年来，随着技术和经济的进步，电子防盗报警系统的迅速开展并得到广泛应用。现在它不仅适用于许多重要的政府部门，但也适用于许多家庭。在深入研究各种报警装置后，我们设计了基于单片机的智能住宅安防报警和远程控制系统。该系统是以89C51单片机为根底，具有智能化住宅防盗报警器，紧急呼叫报警器，火灾报警器，有毒气体泄漏自动报警和远程控制。它可以致电警方热线号码。它是能够使用语音报警，并显示发生报警的地址。用户可以设置和修改密码。它可以进行录制和语音提示，并利用进行遥控。用户不在家时，它可以使用密码进入远程部署来远程控制电器的电源。该系统利用通信设备来实现多通道检测，现场报警，紧急报警，火灾报警和有毒气体泄漏自动报警。还可以通过自动拨号实现远程语音报警功能。它直接连接在线上即可使用。在使用之前，用户将被要求在可见处的安装检测设备。必须设置报警号码，记录报警语音。该报警系统设计创新，具有多功能，本钱低，可靠性高等诸多特点。系统组件智能住宅安防报警和远程控制系统的构成如下所示。该系统是通过接口电路和网络连接起来的。89C51单片机控制MT8880的双音多频〔DTMF〕编解码器与网络的信息交换。当发现危险时，危险编码信号从相应的检测模块通过天线传输至主控芯片。主控芯片根据接收到的信号输出相应的报警信息。这局部是完整的语音接口电路，使用的是ISD1420芯片。当用户呼叫系统时，用户可以根据声音的语音接口电路控制设备。系统组件是由检测电路，无线发射器，接收器电路，接口电路，语音电路，DTMF编解码电路，信号检测电路和主控制电路组成。每个模块描述如下：检测电路一局部电路是整个系统的检测局部，用于检测盗窃，火灾，有毒气体泄漏，紧急呼叫信号。防盗检测是通过热释电红外传感器来完成的。传感器安装在阳台上，窗户和其他盗贼很容易进入的地方。该局部电路在正常情况下处于准备就绪状态。当有人进入监控范围时，传感器追踪其盗窃信息。然后，无线模块将信息发送到89C51单片机。火灾和有毒气体的检测是通过相应的检测传感器来完成的，从用户的手持遥控器发出紧急呼叫信号。无线收发电路发射和接收电路的一局部，是利用一种低本钱PT2262/PT2272无线远程控制模块实现的CMOS制造工艺。它的工作频率为2MHz并且它的通信距离是100米以上。在正常情况下，发射和接收模块处在休眠状态。在危险情况下，该模块处在非休眠状态，然后传输编码信号。接收模块接收高频信号并解码，并同时产生中断信号。接口此处展示的是接口电路。正常的线是48V的直流电压并且不进行光耦传导。当线的振荡信号为25±3V的正弦波时，进行光耦传导，产生中断信号至主机。继电器将被连接到J1，在主机屡次检测到振荡信号后，负载电阻连接到线，经计算机进行仿真滤波处理。经上述处理后，系统通过耦合变压器的音频接入DTMF信号，在通过耦合变压器的声道传输语音信号。如果未连接系统，系统将切断连接。语音电路系统语音电路用于产生报警信息和提示信息。使用专门的集成语音芯片ISD1420，可以提供20秒的录音时间。利用分段方式记录，主录音机提供起始地址。DTMF编码译码电路使用MT8880的编码译码芯片，完成拨号功能和解锁密码和发送用户的控制命令。信号检测电路信号检测电路采用的是脉冲整形电路设计。信号必须由信号放大电路进行放大，然后产生方波信号，再通过比测器送至主控制芯片。信号包括拨号音，忙音，呼叫等待音，回叫音，网络忙音并且这些信号都依赖于软件进行识别。主控制电路该系统采用89C51芯片作为主控制芯片，主控制器通过检测铃声进行呼叫。音频控制电路播送语音音频，调整有完整的远程控制电器的用户的权限。另一方面，主机根据收到的报警信息控制拨号电路，预设号码。根据报警的声音类型，确定拨打报警或传达给用户消息。用户可以进行预设密码，号码，记录等操作。系统软件设计系统软件由主程序，远程控制子程序，报警子程序组成。为在空闲时间系统进入休眠模式，所有的任务都将转入中断效劳程序中执行。主要方案设计此处展示了主程序的流程。它主要完成初始化工作，然后系统进入休眠模式。是否有输入密码或输出报警。结果视情况而定。采用输入一个用户密码，在计算机设备中的程序进行核查后来决定用户是否可以访问平安系统的方法。当有效用户离开，主程序在等待一段时间后，自动进入设防状态。主程序定期调用看门狗的处理程序，以便检测该系统是否可以正常复位。远程控制模块当有振荡信号时，远程控制模块产生外部中断。在中断程序中进行铃声次数计算，如果数字是6次以上，系统挂起，播送提示音至网络。然后检查用户密码，如果密码是有效的，用户可以控制电器的工作。并且密码输入的时间限制。检查是否连接超时，如果超时即挂断。远程报警模块中断处理程序的远程报警，又称作为中断效劳程序〔ISR〕，是一个在操作系统或设备驱动程序执行时由接收中断触发的回调子程序。当接收模块接收到信号，主控制器产生中断，退出休眠状态。如果触发中断，这样中断程序应继续进行中断。例如，当系统从一个维护位置注销后，系统会忽略已收到报警信号的平安。在完成拨号后，我们必须通过音频判断是否已进行调用。如果没有调用，我们就要重复拨号。我们刚刚挂断就要重复拨号，否那么，播放的报警信息会送至其他地方。其功能是信号音频检测程序来完成的。系统必须识别信号音频，为了识别信号音频，我们必须知道信号音频的特点。四、系统测试应符合以下要求a.防盗报警系统：能够拨打预设的号码和报警号码，通过音频告诉人们事故发生的地点。b.紧急报警：能够拨打预设的号码和紧急号码，通过音告诉人们事故发生的地点。c.火灾报警和记录提示：能够拨打预设的号码和火灾报警号码，通过音频告诉人们事故发生的地点及有毒气体泄漏自动报警和紧急呼叫。d.可以设置密码和报警号码，并可以对其进行修改。e.远程控制电器电源。实验结果根据程序流程图利用C或汇编语言编写主程序和音乐子程序，在Keilc51环境下进行调试，使用编程器将调试好的程序下载至单片机AT89C51。红外传感器，发射模块，接收模块，单片机，声光报警电路按要求焊接在PCB板上，接通电源，绿色电源指示灯会亮，表示电源工作是正常的;当断开警报控制开关时，报警电路不工作，因此，当有人闯入红外线发射区时，也不会发出警告，当闭合警报控制开关，指示灯会亮，表示报警电路在工作中，这个时候有人闯入红外线发射区时，都会有声光报警，蜂鸣器即会发出音乐，红色发光二极管闪烁。该警报控制主开关的功能，让红外线防盗报警器的使用可以更加方便，当主人要迎接客人时，可以断开的警报控制主开关，当客人走入警戒区域时不用报告警方，当需要防盗警报时闭合即可警报控制主开关，当有不速之客进入警戒区时，将进行声光报警。总结本文展示了基于89C51单片机的智能化住宅防盗报警，紧急报警，火灾报警，有毒气体泄漏的远程自动控制声音报警及远程控制系统。该系统通过公共网络和移动网络的终端进行通信，能够自动拨打预设的号码和报警号码。根据音频拨号器我们知道何时何地发生了何事。我们可以设置和修改密码，可以进行记录和语音提示。我们可以用或启动警戒，退出警戒，远程控制电器的电源。该报警系统设计创新，具有多功能，本钱低，可靠性高等诸多特点。该系统提高了智能报警系统的水平。利用单片机和无线通信技术，可以实现无线报警，无线传感器和单片机之间采用的ASK调制和解调，热释电红外报警器的大量测试，别离安装，整个系统不需要独立的接线，同样适合架设在城市家庭和偏远地区等通信线路不便的地方，并且拥有良好的应用景。IntelligentResidentialSecurityAlarmandRemoteControlSystemBasedOnSingleChipComputerAbstract：Fortosteals,robsandsoonaccidentstocarryontheeffectivemonitorandthewarning,unifiedusingtheMCUAT89C51controllingtechnologyandtheinfrareddetectiontechnology,onekindofwirelessburglaralarmhasbeendesigned,itincludinghardwareandsoftwaretwoparts;Thehardwarepartiscomposedbytheinfraredsensor,sendandreceivemodule,MCU,acousto-opticwarningandsoon;Thesoftwarepartiscomposedofthemainprogramandmusicsubroutine.WithCortheassemblylanguagecompilationsourceprogram,carriesonthetranslationandthedebuggingintheKeilc51platform,afterdownloadstotheMCUAT89C51chip,andthisMCUandotherprimarydevicesweldingonthePCBboardaccordingtodesignacircuit.Onelectricity,closed-cyclecontrolswitch,whensomepeopleintrudeintheinfraredlauncharea,hastheacousto-opticwarning,indicatedthathasachievedthedesignrequirements.Thispaperpresentsintelligentresidentialburglaralarm,emergencyalarm,firealarm,toxicgasleakageremoteautomaticsoundalarmandremotecontrolsystem,whichisbasedon89C51singlechipcomputer.Thesystemcanbeautomaticalarm,automaticcallingthepolicehotlinenumber.Itcanbeusedvoicealarmandshowalarmoccurredaddress.Itcansetupandmodifyuserpassword.Itcanberecordableandvoicesuggestion.Itcanbeusedtelephoneremotecontrolelectricalpower.Thealarmsystemhasdesigninnovation,multiplyfunction,lowcost,highreliabilityandsoon.Alongwithtimeunceasingprogress,thepeoplelocatedtheenvironmentsecuritytooneselftoproposeahigherrequest,itwaslivingatthesecurityaspectparticularly,itmustpayattentiontheseunexpectedvisitorsfrequently.Nowmanyplotshaveinstalledtheintelligencealarmsystem,thusenhancedtheplotsafetyrategreatly,becauseinfraredisablacklight,usesthewirelesslaunchandthereceive,doesnotneedtheindependentwiring,ithastheverystrongconfidentialityandthesecrecy,thusinsecurity,securityinstallmentsandsoonsecuritytheuseshouldhavetheverybigsuperiority.Keywords-Infraredsensor;Launch;Receive;MCU(MicroControllerUnit);WarningINTRODUCTIONWiththecomputertechnologyandcontroltechnologyandcommunicationaltechnology’sdevelopment,people’slivingstandardhasimprovedincreasingly.People'slivingconditionshavechanged,Suchasthelivingenvironment’ssecurityandhowcomfortabletheyfeel.Sotheintelligentresidentialbuilding’sautomaticemergeasthetimesrequire.Intelligentresidentialmusthavesafetyprecautions,anti-theftalarm,firealarm,toxicgasleakageautomaticalarmandemergencycall.Itisabletoimplementremotecontrolforthekeyequipmentpower.Inrecentyears,withtheprogressoftechnologyandeconomy,theelectronicanti-theftalarmsystemhasrapiddevelopmentandaverywideapplication.Nowitdoesnotonlyapplyinmanyimportantgovernmentdepartments,butalsoapplyinthefamily.In-depthstudyonvariousalarmdevice,wehavedesignedintelligentresidentialsecurityalarmandremotecontrolsystemonthebasisofsinglechipcomputer.Thesystemisbasedon89C51singlechipcomputer,hasintelligentresidentialburglaralarm,emergencycallalarm,firealarm,toxicgasleakageautomaticalarmandremotecontrol.Itisabletocallthepolicehotlinenumber.Itisabletousevoicealarmandshowalarmoccurredaddress.Userscansetupandmodifypasswordforit.Itcanberecordableandvoicesuggestionandmakeuseofthetelephonetoremotecontrol.Callingwhenisnotathome,itcanusepasswordtoenterremotedeploymentandremotecontrolthepowerofelectronicappliance.Thesystemmakesuseofcommunicationequipmenttorealizemulti-channeldetection,scenealarm,emergencyalarm,firealarmandtoxicgasleakageautomaticalarm.Itrealizesremotevoicealarmfunctionthroughtheautomaticdial-uptelephone.Itdirectlyparallelsonthetelephonelines,thenmaybeused.Beforeused,userwillberequiredtoinstallthedetectiondeviceinplacewherebeingwatchedbypeople.Itmustbesetupalarmtelephonenumber,recordedvoicealarm.Thealarmsystemhasdesigninnovation,multiplyfunction,lowcost,highreliabilityandsoon.SYSTEMCOMPONENTIntelligentresidentialsecurityalarmandremotecontrolsystemconstitutesasshownfollowing.Thesystemisthroughtelephoneinterfacecircuitandtelephonenetworktolinkup.89C51singlechipcomputerdominatesbyMT8880DualToneMulti-frequency(DTMF)codecwiththetelephonenetworktoexchangeinformation.Whenthedetectionofdangeroussituations,thedangeroussituationcodedsignaltransferfromthecorrespondingdetectionmodulethroughtheantennatomasterchip.Themasterchipbringsthecorrespondingalarminformationaccordingtoreceivedsignal.Thispartistocompletebythevoiceinterfacecircuit,whichusesISD1420.Afteruserscallthenumberofsystem,userscancontrolappliancesaccordingtosoundbythevoiceinterfacecircuit.Thesystemcomponentsaremadeupofdetectingcircuit,wirelesstransmitter-receivercircuit,telephoneinterface,voicecircuit,DTMFcodeccircuit,telephonesignaldetectioncircuitandthemaincontrolcircuit.Eachmoduleisdescribedasfollows:DetectingCircuitThepartcircuitisasthedetectionpartofthewholesystem,usedtodetecttheftcase,fire,toxicgasleakageandemergencycallsignals.Theftproofdetectionistocompletethroughpyroelectricinfraredsensor.Sensorsareinstalledonthebalcony,windowsandotherplacewherethievesareeasytoenter.Thepartcircuitisatthereadystateundernormalcircumstance.Sensorscatchtheftinformationwhensomeoneentersthescopeofthesurveillance.Then,wirelessmodulewillsendtheinformationtothe89C51singlechipcomputer.Thedetectionoffireandtoxicgasistocompletebythecorrespondingdetectionsensors,emergencycallsignalissentfromuserhand-holdremotecontrol.WirelessTransmitter-receiverCircuitThetransmittingandreceivingcircuitofthepartmakesuseofCMOSmanufacturingprocessproducedbyalowcostPT2262/PT2272wirelessremotecontrolmodule.Theoperatingfrequencyofitis2MHzandthecommunicationdistanceofitis100metersabove.Undernormalcircumstances,transmittingandreceivingmodulesareindormantstatus.Themoduleisinnon-dormantstatuswhenbeindanger,thencodedsignalistransmitted.Thereceivingmodulehasreceivedhigh-frequencysignaldecode,generatinginterruptsignalatthesametime.TelephoneInterfaceHereshowstelephoneinterfacecircuit.Thephonelinesnormalisabove48VDCvoltageandoptocouplerisnotconducting.Whenthephonelinesareringingsignalwhichis25±3Vsinewave,Optocouplerisconducting,generatinginterruptedsignaltothemain