用W78E51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的自動撥號器

自動撥號器是一種智能化的報警監(jiān)控裝置，它以單片機(jī)為核心器件，利用無線尋呼和程控電話可隨時將警情發(fā)送給指定的BP機(jī)。它配備不同的傳感器后，不但可以對有毒氣體泄漏、家中被盜等情況進(jìn)行報警，而且還可對通信設(shè)備及電源故障的發(fā)生進(jìn)行告警，可廣泛應(yīng)用于倉庫、小型商店、無人值守通信臺站的監(jiān)測以及家庭防盜、煤氣報警等。

工作原理

自動撥號器按功能的不同可分為可編碼型和簡易型兩種?？删幋a型自動撥號器可人為設(shè)置、更改BP機(jī)號碼，使用方便靈活；簡易型自動撥號器的BP機(jī)號碼已寫入CPU的程序存儲器中，具有成本低廉、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是不能人為更改BP機(jī)號碼，需通過編程器寫入，但成本較可編碼型低。以下分別介紹這兩種撥號器的工作原理。

可編碼的自動撥號器　如圖1所示，可編碼型自動撥號器核心部件IC1是ATMEL公司的89C51或臺灣華邦公司的W78E51單片機(jī)，89C51和W78E51均為帶4K字節(jié)快閃PROM的低電壓CMOS八位微處理器，與標(biāo)準(zhǔn)的MCS－51系列單片機(jī)的指令、引腳全兼容。它有4K字節(jié)快閃PROM，128字節(jié)RAM，32個I/O端口，2個16位定時器/計(jì)數(shù)器，6個中斷源。32個I/O口中，P1、P3可作為普通I/O口使用，P0、P2通常作為外部數(shù)據(jù)總線使用，當(dāng)作為普通I/O口使用時，P0口必須外加上接電阻。IC2(PCD3311)是飛利浦公司生產(chǎn)的DTMF雙音頻發(fā)生器，可以和所有標(biāo)準(zhǔn)的單片微計(jì)算機(jī)直接接口，接收二進(jìn)制碼的并行或串行數(shù)據(jù)，串行數(shù)據(jù)格式為I2C總線方式。D0～D5(⑧～ 、④腳)為并行數(shù)據(jù)輸入端口，MODE(③腳)為工作方式選擇端口，在圖1中該端口接成高電平方式，用于輸入并行數(shù)據(jù)。STR(⑤腳)是數(shù)據(jù)選通輸入端，由89C51或W78E51的P3.0控制。TONE(⑥腳)為DTMF雙音頻輸出端。IC3(93C46)是MICRO－WIRE總線結(jié)構(gòu)的串行EEPROM，用于保存從鍵盤輸入的BP機(jī)號碼，斷電后數(shù)據(jù)不會丟失。IC3的①～④腳分別為片選端(CS)、串行移位時鐘端(SK)、串行移位數(shù)據(jù)輸入端(DI)和串行移位數(shù)據(jù)輸出端(DO)。根據(jù)⑥腳電平的高低，有16位(⑥腳接VCC)和8位(⑥腳接地)兩種操作方式?？删幋a的自動撥號器采用的是16位方式。

IC1的P1.0～P1.5(①～⑥腳)主要用于PCD3311的數(shù)據(jù)接口。P3.0(⑩腳)控制PCD3311的數(shù)據(jù)選通。P3.0～P3.5(②、③、⑥～⑨腳)用于PCD3311并行數(shù)據(jù)的輸入。P3.6用來控制繼電器。P3.7控制光耦合雙向可控硅MOC3041，以接通220V交流電源。P3.1、P3.3、P3.4、P3.5連接93C46。P2作為鍵盤的輸入接口。P0.7為告警信號輸入(自動判斷P0.7的狀態(tài)，如從高電平變?yōu)榈碗娖郊磽芴?。圖1中的虛線部分為告警檢測電路，M為探頭(如有害氣體探頭、溫度探頭等)。某工作原理是：當(dāng)探頭檢測到外界媒質(zhì)發(fā)生變化時，表面阻值下降，同相“＋”端輸入電壓升高，比較器LM324輸出高電平，經(jīng)過“非”門變?yōu)榈碗娖剿偷紺PU的P0.7端，P3.6、P3.7則由低電平變?yōu)楦唠娖?，通過控制繼電器和可控硅，從而接通電話外線和220V交流電源。與此同時，CPU調(diào)用已寫入93C46的BP機(jī)號碼，并通過PCD3311向外線發(fā)出尋呼。RL為220V電源插座，可根據(jù)不同情況外接各種驅(qū)動裝置或交流報警器。實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)前端的告警檢測電路(如紅外防盜報警電路)。圖1中的K1是系統(tǒng)復(fù)位按鈕，K2是正常/設(shè)置開關(guān)(閉合狀態(tài)下鍵盤輸入有效)，K3為結(jié)束按鈕。輸入BP機(jī)號碼時，先將K2撥到“設(shè)置”位，待輸入完成后，應(yīng)按一下K3，再將K2置于“正常”位。鍵盤上的“＊”號為延時標(biāo)志鍵，這與電話機(jī)上的“＊”鍵不同。需說明的是，寫入的傳呼臺號應(yīng)為自動臺，如電信局127自動臺的寫入格式為127×××××××(××為BP機(jī)號碼)＋延時標(biāo)志。由于其它尋呼臺的自動傳呼格式可能不同于127臺，通過靈活使用“＊”鍵，可模仿其它自動臺的傳呼。為防止誤撥號(因有些探頭在初始加電時表面阻值下降會引起誤判斷)，軟件編寫時，在程序初始狀態(tài)加有30秒的延時。按圖1連接無誤后，可人為使P0.7為低電平，再仔細(xì)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R，使BP機(jī)能準(zhǔn)確地收到撥號信號。需注意的是，如作為氣體泄漏、防盜報警器使用時，應(yīng)經(jīng)過有關(guān)單位驗(yàn)證，以免產(chǎn)生意外。

圖2為撥號器軟件流程，主程序完成BP機(jī)號碼的寫入及CPU初始參數(shù)的設(shè)置；中斷子程序完成告警信號的檢測、撥號子程序的調(diào)用及繼電器、可控硅動作的控制。當(dāng)程序檢測到告警信號時，中斷子程序?qū)⒚扛?0秒分三次調(diào)用撥號子程序，直至告警信號消失。當(dāng)然，也可通過修改軟件設(shè)置來反復(fù)調(diào)用撥號子程序。