AT89C51單片機(jī)智能語(yǔ)音撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)

隨著人們生活水平的提高和安防意識(shí)的增強(qiáng), 急需開發(fā)面向大眾、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。鑒于住宅電話和移動(dòng)通信設(shè)備的普及, 以及電話語(yǔ)音報(bào)警的快捷、有效及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn), 公共通信網(wǎng)成了報(bào)警系統(tǒng)的最佳傳輸媒介。本文介紹的報(bào)警系統(tǒng)就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種智能語(yǔ)音撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng), 該系統(tǒng)可廣泛用于各種對(duì)安防要求較高的場(chǎng)合, 如智能樓宇、商場(chǎng)、銀行和工廠等。
電話自動(dòng)報(bào)警的主要功能為: 用戶根據(jù)需要把自己的手機(jī)號(hào)碼、辦公室電話或報(bào)警監(jiān)控中心的電話預(yù)存入報(bào)警主機(jī)。報(bào)警主機(jī)不斷地對(duì)所監(jiān)控的設(shè)備( 門禁、煙霧探測(cè)器、窗磁、攝像頭等) 狀況進(jìn)行巡檢, 當(dāng)有不安全情況( 如火災(zāi)、非法入室、視頻丟失等) 發(fā)生時(shí), 報(bào)警主機(jī)撥通預(yù)先存入的電話號(hào)碼, 播放相應(yīng)的警情語(yǔ)音。若電話占線或者無(wú)人接聽,可撥下一個(gè)預(yù)存的電話號(hào)碼, 如果所有預(yù)存的電話都占線或者無(wú)人接聽, 則會(huì)自動(dòng)把所有的預(yù)存電話重?fù)芤槐? 保證了報(bào)警的有效性和可靠性。

1 系統(tǒng)組成和工作原理
系統(tǒng)組成框圖如圖1 所示。采用AT89C51 單片機(jī)作為控制核心, 外接E2PROM 用于存儲(chǔ)電話號(hào)碼、設(shè)置參數(shù)( 定時(shí)布/撤防、聯(lián)動(dòng)、視頻等) 以及警情信息等。當(dāng)AT89C51單片機(jī)實(shí)時(shí)巡檢到新的警情信號(hào)( 防區(qū)故障、視頻丟失、主電斷電或上位機(jī)死機(jī)) 時(shí), 報(bào)警主機(jī)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警情處理( 聲光報(bào)警、啟動(dòng)相應(yīng)聯(lián)動(dòng)、記錄警情以及撥號(hào)報(bào)警等) 。
撥號(hào)報(bào)警的工作原理如下:
系統(tǒng)自動(dòng)地控制摘/掛機(jī)電路模擬摘機(jī), 同時(shí)AT89C51 單片機(jī)通過可編程并行接口8255 將MT8880 置為呼叫模式, 檢測(cè)是否有撥號(hào)音。若有撥號(hào)音, 則將MT8880 設(shè)為突發(fā)方式, 并按用戶預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼自動(dòng)撥號(hào)。撥完電話號(hào)碼以后立即檢測(cè)對(duì)方是否摘機(jī), 一旦檢測(cè)到對(duì)方摘機(jī), 就啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)送與警情相一致的語(yǔ)音信息, 完成自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警。

2 硬件設(shè)計(jì)
2.1 警情采集電路
信號(hào)采集電路由16 路防區(qū)輸入信號(hào)采集電路和16路視頻丟失檢測(cè)采集電路組成。16 路防區(qū)輸入信號(hào)采集電路如圖2 所示。采集電路通過一片可編程并行接口芯片8255 與AT89C51 單片機(jī)的P0 口接口, 而16 路防區(qū)輸入信號(hào)則通過光電隔離后與8255 的PA 口和PB 口相接。PA 口和PB 口均設(shè)為輸入口, 這16 個(gè)輸入口分別對(duì)應(yīng)16 路探測(cè)器的輸入。系統(tǒng)通過采集8255 的PA、PB口的數(shù)據(jù)來判斷是否有警情產(chǎn)生。

16 路視頻丟失檢測(cè)采集電路如圖3 所示。該電路首先通過一片16 路模擬開關(guān)芯片CD4067 進(jìn)行視頻通路選擇, 隨后經(jīng)過視頻信號(hào)檢測(cè)電路, 最后再與AT89C51 單片機(jī)的P1.3 口相接。系統(tǒng)首先將視頻通路號(hào)送給模擬開關(guān)CD4067, 然后將采集的數(shù)據(jù)送給P1.3口, 來判斷視頻是否丟失。

2.2 DTMF 發(fā)送接收電路MT8880 與AT89C51 及語(yǔ)音電路的接口
MT8880 是MITEL 公司推出的專門用于處理DTMF 信號(hào)的專用集成電路芯片, 不僅具有接收和發(fā)送DTMF信號(hào)的自動(dòng)撥號(hào)功能, 還可以檢測(cè)電話干線上撥號(hào)音、回鈴音和忙音等信號(hào)音。適合與單片機(jī)接口, 外圍電路簡(jiǎn)單。
MT8880 內(nèi)部有五個(gè)寄存器, 分別為接收數(shù)據(jù)寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA 和CRB 以及收發(fā)狀態(tài)寄存器。在本設(shè)計(jì)中, 由于僅采用發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA 和CRB 發(fā)送DTMF 信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)功能, 因此在此僅介紹這三個(gè)寄存器。發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)決定要發(fā)送的雙音頻信號(hào)的頻率, 因此只能向發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)。兩個(gè)收發(fā)控制寄存器占用同一個(gè)地址, 因此根據(jù)CRA 中的寄存器選擇位的值決定是否對(duì)CRB 進(jìn)行操作。其接口電路如圖4 所示。
ISD1420 語(yǔ)音芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù), 且錄放音質(zhì)極好, 并有一定的混響效果; 它的外圍元件簡(jiǎn)單, 僅需簡(jiǎn)單的阻、容器件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放音電路; 無(wú)需后備電源, 信息存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng), 不需要專用的編程器及語(yǔ)音開發(fā)器; 具有較強(qiáng)的選址能力, 可把存儲(chǔ)器分成160段來管理, 形成最小的錄放時(shí)間為125ms。其接口電路圖如圖4 所示。