摘 要:設計開發(fā)一種基于公共電話網(wǎng)絡的智能遠程監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)由上位控制中心和下位監(jiān)測終端組成?？刂破鞑捎玫凸腗SP430F149單片機，由HT9200A和HT9170B實現(xiàn)DTMF撥碼和譯碼，經(jīng)監(jiān)測終端將監(jiān)測信息通過公用電話網(wǎng)絡傳輸至控制中心，控制中心再對監(jiān)測信息進行處理并將信息通過GSM網(wǎng)絡發(fā)送至管理人員。系統(tǒng)在實際應用中取得了良好的監(jiān)測效果，具有廣泛的發(fā)展前景。

關鍵詞:MSP430F149;DTMF;GSM;電話網(wǎng)絡

中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)03-071-02

Research and Implementation of Remote Alarm System Based on DTMF and GSM

CUI Chaoxiong，DUAN Zhongxing，HUO Yating，YAN Zhenni

(School of Information and Control Engineering，Xi′an University of Architecture and Technology，Xi′an，710055，China)

Abstract:The design of intellectual remote alarm system equipment mainly composed of single chip computer，DTMF receiver and transmitter chip，GSM module is introduced.The HT9200A is used for transmitting the DTMF signal and the HT9170B is used for decoding the DTMF signal.If the anomaly things happened，the detection information can be send to the information processing center through the telephone network，and the detection information can be send to the managers through the GSM networks for achieving the purpose of detection.In practical applications，the system works well and has a broad development prospects.

Keywords:MSP430F149;DTMF;GSM;telephone-network

對安裝在偏遠地區(qū)的重要設備進行監(jiān)控是保護設備及監(jiān)測其正常運行的有效手段。目前市場上比較流行的遠程設備監(jiān)控系統(tǒng)主要有視頻監(jiān)控[1]，GSM和GPRS等技術。視頻監(jiān)控設備最大的優(yōu)點即可視化，需要專用傳輸線路進行信號傳輸，并且占用帶寬較大，價格也相對較高，需要專人進行盯守，所以成本較高，系統(tǒng)也過于復雜，資源消耗大。GSM[2]和GPRS遠程設備監(jiān)控系統(tǒng)受通信網(wǎng)絡覆蓋面的限制，對于偏遠地區(qū)設備不能進行有效監(jiān)控。鑒于公用電話網(wǎng)絡覆蓋范圍廣，可靠性高，成本低，安裝方便等優(yōu)點，本文設計開發(fā)一種基于公用電話網(wǎng)絡和GSM網(wǎng)絡為一體的遠程設備監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測終端兩部分組成，均采用低功耗MSP430F149[3]作為處理器，僅在控制中心處理器上安裝GSM模塊。下位控制中心負責監(jiān)測設備運行狀況，出現(xiàn)異常時，將監(jiān)測信息通過電話網(wǎng)絡發(fā)送至上位控制中心，上位控制中心接收監(jiān)測信息并通過GSM將監(jiān)測信息發(fā)送至管理員手機實現(xiàn)即時監(jiān)測。

1 系統(tǒng)基本原理簡介

如圖1所示，該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測終端兩部分組成，當下位監(jiān)測終端處理器MSP430F149接收到來自傳感器檢測單元的異常信號時，處理器控制HT9200A撥打上位控制中心電話，控制中心在判斷振鈴信號次數(shù)滿6次后，控制中心系統(tǒng)摘機，接著控制中心接收來自監(jiān)測終端的監(jiān)測信息，在收到完整的監(jiān)測信息后，上位控制中心向監(jiān)測終端發(fā)送校驗碼，當監(jiān)測終端在規(guī)定的時間內(nèi)接收到校驗碼后，則控制中心和監(jiān)測終端均掛機，監(jiān)測信息發(fā)送完畢。如果在規(guī)定的時間內(nèi)監(jiān)測終端沒有收到正確的校驗碼，則在掛機幾分鐘后繼續(xù)發(fā)送。直到收到正確的校驗碼時，監(jiān)測中心停止發(fā)送監(jiān)測信息?？刂浦行氖盏奖O(jiān)測信息后通過GSM網(wǎng)絡將監(jiān)測信息發(fā)送至管理人員手機。至此，監(jiān)測過程結束。

圖1 系統(tǒng)流程圖

2 系統(tǒng)硬件設計

系統(tǒng)硬件設計部分主要由振鈴檢測電路、摘掛機電路、DTMF撥碼電路、DTMF譯碼電路組成。下面將各個部分硬件設計介紹如下。

2.1 振鈴檢測電路

圖2為振鈴檢測電路。當有振鈴信號時，兩端電壓比待機時高，電流更大，為1 s通，4 s斷的脈沖信號。有振鈴信號時，PC817導通，P10口狀態(tài)由高變低，沒有振鈴信號時，P10口為高電平進行計數(shù)。

圖2 振鈴檢測電路

2.2 模擬摘掛機電路

圖3為模擬摘掛機電路[4，5]。當振鈴檢測計數(shù)達到6次時，由MSP430F149發(fā)出摘機命令，單片機P11口輸出高電平，控制繼電器閉合，實現(xiàn)模擬摘機。每次將校驗碼發(fā)送完畢后，系統(tǒng)將自動掛機，繼續(xù)進行監(jiān)測。

圖3 模擬摘機電路

2.3 DTMF撥碼電路

圖4為DTMF撥碼電路。當處理器收到外部異常信號時，控制HT9200A[6]產(chǎn)生DTMF信號，經(jīng)過音頻隔離變壓器將信號耦合至公用電話網(wǎng)絡，傳輸至控制中心。

圖4 HT9200A撥碼電路

2.4 DTMF譯碼電路

圖5為DTMF信號譯碼電路。通過軟件檢測DV端，當其為高時讀取D3～D0，所得到的值就是所對應的譯碼值。每讀取一次譯碼值，必須用軟件的方式對HT9170B[7，8]復位一次方可接收下次的譯碼值。

3 系統(tǒng)軟件設計

本系統(tǒng)軟件主要包括DTMF接收和發(fā)送兩部分。下面主要將這兩部分程序做簡要介紹。

3.1 接收DTMF程序

當執(zhí)行到接收DTMF信號程序時，首先采用查詢方式，當每接收一個有效DTMF信號時則HT9170B的DV端將置1，否則為0。依次將DTMF信號的每一位進行處理并存放至Number[i]中，當接收到預定的位數(shù)時，軟件控制上位控制中心掛機。接收DTMF軟件設計如下:

void Receive_ShebeiNumber(void)

{int k=0x00，i=0;

while(k==0x00)//不斷查詢

{ if(P5INBIT4)//判斷是不是收到有效的DTMF信號

{

HT9170_OE_H; //讀取D0~D3

……//譯碼

TXBUF0 = Number[i];

while((UTCTL00X01)==0);

delayms(1000);

HT9170_OE_L;

while(P5INBIT4);

i++;

}

}

}

圖5 HT9170B譯碼電路

3.2 發(fā)送DTMF程序

當執(zhí)行到DTMF信號發(fā)送程序時，將調(diào)用以下子程序進行DTMF信號傳輸。每一個DTMF信號包括五位，應將這五位按照從低到高的次序依次發(fā)送。在每發(fā)送一個有效的DTMF信號后需要對HT9200A軟件復位一次。發(fā)送DTMF軟件設計如下:

void HT9200SndByte(char num)//將num的低5位發(fā)送出去，先發(fā)低，后發(fā)高

{char i;

for(i=0;i<5;i++)

{

if((0x01num)==0x01) //下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)

HT9200_DATA_H;

else

HT9200_DATA_L;//產(chǎn)生下降沿

……

num >>=1;//右移1位

}

}

4 結 語

該設備已經(jīng)應用在變壓器防盜報警系統(tǒng)中，運行效果良好。對該設備進行微小改動也可以應用在工業(yè)現(xiàn)場，小區(qū)管理，遙控家電等領域。與其他的報警系統(tǒng)相比較，具有低功耗、可靠性高、安裝方便、維護方便等優(yōu)點，具有廣泛的市場發(fā)展前景。

參考文獻

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