張秉章

(集美大學(xué)，福建 廈門 361021)

無線智能防盜鈴

張秉章

(集美大學(xué)，福建 廈門 361021)

為了提出－種新的門鈴概念，創(chuàng)造出－種新的門鈴產(chǎn)品，使這種產(chǎn)品不但能用于門鈴呼叫，而且還具有防盜報(bào)警雙重功能。釆用了將無線門鈴和無線防盜報(bào)警系統(tǒng)相結(jié)合的方法，以達(dá)到上述目的。由于無線門鈴的使用已十分廣泛，無線防盜報(bào)警系統(tǒng)也在許多領(lǐng)域普遍應(yīng)用，保證了這兩者相結(jié)合的產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定可靠，可為城鎮(zhèn)居民提供一種新概念的門鈴。

無線智能防盜門鈴；無線門磁開關(guān)；電話線路；單片機(jī)

門鈴，可以說是城鎮(zhèn)居民中，家家戶戶較常使用的－種小型電子產(chǎn)品。早期的門鈴都是有線的，現(xiàn)在大都是無線的。其功能單－，只是用于在室外向室內(nèi)進(jìn)行呼叫。為擴(kuò)大其功能，這里提出的這種無線智能防盜門鈴，它除能呼叫之外，還具有對所在房間進(jìn)行防盜報(bào)警和監(jiān)聽等功能。另外普通無線門鈐是由室內(nèi)主機(jī)和門口室外機(jī)兩部分組成，而無線防盜門鈴除室內(nèi)主機(jī)和室外機(jī)之外，增加一個(gè)無線門磁開關(guān)，由三部分組成。其室內(nèi)主機(jī)與普通門鈴主機(jī)也有很大不同，它實(shí)際上是－臺無線防盜報(bào)警系統(tǒng)的主機(jī)，增加門鈴呼叫功能。這臺主機(jī)與室內(nèi)固定電話線路相連接，以實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警。其門口室外機(jī)上有門鈴呼叫按鍵，用于門鈴呼叫；此外還有數(shù)字鍵盤，用于對室內(nèi)主機(jī)進(jìn)行“設(shè)防”或“撤防”等操作。實(shí)際上也可以設(shè)計(jì)成將門口室外機(jī)分成室外機(jī)和室內(nèi)遙控盒兩部分，這時(shí)的室外機(jī)就只需－個(gè)呼叫按鍵，跟普通無線門鈴的室外機(jī)基本相同。而室內(nèi)遙控盒可通過其數(shù)字鍵盤，對主機(jī)進(jìn)行“設(shè)防”或“撤防”等操作。因篇幅有限，以下僅對前－種設(shè)計(jì)的硬件電路和軟件邏輯流程進(jìn)行論述。

（一）硬件電路

1.室內(nèi)主機(jī)

其硬件電路原理框圖如圖(－) 所示。從圖中可看出，它是由兩大部分所組成，－部分類似于單片機(jī)控制的電話機(jī)，其中包括橋式電路、雙音多頻解碼器、雙音多頻編碼器和放大隔離電路、以及存儲器等；另－部分是為其具有門鈴呼叫和防盜報(bào)警等功能而設(shè)計(jì)的，它包括無線接收電路及其解碼器、振鈴檢測、監(jiān)聽電路、門鈴電路以及不間斷電源等。圖中的電子開關(guān)用于室內(nèi)電話機(jī)與室內(nèi)主機(jī)之間的切換。其簡要工作過程如下。

通常在室內(nèi)主機(jī)沒有接收到有用信號情況下，電子開關(guān)指向上(正常狀態(tài))，這時(shí)電話外線與電話機(jī)接通，與室內(nèi)主機(jī)切斷，電話機(jī)可正常使用; 當(dāng)室內(nèi)主機(jī)接收到有用信號并需切換電子開關(guān)時(shí)，就會控制電子開關(guān)指向下（防盜狀態(tài)），使電話外線與電話機(jī)切斷，與室內(nèi)主機(jī)接通，以便進(jìn)行防盜報(bào)警和其它方面的處理。室內(nèi)主機(jī)可接收到的有用信號有以下幾種：

（1）呼叫

室內(nèi)主機(jī)可接收到門口室外機(jī)發(fā)出的門鈴呼叫無線信號，并接通門鈴電路，使其產(chǎn)生門鈴呼叫。

（2）設(shè)防

主機(jī)可接收到門口室外機(jī)發(fā)出的設(shè)防無線信號，并在其標(biāo)志上“設(shè)防”。

（3）撤防

主機(jī)同樣也可接收到門口室外機(jī)的撤防無線信號，并在其標(biāo)志上“撤防”。

（4）報(bào)警

主機(jī)可接收無線門磁開關(guān)所發(fā)出的無線報(bào)警信號，如果是在設(shè)防狀態(tài)，則會控制電子開關(guān)指向下(防盜狀態(tài))，同時(shí)從存儲器里取出房主事先存入的報(bào)警電話號碼或手機(jī)號碼，經(jīng)雙音多頻編碼器，放大隔離電路和橋式電路等，從電話外線傳送到房主的電話機(jī)或手機(jī)，進(jìn)行報(bào)警。

（5）監(jiān)聽

當(dāng)有外線電話呼叫室內(nèi)電話機(jī)時(shí)，電話機(jī)的鈴聲通過振鈴檢測電路會被室內(nèi)主機(jī)所接收，并對鈴聲進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值可事先設(shè)定，例如設(shè)定為八次，則在八次響鈴之前提起電話機(jī)，就可以對外正常通話；八次響鈴之后，電子開關(guān)就會被控制指向下(防盜狀態(tài))，這時(shí)，如果從外線輸入某設(shè)定密碼和－些不同的控制代碼，經(jīng)橋式電路和雙音多頻解碼器后，都會被單片機(jī)所接收，是監(jiān)聽代碼，則接通監(jiān)聽電路，外線電話機(jī)或手機(jī)就可對室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)聽(接到報(bào)警時(shí)也可立即進(jìn)行監(jiān)聽)。

（6）遠(yuǎn)距離設(shè)防

當(dāng)房主外出在外，需對未設(shè)防的主機(jī)設(shè)防時(shí)，在拔打室內(nèi)電話機(jī)聽到八次響鈴后，立即輸入密碼和設(shè)防代碼等，即可進(jìn)行“設(shè)防”。

（7）遠(yuǎn)距離撤防

用同樣方法輸入密碼和撤防代碼等，即可進(jìn)行“撤防”。

2.無線門磁開關(guān)

其作用是當(dāng)它被移動(dòng)時(shí)，會立即發(fā)出無線報(bào)警信號。示意框圖如圖(二)所示。它是由無線發(fā)射電路、編碼器、磁控開關(guān)和永磁體兩個(gè)部件組成。通常是將電路部分安裝在門框邊上，永磁體安裝在門扇上，并使它們緊密相貼近，這時(shí)磁控開關(guān)閉合，電路不工作；當(dāng)門被打開時(shí)，永磁體離開，磁控開關(guān)被打開，觸發(fā)了無線發(fā)射電路，使其將編碼器事先已設(shè)置好的地址碼和報(bào)警代碼發(fā)射出去，被主機(jī)上的無線接收電路和解碼器接收到之后，如果其地址碼與解碼器的地址碼相同，解碼器就會解出其報(bào)警代碼送給單片機(jī)，由它去進(jìn)行報(bào)警處理。

3.室外機(jī)

它用于門鈴呼叫以及設(shè)防和撤防等。其示意框圖如圖(三)所示。它由單片機(jī)、存儲器、數(shù)字鍵盤、無線發(fā)射電路和門鈴按鍵等所組成。在存儲器里，存有該套系統(tǒng)的地址碼、呼叫代碼、設(shè)防和撤防代碼、以及由用戶存入的密碼等。在室外機(jī)的面板上，有數(shù)字鍵盤和門鈴按鍵，用戶要對室內(nèi)呼叫時(shí)，只需按－次門鈴按鍵；要設(shè)防，需連續(xù)兩次按鍵盤上的星號鍵；要撤防，必需先輸入密碼再按井號鍵。這時(shí)單片機(jī)就會從存儲器里取出地址碼，以及呼叫或設(shè)防或撤防的代碼，從無線發(fā)射電路發(fā)送出去，被室內(nèi)主機(jī)無線接收電路接收到之后，如果地址碼相同，就會被解碼器解出各自相應(yīng)的代碼，分別去進(jìn)行呼叫或設(shè)防或撤防。

（二）軟件設(shè)計(jì)

室內(nèi)主機(jī)軟件流程圖如圖(四) 所示。程序開始先初始化處理后，就要對有關(guān)的輸入端進(jìn)行檢測。從圖(一)中可看出，圖中共有三組輸入端，即無線接收與解碼器輸入端、振鈴檢測輸入端和雙音多頻解碼器輸入端。其中雙音多頻輸入端只在振鈴檢測到八次之后，電子開關(guān)指向下(防盜狀態(tài)) 時(shí)，單片機(jī)才對其進(jìn)行讀入，因此平常只需對前兩組輸入端進(jìn)行巡回檢測。

當(dāng)檢測到有無線接收解碼器輸入時(shí)，就讀取操作代碼，是呼叫代碼就接通門鈴電路進(jìn)行呼叫；是設(shè)防或撤防代碼，就分別設(shè)置“設(shè)防”或“撤防”標(biāo)志，然后程序返回初始檢測狀態(tài)；若是報(bào)警代碼，則進(jìn)行報(bào)警處理；若都不是，就轉(zhuǎn)向檢測有無振鈴信號？

當(dāng)檢測到有振鈴信號時(shí)，就對鈴聲進(jìn)行計(jì)數(shù)，若計(jì)數(shù)不到八次就中斷(例如室內(nèi)有人提起電話機(jī))，則程序返回初始狀態(tài)；若計(jì)數(shù)已滿八次，則控制電子開關(guān)指向下（防盜狀態(tài)），從雙音多頻解碼器輸入端，去讀取從外線電路傳輸過耒的有關(guān)數(shù)據(jù)，再根據(jù)讀取的密碼是否正確和不同的操作代碼，分別進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)聽、遠(yuǎn)程設(shè)防或撤防等操作。

（三）結(jié)論

從以上論述中可看出，這種無線防盜門鈴的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)都不復(fù)雜，組成結(jié)構(gòu)也較簡單，只有室內(nèi)主機(jī)，門口室外機(jī)和無線門磁開關(guān)三個(gè)部件，故產(chǎn)品的成本較低，安裝使用也較方便。雖然其價(jià)格會比普通無線門鈴貴，但它除當(dāng)門鈴使用外，還具有防盜報(bào)警和監(jiān)聽等功能，達(dá)到－機(jī)多用的目的，因此具有較高的使用價(jià)值。

[1] 竇振中.PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,1998.10.

[2] 武漢力源單片機(jī)技術(shù)研究所.COMS串行 EEPROM 原理及應(yīng)用[M].武漢力源單片機(jī)技術(shù)研究所出版,1995.3.

[3] 許元興.脈沖/雙音頻兼容電話機(jī)的使用與維修[M].北京:人民郵電出版社,1996,8(5).

[4] 余小平,奚大順.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2007.3.

[5] 王毓銀.脈沖與數(shù)字電路[M].北京:高等教育出版社, 1985.

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1008-1151(2011)06-0114-02

2011-03-16

張秉章，集美大學(xué)教師。