摘 要：設(shè)計(jì)了一種新型的用于家庭安防的報(bào)警系統(tǒng)，討論了系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并且對(duì)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題做了闡述。該系統(tǒng)以電話(huà)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，以單片機(jī)為控制核心，通過(guò)傳感器的監(jiān)控，采用GSM網(wǎng)絡(luò)、電話(huà)報(bào)警的方式，根據(jù)情況及時(shí)做出反應(yīng)，使報(bào)警效率大大提高，從而使居家環(huán)境安全得到保障。測(cè)試效果表明，該報(bào)警系統(tǒng)對(duì)于快速報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控具有廣泛的實(shí)用價(jià)值，并且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低，適合在家庭用戶(hù)中普及和推廣。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；無(wú)線(xiàn)通信；傳感器；自動(dòng)撥號(hào)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.189

0 引言

現(xiàn)如今，人們對(duì)于住宅的要求，不僅僅是舒適性，安全問(wèn)題也越來(lái)越受到重視。目前，人口的流動(dòng)性很大，犯罪手段也越來(lái)越科技化，造成了很大的安全隱患；同時(shí)，隨著物質(zhì)生活水平的提高，現(xiàn)在的住宅中大都安裝了天然氣、煤氣以及大量的家用電器，這也隱藏著巨大的安全隱患。這些問(wèn)題，往往導(dǎo)致盜竊、火災(zāi)等威脅人類(lèi)安全的情況發(fā)生，因此，需要一種具有監(jiān)控功能并且能夠報(bào)警的家庭報(bào)警系統(tǒng)，使人們的生命財(cái)產(chǎn)安全得到保障。

本設(shè)計(jì)主要由兩部分組成，信號(hào)采集部分與報(bào)警部分。單片機(jī)是信號(hào)采集模塊的核心部分，信號(hào)采集模塊，主要工作是信號(hào)的采集，并且對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理，然后采用無(wú)線(xiàn)通信的方式，把處理過(guò)的信號(hào)發(fā)送給主機(jī)，再通過(guò)程序的控制進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警部分主要是由音頻放大電路、電話(huà)摘掛機(jī)等構(gòu)成。

1 總體設(shè)計(jì)方案

通過(guò)傳感器完成信號(hào)的采集，單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理之后并且傳送出去，聲光報(bào)警功能則是由程序來(lái)控制完成，總體設(shè)計(jì)方案框圖如圖1所示。

該系統(tǒng)能夠完成的功能主要有以下五個(gè)方面：

（1）可通過(guò)傳感器完成對(duì)盜竊、火災(zāi)、可燃性氣體的檢測(cè)，并且通過(guò)振鈴進(jìn)行報(bào)警；（2）首先設(shè)定一個(gè)預(yù)警值，如果振鈴的次數(shù)超過(guò)了預(yù)警值，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警；（3）撥號(hào)的數(shù)量及順序可以根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)置；（4）系統(tǒng)能夠自動(dòng)撥號(hào)與掛機(jī)，并且與日常電話(huà)不相沖突，兩者之間互不干擾；（5）對(duì)于預(yù)先設(shè)定的號(hào)碼，可以設(shè)置順序依次撥打。

2 硬件電路設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的硬件電路主要由以下幾部分構(gòu)成：（1）單片機(jī)最小系統(tǒng)電路：主要涉及復(fù)位電路及振蕩電路，保證單片機(jī)的正常工作。（2）DTMF收發(fā)電路：DTMF通信技術(shù)就是指雙音多頻技術(shù)，主要完成對(duì)音頻信號(hào)的接收與發(fā)送，為簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，采用集成電路芯片MT8888。振鈴檢測(cè)電路主要是為了避免報(bào)警系統(tǒng)電路對(duì)正常的電話(huà)通訊產(chǎn)生沖突而設(shè)計(jì)的，當(dāng)有電話(huà)打進(jìn)時(shí)，通過(guò)判斷振鈴次數(shù)來(lái)確定是否接聽(tīng)電話(huà)。自動(dòng)報(bào)警電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)要是接收到報(bào)警信息，會(huì)立即啟動(dòng)遠(yuǎn)程報(bào)警。事先將報(bào)警號(hào)碼設(shè)置好并且進(jìn)行存儲(chǔ)，危險(xiǎn)信號(hào)產(chǎn)生時(shí)單片機(jī)進(jìn)入中斷延時(shí)，進(jìn)行接聽(tīng)電話(huà)的操作。（3）語(yǔ)音電路：語(yǔ)音的提示和報(bào)警，采用的是語(yǔ)音芯片ISD4004，可以實(shí)現(xiàn)錄音和放音功能。音頻放大電路是在發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)，報(bào)警聲足夠大。（4）編碼與發(fā)射電路：該電路采用集成芯片PT2262，PT2262的地址碼與主機(jī)的地址碼必須相同。（5）接收與解碼電路：該電路采用PT2272，PT2272與PT2262是對(duì)應(yīng)的，如果PT2272接收到信號(hào)，會(huì)觸發(fā)中斷程序，讀取數(shù)據(jù)碼提取報(bào)警信息。（6）存儲(chǔ)器是為了存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)置的號(hào)碼，鍵盤(pán)是為了人機(jī)交互方便。

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用了模塊化的設(shè)計(jì)思路，主要包括主程序設(shè)計(jì)、報(bào)警處理子程序、振鈴檢測(cè)子程序、用戶(hù)設(shè)置子程序、狀態(tài)控制子程序。為了保證系統(tǒng)時(shí)刻處于布防狀態(tài)，該系統(tǒng)可以對(duì)布防和撤防進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。當(dāng)有電話(huà)打進(jìn)來(lái)時(shí)，振鈴檢測(cè)電路進(jìn)行檢測(cè)并記錄振鈴次數(shù)，是否接聽(tīng)電話(huà)由振鈴次數(shù)來(lái)決定，同時(shí)將預(yù)先設(shè)置的密碼輸入進(jìn)去。相關(guān)的信息，通過(guò)單音雙頻信號(hào)的接收和發(fā)送部分，傳送給主板，密碼準(zhǔn)確的話(huà)，就進(jìn)行下一步工作；密碼不正確，則無(wú)法進(jìn)行。然后，處理器決定布防還是撤防。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的家庭報(bào)警系統(tǒng)，采用的關(guān)鍵技術(shù)是單片機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，對(duì)于已經(jīng)完成裝修的家庭及不方便布線(xiàn)的地點(diǎn)都不影響使用。本系統(tǒng)是自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，非常適用于住宅的智能化，它有著防盜窗、防盜門(mén)等傳統(tǒng)防盜措施所不具備的一些優(yōu)點(diǎn)：（1）用戶(hù)可以將號(hào)碼預(yù)先按照順序設(shè)置好，當(dāng)有危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，該系統(tǒng)可以按照順序撥打號(hào)碼，假如用戶(hù)沒(méi)有接聽(tīng)，就撥打下一個(gè)，直到打通為止。（2）所設(shè)計(jì)的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)與電話(huà)之間屬于并聯(lián)的關(guān)系，當(dāng)報(bào)警結(jié)束時(shí)不會(huì)占用電話(huà)線(xiàn)，因此與電話(huà)的正常通訊不會(huì)相互沖突。（3）該系統(tǒng)在居民的家庭住宅中可以大量應(yīng)用，在辦公樓等其他需要報(bào)警設(shè)備的建筑物中也可以大量使用。此外，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本較低，操作方便，對(duì)于智能化的家居系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。

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作者簡(jiǎn)介：李冰（1989-），男，河南南陽(yáng)人，碩士研究生，助教，研究方向：智能交通。