智能无线防盗报警器的设计

２００８５

一、引言

二、系统硬件电路传统的有线防盗报警器都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音，内部没有控制器，易被破坏失效，安装、扩展也不方便。本文设计的无线防盗报警器利用单片机控制，功能强大，并且易于扩展成多用途的智能家居系统。

智能报警系统硬件总体结构如图１所示，主要包括控制器、发射接收模块、ＤＴＭＦ（双音多频）模块、语音模块、电话接口模块等。

选用ＡＴ８９Ｃ５１单片机，电路见图２。Ｐ３．２（ＩＮＴ０）连接防盗探测器，用来检测盗情，如果盗情发生，触发外部中断０。Ｐ２．１连接语音电路，实现语音的回放控制。Ｐ２．３连接电话接口芯片，实现模拟摘挂机控制。Ｐ１．０输出模拟远程控制。Ｐ１．４连接报警蜂鸣器。Ｐ０．０～Ｐ０．３分

别与ＭＴ８８８８的Ｄ０～Ｄ３相连，用做数据总线。Ｐ２．０与ＭＴ８８８８的ＲＳ０相连，控制ＭＴ８８８８内部寄存器的选择。Ｐ２．７与ＭＴ８８８８的ＣＳ控制ＭＴ８８８８的选通。Ｐ３．３（ＩＮＴ１）连接电话接口芯片的２４脚，用来检测振铃。Ｐ３．６、Ｐ３．７分别与ＭＴ８８８８的ＷＲ和ＲＤ相连，控制ＭＴ８８８８的读写操作。

探测器选用无线门磁，由一块永磁体和门磁主体（内部有一个常开型的干簧管）两部分组成。无线发射

１、总体结构

２、控制器

３、探测器及无线发射、接收电路

智能无线防盗报警器的设计

郭云志

华南农业大学，广东广州，５１０６４２

【摘要】【关键词】介绍一款功能丰富、易于扩展的家居智能电子系统，由ＡＴ８９Ｃ５１单片

机控制电路、无线收发电路、ＤＴＭＦ（双音多频）电路、语音录放电路、电话接口电路等部分组成。系统核心功能是防盗报警，由无线门磁探测盗情，通过带编码、解码芯片的无线射频模块收发信号，进行现场报警，同时通过固定电话线以ＤＴＭＦ方式自动拨号，电话接通后向对方播放预先录制的报警信息。系统还可自动接通户主打回的电话，利用ＤＴＭＦ解码远程电话按键信号，传送到单片机，对室内开关电路进行控制。

ＡＴ８９Ｃ５１ＤＴＭＦ防盗报警器远程控制

图１系统硬件总休结核框图

图２控制器电路

无线门磁探测器蜂鸣器电路带编码无线发射模块８９Ｃ５１ＣＰＵ

语音电路电话接口电路

带解码无线接收模块

ＤＴＭＦ收发器模拟远程控制

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电路包含在门磁主体内，接收部分为超再生模块电路，ＰＴ２２６２／ＰＴ２２７２组成编、解码芯片对。当永磁体离

开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码（数据码）的３１５ＭＨｚ高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。

报警器电路与用户电话机共用一条电话线。选用ＭＴ８８８８型ＤＴＭＦ收发器，与单片机及语音电路组合，实现各种电话信号音的检测，进行自动拨号；或者解码远程电话按键信号，传送到单片机，实现远程控制。电路如图３所示。

选用ＩＳＤ１４２０作为基本录、放音电路，所有的地址线均设置为０，放音的起始地址是０。当按住Ｓ３键，录音开始，数据从０地址开始存储，直到存储器满或按键松开为止。当按下Ｓ１键，则开始放音。电路见图４。

电话接口电路如图５所示。

ＤＴＭＦ收发电路、语音电路均需要通过电话接口电路与外界相连，选用ＰＨ８８０９电话接口芯片。

系统通过单片机控制，在有盗情时，启动蜂鸣器电路，同时自动拨打预先设定电话报警；或者接受远程控

制。主流程如图６所示。

电话报警流程如图７所示。

检测子程序用来获取提机后的回音信号，得到一个

计数值。判断子程序根据程控交换机的标准确定检测到

的回音是拨号音、忙音、回铃音。拨号子程序在可以拨

号条件下拨打预先设定电话，若对方为占线或响铃后无

人接，则延迟一段时间，等候下一轮续拨。放音子程序在

拨打的电话接通后，将预先录制的报警语音回放出来。

远程控制子程序流程如图８所示。

４、ＤＴＭＦ收发电路

５、语音电路

６、电话接口电路

１、主程序流程

２、电话报警子程序流程

３、远程控制子程序流程

三、系统软件

图３ＤＩＭＦ收发电路

图４语音电路

图５电话接口电路

图６主程序流程

图７电话报警流程

（下转第页）

９

开始

延时１００ｍｓ

拨号初始化

有盗情？

Ｙ

Ｎ

蜂鸣器响，调用电话报警子程序

有振铃？

调用远程控制子程序

Ｎ

Ｙ

开始

调用提机子程序

调用检测子程序

调用判断子程序

以可拨号？

Ｙ

Ｎ

调用拨号子程序

调用检测子程序

调用检测子程序

有忙音？

有回铃音？

５０ｓ定时到？

调用放音子程序

调用挂机子程序

返回

调用挂机子程序

延时５ｓ

Ｎ

Ｎ

Ｎ

Ｙ

Ｙ

调用延时子程序

图８远程控制流程

开始

振铃标志为？

１

置为模式

ＭＴ８８８８ＣＰ

８次振铃到时？

调用提机子程序

调用解码子程序

ＣＴＭＦ

返回

Ｙ

Ｎ

Ｎ

Ｙ

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－４４－研究与探索

式、位置等，训练和督导技术人员正确安装和维护系统。例如探测器的安装，可以通过计算机模拟探测器的位置及接线端子，指导和训练维护管理人员正确查找系统的故障并及时排除，同时还可模拟实施工程管理、处置预案。可以在虚拟防范系统中预先存储防护系统的应急处理预案，当安防系统中的防范设备被触发时，计算机就可根据预案，在显示器和大型屏幕上显示出来。人们从屏幕上可以看到处理意见，对安防系统管理人员的工作具有很好的指导作用。

随着安防行业的迅猛发展，人们的安防观念也得到更新和加强，安防行业对安防人才的需求也越来越多。浙江警官职业学院安全防范技术专业是根据安防行业的迅猛发展在全国类院校最早开设的。近年来一些类院校和一些技术院校先后开展了安防人才的培养，劳动和社会保障部先后颁布了安防行业的两个新职业：安全防范设计评估师和安全防范系统安装维护员。新职业颁布后，必然面临着大量的职业技能鉴定培训工作，利用虚拟现实技术建立虚拟培训基地，对有关从业人员进行技能教育。通过场景模拟技术，动态实时的立体听觉生成技术，三维定位、方向、触觉反馈传感技术，利用计算机对防范现场的各种参数进行合成处理，按照防范预案基本的组织指挥程序，把任务以文字和图示的方式反馈给学习者，会使所有的学习培训人员觉得身临其境，凭借自己的思维和判断，利用技能、智能去排除虚拟环境下的一切不利安全的因素，最佳地对防范目标进行防护。虚拟现实技术的应用将会大大提高训练、学习和培训的效果。安防技术发展迅速，一些实验设备的使用，必然面临耗损和落后，利用虚拟现实技术开展教学活动，可以消除学习者在操作时的安全顾虑，减少昂贵添购和保养的费用，通过软件的扩展及更新功能还可实现紧跟安防技术日新月异的发展步伐。

由于我国社会经济的转型进程加快，经济发展不平衡，诱发和滋生犯罪的消极因素大量存在，犯罪手段呈现出多样化、专业化和智能化，加之国际恐怖势力的影响，我国社会安全形势日益严峻；党和国家明确提出了建立“和谐社会”社会发展目标，各级、企事业单位对安全防范的建设给予了高度重视，全社会的安全防范意识日益提高。这一大好形势，为安全防范学科及技术的发展提供了良好的机遇。而虚拟现实是一种可以创造和体现虚拟世界的计算机系统，虚拟现实技术则是防护效果实现的重要支撑技术和手段。充分利用计算机辅助设计和虚拟现实，可减轻安防工程设计人员的劳动强度、缩短设计周期、提高施工质量、节省投资。虚拟现实技术在安防领域中潜力巨大、应用前景十分广阔，将会给整个安防行业带来一场。

［１］汪成为、高文、王行仁．灵境（虚拟现实）技术的理论、实现及其应用［Ｍ］．清华大学出版社，１９９６［２］曾建超，石定机．虚拟现实技术及系统［Ｊ］．高技术通讯，１９９４，４：３９～４３

［３］张再兴．虚拟现实的技术概念和研究课题［Ｊ］．清华大学学报（自然科学版），１９９５，３５（５）：４９～５３

［４］曾建超，徐光佑．虚拟现实技术及其发展战略［Ｊ］．电子学报，１９９５，２３（１０）：５７～６１

［５］戚宜欣，夏征义等．虚拟现实技术在安全工程中的应用［Ｊ］．中全科学学报，１９９９，９（６）：４９～５２

３、安防教学及培训

三、结论

【参考文献】没有盗情发生，户主打回电话时，检测到有振

铃，设定几次振铃还没人接听时，系统自动提机接通电话，等待户主通过电话机键盘输入命令，通过ＤＴＭＦ把命令传送到主机，解码后完成各种远程控制动作。

本智能防盗报警系统功能完善、安装方便、容易应用。换接其他传感器，例如火、温度、烟雾探测器，就可作为防火报警系统使用。另外，通过扩展外部的存储器、主机的探头接口数、显示模块、语音电路等，可使系统智能化程度更高、功能更强。

［１］沙占友，王彦朋，孟志永．单片机外围电路设计［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００３．

［２］邱明树．电话机集成电路使用指南［Ｍ］．北京：电子工业出版社，１９９５．

［３］温强，赖志昌，王丽慧．双音多频发送接收器ＭＴ８８８８及其应用［Ｊ］．自动化技术与应用，２０００，１９（２）：４７－５１．

转自《电子工程师》２００８年第３期

三、结束语【参考文献】

（上接第４４页）

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