基于微处理器的家庭保安系统(报警处理子系统)

摘  要
随着人们生活水平的提高和安全防范意识的增强，急需开发面向普通居民、价格低廉、运行可靠的自动报警系统。鉴于住宅电话和移动通讯设备已相当普及，因此利用公共通讯网作为报警系统的传输媒体是最佳的选择。本设计介绍了一种基于公用电话网，利用单片机8051、DTMF信号收发芯片MT8880、集成语音芯片ISD1420，集成温度传感器AD590 和气体传感器TGS202等，利用多传感器信息融合技术，完成语音报警的实用、可靠的单片机语音自动报警系统，着重阐述了该系统的组成形式及工作原理。基于该子系统原理的相关产品已在线使用。实践表明，单片机技术在系统报警和其它一些自动控制领域中有着广泛的应用前景。
    本设计是一个简单，适用的单片机自动报警系统，该子系统能自动完成对布测点检测，确认火警、水灾煤气泄漏等异常情况后能自动报警，并显示灾情点，记录火灾发生时间。

关键词：单片机；传感器；数据处理；报警

ABSTRACT
A kind of intelligent alarm system against theft and fire based on public phone net is introduced. This paper describes a method that use single chip computer and digital voice chip ISD1420 to realize remote voice alarm，gives out the hardware structure and software of system，Based on the single-chip microcomputer AT89C51，dial chip MT8880 and speech chip ISD1420，temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202 are used，and the multi-sensors information processing method is adopted . According to the related product of the system's principle already on-line used. Practice the enunciation，the single-chip microcomputer technique has the extensively applied foreground in system alarm and other automatic control realm.
   This article designed a simple and practical fire alarm system based on single-chip micro-computer. This system can monitor automatically the position which is acute to temperature. It can also send out alarm signal，show the position and record the occurring time when a fire has broke out.

Key words: single-chip；sensor；signal process；alarm

系统功能和组成
一般小型防火单位火灾报警系统如图1 所示。现场火灾报警器通过对传感器火情信息的检测，使用智能识别算法实现对火灾的监测。当报警器监测到火情信息后，直接通过Modem 经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息(包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等) ，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关负责人。消防指挥中心根据接收到的火警信息，立即在消防信息数据库中查询单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络将出警命令直接下达各消防中队。

系统功能及特点
本报警器的工作原理:当发现警情时，探测器将警报信号通过传感器接口送入单片机，单片机的报警中断程序开始运行，调用拨号子程序按照预置号码进行拨号。此时单片机控制MT8880 发送双音频信号拨号，并检测呼叫信号以判定是否可以调用语音模块进行语音报警。当没有警情时，可以通过另一部话机拨打本机，振铃检测电路将振铃音信号转换成TTL 信号传送给单片机，由单片机计数；当经过预设的振铃无人摘机时，系统就会自动摘机，调用远程设置子程序进行远程录音、查询警情等操作。
语音报警系统主要完成的功能：感温传感器和感烟传感器通过采集现场信号输入中央处理器，若判断出两种传感器中有一种动作，表明有异常现象，发异常语音报警信号“温度超限”或 “烟雾报警”，同时相应的指示灯亮。此时。若另一传感器也动作，则停止异常报警，而进入火警报警状态，有现场语音 “火警”报警提示，火警指示灯亮。同时系统调用远程报警模块，开始逐个拨叫预设的报警电话，直至有一个报警电话拨通，并收到回码。在拨号后首先判断电话线的状态是否为回铃音及对方是否摘机。如是，播放录制好的语音报警内容，如 “某某区某某单元某某楼层某某房间发生火警”。否则挂机，拨打下一个号码。

本文设计的用于小型防火单位的单片机火灾报警系统具有以下特点:
(1) 能对室内烟雾(CO2，CO) 及温度突变进行报警(声光报警)。
(2) 如果出现硬件故障(如传感器遗落、内部元器件损坏等)，能发出故障报警。
(3) 如果只有一种参数出现异常(如烟雾浓度过大或是温度较高)，能发出异常报警信号，令值班人员到现场处理。
(4) 如果烟雾和温度同时出现异常，则说明有火灾,发出火灾警报，并及时将火灾信息上报消防指挥中心。
(5) 有报警优先，对普通电话的强拆功能.既当电话正在使用时发生火警，系统将强行切断电话，自动拨打报警电话功能。据类似本系统的报警器现场模拟实验表明，本系统安全可靠，误报率低。且由于其体积小、操作维护方便、成本低廉等，具有广阔的应用前景。

系统组成
硬件电路主要包括单片机电路、2 路传感器报警信号电路、模数转换电路、语音报警电路、震铃检测电路、模拟摘机和DTMF解调电路以及主备电控制电路部分。










目    录

绪  论 1
1  系统功能和组成 5
1.1  系统功能及特点 5
1.2  系统组成 6
2  报警器硬件设计 7
2.1  火情检测 7
2.2  语音录放电路 8
2.2.1  ISD1420各引脚及其功能 8
2.2.2  语音段的寻址 10
2.3  双音频收发电路 10
2.3.1  MT8880介绍 10
2.3.2  DTMF信号介绍 11
2.3.3  DTMF信号的收发电路 12
2.4  声光报警模块 13
2.4.1  声音报警 13
2.4.2  灯光报警 14
2.5  振铃检测电路 15
2.6  信号音检测电路 15
2.7  主备电控制电路 17
2.8  AT89C51简介 18
2.8.1  主要特性 18
2.8.2  管脚说明 18
2.8.3  振荡器特性 20
2.8.4  芯片擦除 20
3  系统软件设计 21
3.1　数据采集子程序 21
3.2　火灾判断程序设计 22
3.3  报警程序设计 23
3.3.1　电话报警模块 23
3.3.2  MT8880的数据发送程序设计 25
3.3.3  MT8880的数据接收程序设计 27
结  论 29
致  谢 30
参考文献 31