无线智能报警器的设计
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:478
关键词:被动红外 ;双音多频 ;无线数据传输
本文介绍一种无线智能报警器,它能识别各种警情(盗窃、火灾、求救、煤气泄露等),并及时将警情通过公共电话交换网传输到手机、固定电话或联网报警中心,以便用户或警察能及时采取有效措施。
无线智能报警系统由遥控器、报警探测器和家庭报警控制器组成,它们之间采用无线连接。报警探测器包括无线门磁、无线被动红外探测器、无线煤气泄露探测器、无线火灾烟雾探测器和无线主动红外对射等。
系统的硬件构成
系统硬件包括报警探测器的硬件和家庭报警控制器的硬件。本文仅介绍家庭报警控制器的硬件构成及特点。家庭报警控制器由电源及备用电源、无线接收、语音存储、被动红外探测、电话号码及报警信息和设置存储、拨号与接收部分和音频输出部分组成。
微处理器单元
微处理器采用at89s52,其内置256字节的ram、8k字节的flash、32个i/o口、3个16位定时/计数器、8个中断源,一个全双工串行口、看门狗定时器、双数据指针、片内振荡器和时钟电路。at89s52的主要功能是:接收无线信号并进行相应处理;对被动红外信号进行识别处理;控制zy1420b进行录音和放音;控制cm8880pi和mc34118接收和发送dtmf码;读写at24c04;检测振铃信号进行远程设防或撤防;检测电话线通断;输出模拟警笛信号驱动警笛等。同时采用ht7044b对系统工作电压进行监控,当电压低于4.4v时,将输出高电平对微处理器复位;使用看门狗定时器进行抗干扰,防死机处理。
电源及后备电源单元
电源及后备电源单元由低压差三端稳压器ht7551-1和电池充电电路构成。该电路采用100ma自恢复保险电阻对整个电路进行短路保护;采用瞬变二极管和压敏电阻对电源电路进行防雷电保护;对6v 1.3ah的免维护电池进行充电,使家庭报警控制器在断电时自动切换到电池供电,并能在断电或输入电源被破坏时工作36小时以上。其中ht7551-1是低压差、低功耗5v三端稳压器,最大输入电压达24v,典型输出电流为150ma,当输出电流为1ma时,典型的输入输出电压差为100mv。这些特性使其既能工作于最高达24v的外接电源(本系统外接电源为dc20v),又能采用6v电池供电。
电话号码、设置和报警信息存储单元
电话号码、设置和报警信息存储单元采用at24c04。at24c04是e2prom,内置512字节和i2c通信端口,外部有8个引脚,可靠性高,数据保持时间长(≥100年)。
无线接收单元
无线接收单元构成如图1所示。本单元采用通用无线接收板m1,它使用超再生电路或超外差电路,电路成本低,电流最小可达100ma。通用无线接收板输出端out定义为outa,另外本报警器对通用无线接收板进行了改动,从中引出一输出端,定义为outb。信号outa经cd4093整形输送到微处理器的encode端,微处理器对由encode输入的信号进行识别。当由outb输出的信号达到一定幅度时,输出低电平给微处理器引脚1,微处理器响应中断,开始对由encode输入的信号进行识别。其原理是:信号outb经电压跟随器(u16c)隔离后给c107充电,给lm324的12脚和3脚提供参考电压。同时,信号outb经电压跟随器隔离,进一步放大后由lm324的7脚输出。当p0.3为高电平时,lm324的13脚也为高电平,14脚为低电平,1脚为高电平;当p0.3由高电平变为低电平时,c106经r105、d101放电,此时d101导通,outb信号传递到lm324的13脚,经c106积分,最后与u16a的3脚比较,有信号时输出一低电平脉冲,无信号时输出高电平。
语音存储单元
语音存储单元的构成如图2所示。本家庭报警控制器采用zy1420b 20秒四段高保真语音录放模块。zy1420b内部使用isd1420作为主控芯片,对isd1420的标准外围电路作了优化并全部集成于模块内部。本家庭报警控制器对该模块进一步优化,采用mc34118的内部增益可调麦克风放大器,并消除背景声,如图2所示,语音信号进入mc34118的micin端,micout输出后进入zy1420b的anain端。本单元的主要功能是:录音,用户按遥控器的设置键,然后通过电话机输入指令818##或828##,at89s52使状态指示灯亮,提示用户开始录音,同时将地址码输送到zy1420b的b0、b1端,使zy1420b的/rec端为低电平并开始录音,录音时间到则置/rec高电平,同时灭状态指示灯;放音,输入指令《888##》或播放语音信息,at89s52就将地址码输送到zy1420b的b0、b1端,并使zy1420b的/playl端为低电平,开始放音,放音时间到则置/playl高电平。
dtmf拨号及接收单元
双音多频(dtmf)拨号及接收单元的构成如图2所示。本报警器的双音多频单元采用cm8880pi,该单元功能是:拨电话号码和输出报警信息,at89s52先对cm8880pi初始化,然后将一位数字及控制信号送到cm8880pi的d3~d0、/cs、rs0、r/w端,当cm8880pi完成发送后,/irq端发送中断信号给at89s52,通知at89s52发送下一数字,而调制的dtmf信号经mc34118放大及校准后,经隔离变压器输送到公共电话交换网。接收反馈的控制信息和接收用户设置信息(
关键词:被动红外 ;双音多频 ;无线数据传输
本文介绍一种无线智能报警器,它能识别各种警情(盗窃、火灾、求救、煤气泄露等),并及时将警情通过公共电话交换网传输到手机、固定电话或联网报警中心,以便用户或警察能及时采取有效措施。
无线智能报警系统由遥控器、报警探测器和家庭报警控制器组成,它们之间采用无线连接。报警探测器包括无线门磁、无线被动红外探测器、无线煤气泄露探测器、无线火灾烟雾探测器和无线主动红外对射等。
系统的硬件构成
系统硬件包括报警探测器的硬件和家庭报警控制器的硬件。本文仅介绍家庭报警控制器的硬件构成及特点。家庭报警控制器由电源及备用电源、无线接收、语音存储、被动红外探测、电话号码及报警信息和设置存储、拨号与接收部分和音频输出部分组成。
微处理器单元
微处理器采用at89s52,其内置256字节的ram、8k字节的flash、32个i/o口、3个16位定时/计数器、8个中断源,一个全双工串行口、看门狗定时器、双数据指针、片内振荡器和时钟电路。at89s52的主要功能是:接收无线信号并进行相应处理;对被动红外信号进行识别处理;控制zy1420b进行录音和放音;控制cm8880pi和mc34118接收和发送dtmf码;读写at24c04;检测振铃信号进行远程设防或撤防;检测电话线通断;输出模拟警笛信号驱动警笛等。同时采用ht7044b对系统工作电压进行监控,当电压低于4.4v时,将输出高电平对微处理器复位;使用看门狗定时器进行抗干扰,防死机处理。
电源及后备电源单元
电源及后备电源单元由低压差三端稳压器ht7551-1和电池充电电路构成。该电路采用100ma自恢复保险电阻对整个电路进行短路保护;采用瞬变二极管和压敏电阻对电源电路进行防雷电保护;对6v 1.3ah的免维护电池进行充电,使家庭报警控制器在断电时自动切换到电池供电,并能在断电或输入电源被破坏时工作36小时以上。其中ht7551-1是低压差、低功耗5v三端稳压器,最大输入电压达24v,典型输出电流为150ma,当输出电流为1ma时,典型的输入输出电压差为100mv。这些特性使其既能工作于最高达24v的外接电源(本系统外接电源为dc20v),又能采用6v电池供电。
电话号码、设置和报警信息存储单元
电话号码、设置和报警信息存储单元采用at24c04。at24c04是e2prom,内置512字节和i2c通信端口,外部有8个引脚,可靠性高,数据保持时间长(≥100年)。
无线接收单元
无线接收单元构成如图1所示。本单元采用通用无线接收板m1,它使用超再生电路或超外差电路,电路成本低,电流最小可达100ma。通用无线接收板输出端out定义为outa,另外本报警器对通用无线接收板进行了改动,从中引出一输出端,定义为outb。信号outa经cd4093整形输送到微处理器的encode端,微处理器对由encode输入的信号进行识别。当由outb输出的信号达到一定幅度时,输出低电平给微处理器引脚1,微处理器响应中断,开始对由encode输入的信号进行识别。其原理是:信号outb经电压跟随器(u16c)隔离后给c107充电,给lm324的12脚和3脚提供参考电压。同时,信号outb经电压跟随器隔离,进一步放大后由lm324的7脚输出。当p0.3为高电平时,lm324的13脚也为高电平,14脚为低电平,1脚为高电平;当p0.3由高电平变为低电平时,c106经r105、d101放电,此时d101导通,outb信号传递到lm324的13脚,经c106积分,最后与u16a的3脚比较,有信号时输出一低电平脉冲,无信号时输出高电平。
语音存储单元
语音存储单元的构成如图2所示。本家庭报警控制器采用zy1420b 20秒四段高保真语音录放模块。zy1420b内部使用isd1420作为主控芯片,对isd1420的标准外围电路作了优化并全部集成于模块内部。本家庭报警控制器对该模块进一步优化,采用mc34118的内部增益可调麦克风放大器,并消除背景声,如图2所示,语音信号进入mc34118的micin端,micout输出后进入zy1420b的anain端。本单元的主要功能是:录音,用户按遥控器的设置键,然后通过电话机输入指令818##或828##,at89s52使状态指示灯亮,提示用户开始录音,同时将地址码输送到zy1420b的b0、b1端,使zy1420b的/rec端为低电平并开始录音,录音时间到则置/rec高电平,同时灭状态指示灯;放音,输入指令《888##》或播放语音信息,at89s52就将地址码输送到zy1420b的b0、b1端,并使zy1420b的/playl端为低电平,开始放音,放音时间到则置/playl高电平。
dtmf拨号及接收单元
双音多频(dtmf)拨号及接收单元的构成如图2所示。本报警器的双音多频单元采用cm8880pi,该单元功能是:拨电话号码和输出报警信息,at89s52先对cm8880pi初始化,然后将一位数字及控制信号送到cm8880pi的d3~d0、/cs、rs0、r/w端,当cm8880pi完成发送后,/irq端发送中断信号给at89s52,通知at89s52发送下一数字,而调制的dtmf信号经mc34118放大及校准后,经隔离变压器输送到公共电话交换网。接收反馈的控制信息和接收用户设置信息(
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