住宅防盗防火智能电话报警系统设计

第 32卷 第 3 期 河南师范大学学报(自然科学版) Vol . 32 No . 3 2004年 8 月 Journal of H enan Normal University (Natural Science) Aug . 2004 文章编号: 1000- 2367( 2004) 03- 0121- 03 住宅防盗防火智能电话报警系统 ¹ 王 芳1,林 蔚2,王长清1,平 萍1,吴东芳3 ( 1.河南师范大学 物理与信息工程学院,河南 新乡 453007; 2.河南师范大学 学报编辑部, 河南 新乡 453007; 3. 平原大学 计算机系, 河南 新乡 453000) 摘 要:介绍了一种基于公用电话网的智能防盗防火报警系统的硬件和软件设计. 利用单片机、DTMF 信号收 发芯片、集成语音芯片等完成智能报警功能. 关键词: DTMF自动拨号;智能报警系统; 密码控制 中图分类号:TN915. 5 文献标识号: A 1 系统功能介绍 为了给居民创造安宁的生活环境,住宅小区目前普遍采用智能联网报警系统. 本文介绍了一种将 MCS- 51单片机[ 1]、DTMF 信号收发芯片MT8888、集成语音芯片 ISD1420及HD44100液晶驱动显示模块等有机地结 合在一起,与电话网络相连的自动拨号防盗防火智能报警系统. 该报警系统的防范功能可由用户通过主机面 板上的键盘来设置, 当被监测点有盗情或火灾事故发生时,事故地点的探测器将报警信号送入该系统,系统 自动通过电话网络向管理中心或用户寻呼.报警控制主机与探测器之间采用无线工作方式,无线探测器包括 无线红外/微波双鉴探测器、无线复合火灾探测器或带有紧急报警的无线遥控器. 2 系统硬件设计 报警系统框图如图 1所示, 整个报警系统分为三部分,即用户端探测器部分、用户端自动报警器部分和 小区监控管理中心部分. 其中前端探测器部分可根据需要放在现场的不同位置,能达到多项监控的目的;用 户端自动报警器置于用户家中;管理监控中心部分用来对各自动报警器采集的报警信息进行监控和管理. 2. 1 用户端探测器 探测器由红外/微波双鉴探测器和复合火灾探测器构成,分别探测盗情和火灾信息[ 2] . 2. 2 用户端自动报警器 自动报警器包括 DTMF 自动拨号电路、密码控制电路、语音与报警电路、电话机接口电路、电源电路 以及键盘显示电路. 2. 2. 1 自动拨号报警部分 MT8888芯片不仅具有 DTMF 信号收发功能,而且具有电话信号音检测功能[ 3] ,它可以方便与 MCS51系 列单片机接口. ISD1420是单片固态语音集成电路,语音一经录制,可保存10 a 以上, 可反复录制10万次,其录放时间可 达20 s. 当按下 REC键后, 录音开始,数据从0地址开始存储,直到存储器满或者松开按键为止.当按下 PLAY 键后,则开始放音,直到 PLAY松开或者存储器用完为止. ¹ 收稿日期: 2004- 02- 17 作者简介:王 芳( 1972~ ) ,女, 河南林州人,河南师范大学讲师, 硕士,研究方向:传感器应用与信号处理. 图 1 报警系统框图 拨号电路、语音电路均需要通过电话接口电路与外界相连.为确保拨号电路的 DTMF信号正常发送和语 音电路语音信号的正常播出, 系统设置极性保护电路, 由二极管桥路构成,不论用户如何将外线接入LINE IN 口,都能确保电路内部的 2线为正电压. 2. 2. 2 密码 、键盘及显示部分 报警系统采用密码开启与关闭功能,并可随时加以修改.键入的密码值与密码缓冲区中的原始密码值相 比较,相同则撤防,用户可以进入. 当连续六次误码输入后, 自动报警器进入报警状态,发出报警信号.密码电 路设有90 s定时中断控制信号, 防止长时间无效操作. 键盘是用来完成全部系统状态显示和所有功能操作的装置, 在键盘上可以对系统进行密码布防、撤防、 旁路及编程设置,如将预置各种延时时间、预置接警电话、通讯格式及各类信息和触发紧急报警.对探头 状态、电源状态以及各地址状态都有故障显示或报警显示.撤防时防区上方的指示灯会自动点亮, 表示防区 已撤防,可以随便通行,即使在有报警探头发出信号时,系统也不发出报警启动信号. 2. 2. 3 电源部分 ICL7673是单片 CMOS备用电源集成电路,正常工作时, 主电源经过电阻和硅二极管对镍镉电池进行涓 流充电,输出电压为主电源电压.当电网突然停电时,改由备用电源对系统继续供电,输出电压变为备用电源 电压值,可保证系统在主电源掉电时正常工作. 2. 3 管理中心监控部分 若有报警信号, 小区管理中心监控计算机即启动报警处理程序, 发出报警信号,值班人员接到报警信号 后,必须输入出警人员姓名,才能退出报警状态.计算机退出报警状态时,将接警报的日期、时间、住户号、报 警类别、处警人员姓名、处警时间等有关报警信息,加载到报警文件中保存,以便日后查询.处警完毕后, 填写 处警报告并存入计算机, 完成监控、报警、接警、处警的全过程. 122 河南师范大学学报(自然科学版) 2004年 图 2 拨号电路子程序流程图 3 系统软件设计 3. 1 报警电路软件设计 主程序主要执行初始化, 检测探头与电源状态,然后查询是否 有密码输入, 并对结果进行相应处理. 当合法用户离开后, 主程序 等待一定时间, 自动进入设防状态. 主程序定时调用看门狗处理程 序,使系统正常时不被复位. 3. 2 拨号控制电路软件设计 图2为拨号控制模块程序流程图, 拨号控制软件设计是自动报 警器的核心,它完成摘机,信号音判断, 拨号及发出语音求救信号, 最后挂机. 其中要考虑到拨号音、忙音、回铃音等各种信号音的存 在. 4 结 论 住宅防盗防火智能电话报警系统是利用日益普及的住宅电话 线来实现报警功能,该系统可实现通信自动化、防盗电脑化、应答 顺应化及家电遥控化[ 4]的目的. 同时, 可在住宅安装医疗求助按钮 及紧急安全求救按钮, 与报警系统相结合建立医疗看护求助系统 及紧急安全求救系统.使用时,还可以加上摄录像系统.当报警时, 自动启动自动录像, 则可以构成一个非常完善的监控报警系统. 本 系统设计合理, 运行可靠,提高了住宅安防系统的智能化水平. 参 考 文 献 [ 1] 张毅刚,彭喜源, 曲春波.MCS-51单片机应用设计[ M] . 哈尔滨: 哈尔滨工 业大学出版社, 1997. 12~ 20. [ 2] 王 芳,马幼军, 蒋国平.智能化住宅防盗防火报警系统设计[ J] .传感器技术, 2002, 21( 10) : 25~ 27. [ 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. [ 4] 吴慎山,王 芳, 吴东芳,等. 智能单片机频率计的原理与设计[ J] . 河南师范大学学报(自然科学版) , 2004, 32( 2) : 43~ 45. The design of intelligent theft-proof and fireproof phone alarm system for residential area WANG Fang 1 , LIN Wei 2 , WANG Chang-qing 1 , PING Ping 1 ,WU Dong- fang 3 ( 1. College of Physics and Information Engineering, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China; 2. Editorial Office of the Journal,Henan Normal University, Xinxiang 453007,China; 3. Department of Computer Science, Pingyuan University, Xinxiang 453000,China) Abstract:A kind of intelligent alarm system against theft and fire based on public phone net is introduced. The function and design of hardware and software are also presented. Alarm function is completed with single- chip, dial chip and speech chip. Key words:DTMF autodial; intelligent alarm system; code control 123第 3 期 王 芳等: 住宅防盗防火智能电话报警系统设计