家用红外报警系统毕业设计论文
智能无线防盗系统的设计
系统介绍了智能无线防盗系统的基本原理和组成框图，并详细描述了电话网络的接收方法。本文讨论了热释电红外传感器、语音等电路，并给出了一些基本电路和软件流程。
关键词:无线防盗报警器热释电红外传感器
随着全国智能小区建设的普及，防盗系统已经成为智能小区的必备设备。本文利用单片机控制技术和无线网络技术，开发了一种具有联网功能的智能无线防盗系统，并研制了相关传感器。采用无线数据传输方式，无需重新布线，特别适合装修用户和布线不便的地方。
1智能无线防盗系统的基本原理
智能无线防盗系统由传感器、家庭智能报警器、物业管理中心报警主机和相关控制管理软件组成。图1为家庭智能报警框图，图2为物业管理中心报警接收主机框图。
1.1主机电路
如图1所示，主机电路通过射频接收模块接收来自发射器的报警信号，解码器(PT2272)解码后得到的报警传感器的地址和数据类型，只有在主机和传感器地址相同的情况下，主机才能接收到。解码后的输出数字代表传感器类型，输出信号进入CPU的INT1，触发中断处理程序。中断处理器通过DTMF收发电路拨打用户预设的电话号码(如手机号码、办公室号码)进行远程拨号报警；同时启动语音电路，将预先录制的语音信号通过电话线传输到主机，实现语音提示通讯功能。CPU输出警笛触发信号，放大后推动警笛或喇叭驱赶和恐吓小偷。用户还可以通过电话线远程设置/部署防御，输入遥控信号，通过8路控制输出控制有线电气设备，通过编码电路和射频发射模块控制无线电气设备。显示部分采用RT12232A图形点阵液晶模块实现汉字显示功能；显示报警时间和报警类型。键盘可以实现密码修改、语音输入和信息查看。
物业管理中心的接收主机不仅具有家庭报警主机的功能，还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信功能，实现联网和小区控制。
1.1.1 DTMF收发器电路
DTMF收发电路是实现电话线远程通信的关键部分。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、遥控钥匙数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器，结合单片机和音频放大电路，实现各种信号音的检测和DTMF信号的产生，并将DTMF信号发送到电话线上，如图3所示。
MT8888是采用CMOS工艺生产的带DTMF信号收发器的集成电路。其发射部分采用信号失真小、频率稳定度高的开关电容D/A转换器，可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的组成、分离和解码，并作为4位并行二进制码输出。
图3
选择中断模式时，接收或发送有效音频信号时，IRQ/CP引脚输出低电平，为CPU产生中断信号，在延时控制电压的跳变沿将数据锁存到输出端；当选择呼叫处理(CP)模式时，只能接收250 ~ 550 Hz的信号音。当它被拒绝或没有输入时，IRQ/CP引脚输出低电平。
(1)电话铃声格式
忙音:450赫兹，是350毫秒，否350毫秒，拨号音:450赫兹，连续。回铃音:450Hz，带1，不带4s。
(2)判断信号音的方式
将MT8888的IRQ/CP引脚连接到AT89S52的T0引脚，电话通话过程中的各种信号音被MT8888滤波限幅得到方波，从MT8888的IRQ输出到AT89S52的T0引脚，T0引脚的信号计数5s。计数值在2175 ~ 2357范围内，为拨号音；计数值在1041 ~ 1212范围内，为忙音；计数值在425 ~ 475范围内，为回铃音。在实际编程中，考虑到计数误差和程序的简化，范围可以适当放宽，但不能重叠。
(3)自动摘机
控制器和家庭电话在电话线上并行连接。为了用一根线报警，摘机电路设置如下:电话振铃信号通过光电耦合器TP521输入到AT89S52的it引脚，并计数。当收到振铃信号时，如果用户连续振铃10次仍未摘机，将自动转到家庭智能报警，CPU将P1.5脚置为“1”，使继电器K1接通，实现自动摘机功能。如果用户在10振铃期间连接电话，控制器不响应，以便控制器和电话互不干扰。摘机后，检测MT8888输出的双音多频信号，读取用户发送的远程信息，实现远程通信和控制功能。
图4
(4)自动报警
CPU收到热释电传感器的无线报警信号后，立即发出报警信号，并通过电话线传输给远程用户。报警方式如下:用户通过面板设备拨打10报警电话，存储在24C04存储器中。接到报警后，从1电话拨到10电话，回拨三次。如果有任何电话发回“#”键的确认信号，说明已经收到报警，不会继续拨号。每个号码都需要拨。每个号码需要拨100ms，号码之间间隔500ms。拨号时，首先检查存储在24C04中的电话号码。如果为空，则表示此电话未设置，跳过不拨号，继续拨打下一个电话号码。这样用户可以随意设置几个报警电话号码。我们规定号码的长度最多不能超过4位，以便存储在24C04中。
1.1.2语音电路
为了方便通讯，采用语音芯片实现语音指示和报警功能。ISD1420是单片语音录放集成芯片，录音时间20s。可分为160段，每段为125ms。REC引脚处于低电平时录音，PLAYE或PLAYL处于低电平时播放。ISD1420可以连续记录，也可以分段记录。
分段播放:先发送停止录放代码P1.2 ~ P1.4 = 000，再发送播放头地址A7 ~ A0，当P1.3或P1.4为低电平(PLAYE或PLAYL)时开始播放；回放延时，最后发送停止录放码P1.2 ~ P1.4 = 000，完成该段回放。通过重复上述过程，你可以播放出几段语音。图4是语音电路的原理。
1.1.3编码/解码电路
PT2262/2272是台湾省普成公司生产的低功耗、低CMOS、通用编解码电路。PT2262/2272最多可有12位(A0 ~ A11)三态地址端子引脚(悬空、接高电平、接低电平)，任意组合可提供531441地址码。
PT2262最多可以有6位(D0 ~ D5)数据端子管脚，设置的地址码和数据码从管脚17串行输出。编码芯片PT2262发送的编码信号由地址码、数据码和同步码组成。地址码必须与家庭控制主机中解码芯片PT2272的地址相同，以区分家庭控制器。数据代码可用于区分传感器类型。当有报警信号时，PT2262的管脚14为低电平，使能PT2262，从管脚17输出编码信号，通过射频模块传输出去。
解码芯片PT2272接收到信号后，对其地址码进行两次比较和校验，然后VT引脚输出高电平送到89S52的INT1，触发中断处理程序读取D0 ~ D3的数据码，学习报警传感器状态和报警类型。图5是编码/解码电路的原理。
1.1.4射频发射器模块和射频接收器模块
射频发射模块和射频接收模块的原理如图6和图7所示，工作频率为433MHz。最大传输距离可达1000m。
1.2传感器的设计
1.2.1被动红外热电传感器
人体体温恒定，一般在37℃，所以会发出特定波长约10μm m的红外线..被动红外探头的工作原理是探测人体发出的约10μm的红外线..人体发出的红外线约为10μm，通过菲涅尔滤光片增强，集中在红外传感器上。热电元件通常用作红外感应源。当人体发出的红外辐射温度发生变化时，这类元件会失去电荷平衡，向外界释放电荷，后续电路经过检测处理后会产生报警信号。
图8示出了二元热电红外检测元件LHI968的内部电路。它由两个二元热释电陶瓷组成，感应红外信号，然后通过场效应晶体管放大。D端的电阻和S端的电容具有抗电磁干扰能力。
图7
信号从S端引出，经前级放大，通过47μF电容后再次放大，与设定的mosfet比较，得到报警输出信号。47μF电容可以消除DC分量，从而消除使用环境(日光、光线、火源等)的影响。)在探测器上，并增加了延时触发电路，方便主人防御和撤防。现在有专门的集成芯片BISS0001来实现上述功能。为了满足业主进门解除的需要，设计了报警延时电路。延时长度必须满足以下要求:当人以1m/s的速度从探测器前方移动0.2m时，不会产生报警；但移动3m时应报警，测试速度应能检测0.3 ~ 3m/s或更宽的速度范围。
1.2.2门磁传动惊喜装置
一般来说，无线门磁传感器的文件在门的内侧上方。它由两部分组成:较小的部分是永久磁铁，内部有永久磁铁产生恒定磁场；比较大的是无线门磁的主体，里面有一个常开的簧片开关。当永磁体靠近簧片开关(小于5毫米)时，无线门磁传感器处于工作等待状态；当永磁体离开簧片开关一定距离后，无线门磁传感器立即发出一个433MHz的高频无线电信号，其中包含地址码和自身的识别码(即数据码)。主机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，然后根据自己的识别码(即数据码)来确定是哪个无线门磁报警器。
2网络中心控制主机设计
网络中心控制主机的设计与家庭控制器基本相同，只是增加了一个RS232接口来实现与PC的连接。小区网络的监控功能是通过放置在物业管理中心的PC机实现的。
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利用现有的电话网络，结合射频无线通信技术和单片机网络控制技术，该防盗报警系统经济、可靠、组网灵活。家庭不需要给传感器布线；具有广阔的市场发展前景。
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/Detail/200612081124715753 _ 1/
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