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AT89C51单片机对智能语音拨号报警体系的规划

AT89C51单片机对智能语音拨号报警系统的设计-系统组成框图如图1 所示。采用AT89C51 单片机作为控制核心, 外接E2PROM 用于存储电话号码、设置参数( 定时布/撤防、联动、视频等) 以及警情信息等。当AT89C51单片机实时巡检到新的警情信号( 防区故障、视频丢失、主电断电或上位机死机) 时, 报警主机就会自动进行警情处理( 声光报警、启动相应联动、记录警情以及拨号报警等) 。

跟着人们生活水平的进步和安防认识的增强, 急需开发面向群众、价格低廉、运转牢靠的主动报警体系。鉴于住所电话和移动通讯设备的遍及, 以及电话语音报警的方便、有用及价格低廉等长处, 公共通讯网成了报警体系的最佳传输前言。本文介绍的报警体系便是在此基础上发展起来的一种智能语音拨号报警体系, 该体系可广泛用于各种对安防要求较高的场合, 如智能楼宇、商场、银行和工厂等。

电话主动报警的首要功用为: 用户依据需求把自己的手机号码、办公室电话或报警监控中心的电话预存入报警主机。报警主机不断地对所监控的设备( 门禁、烟雾探测器、窗磁、摄像头号) 状况进行巡检, 当有不安全状况( 如火灾、不合法入室、视频丢掉等) 发生时, 报警主机拨通预先存入的电话号码, 播映相应的警情语音。若电话占线或许无人接听,可拨下一个预存的电话号码, 假如一切预存的电话都占线或许无人接听, 则会主动把一切的预存电话重拨一遍, 保证了报警的有用性和牢靠性。

1 体系组成和作业原理

体系组成框图如图1 所示。选用AT89C51 单片机作为操控中心, 外接E2PROM 用于存储电话号码、设置参数( 守时布/撤防、联动、视频等) 以及警情信息等。当AT89C51单片机实时巡检到新的警情信号( 防区毛病、视频丢掉、主电断电或上位机死机) 时, 报警主机就会主动进行警情处理( 声光报警、发动相应联动、记载警情以及拨号报警等) 。

拨号报警的作业原理如下:

体系主动地操控摘/挂机电路模仿摘机, 一同AT89C51 单片机经过可编程并行接口8255 将MT8880 置为呼叫形式, 检测是否有拨号音。若有拨号音, 则将MT8880 设为突发办法, 并按用户预设的电话号码主动拨号。拨完电话号码今后当即检测对方是否摘机, 一旦检测到对方摘机, 就发动语音提示电路发送与警情相一致的语音信息, 完结主动拨号报警。

2 硬件规划

2.1 警情收集电路

信号收集电路由16 路防区输入信号收集电路和16路视频丢掉检测收集电路组成。16 路防区输入信号收集电路如图2 所示。收集电路经过一片可编程并行接口芯片8255 与AT89C51 单片机的P0 口接口, 而16 路防区输入信号则经过光电阻隔后与8255 的PA 口和PB 口相接。PA 口和PB 口均设为输进口, 这16 个输进口别离对应16 路探测器的输入。体系经过收集8255 的PA、PB口的数据来判别是否有警情发生。

AT89C51单片机对智能语音拨号报警体系的规划

16 路视频丢掉检测收集电路如图3 所示。该电路首要经过一片16 路模仿开关芯片CD4067 进行视频通路挑选, 随后经过视频信号检测电路, 终究再与AT89C51 单片机的P1.3 口相接。体系首要将视频通路号送给模仿开关CD4067, 然后将收集的数据送给P1.3口, 来判别视频是否丢掉。

AT89C51单片机对智能语音拨号报警体系的规划

2.2 DTMF 发送接纳电路MT8880 与AT89C51 及语音电路的接口

MT8880 是MITEL 公司推出的专门用于处理DTMF 信号的专用集成电路芯片, 不只具有接纳和发送DTMF信号的主动拨号功用, 还能够检测电话干线上拨号音、回铃音和忙音等信号音。合适与单片机接口, 外围电路简略。

MT8880 内部有五个寄存器, 别离为接纳数据寄存器、发送数据寄存器、收发操控寄存器CRA 和CRB 以及收发状况寄存器。在本规划中, 由于仅选用发送数据寄存器、收发操控寄存器CRA 和CRB 发送DTMF 信号完成主动拨号功用, 因而在此仅介绍这三个寄存器。发送数据寄存器中的数据决议要发送的双音频信号的频率, 因而只能向发送数据寄存器写入数据。两个收发操控寄存器占用同一个地址, 因而依据CRA 中的寄存器挑选位的值决议是否对CRB 进行操作。其接口电路如图4 所示。

ISD1420 语音芯片选用直接模仿存储技能, 且录放音质极好, 并有必定的混响作用; 它的外围元件简略, 仅需简略的阻、容器材即可组成简略的录、放音电路; 无需后备电源, 信息存储时刻长, 不需求专用的编程器及语音开发器; 具有较强的选址才干, 可把存储器分红160段来办理, 构成最小的录放时刻为125ms。其接口电路图如图4 所示。

AT89C51单片机对智能语音拨号报警体系的规划

语音分段办法: 地址输入端A0~A7 由低位向高位摆放, 每位地址代表125ms 的寻址, 160 个地址掩盖20s 的语音规模( 160×0.125s=20s ) , 录音及放音功用均从设定的开端地址开端, 录音完毕由中止操作决议, 芯片内部在该段的完毕方位主动刺进完毕标志( EOM) ; 而放音时遇到EOM 标志即主动中止放音。在本规划中, 因需求四段报警提示语音, 因而在规划时均将每段语音设为5s,其开端地址别离为00000000B、00101000B、01010000B、01111000B, 由这四段开端地址能够看出A7、A2、A1 和A0 均为0, 因而将其接地。

3 软件规划

3.1 信号音的辨认办法

体系在巡检到警情信号后就模仿摘机。为了辨认模仿摘机后电话体系是否处于可拨号的状况、电话拨完号码后电话是否接通以及对方是否摘机接听电话等几种状况, 体系有必要进行信号音的辨认。为了辨认信号音, 有必要知道各种信号音的特性。各种信号音特性如下:

拨号音: 450±25Hz 接连蜂音;

忙音: 0.35s 断0.35s 通的450±25Hz 蜂音, 音断周期为0.7s ;

回铃音: 4s 断1s 通的450±25Hz 蜂音, 音断周期为5s。

这些电话信号均是模仿信号, 但是单片机是无法辨认模仿信号的, 故有必要先将模仿信号转换为脉冲信号,然后再依据脉冲信号的脉冲个数进行辨认。这些电话音频信号的脉冲个数可用下式核算:

N=tm/T

式中, N 为每音段周期的脉冲个数; T 为电话音频信号的音频周期, 单位为s ; tm 为信号音断周期的通时刻, 单位为s。

在实践使用中, 首要需求辨认拨号音、忙音和回铃音。剖析这三种信号的特性能够看出, 在必定的计数时刻内, 其脉冲个数是不一样的。在规划之初, 考虑选用5s 为一个计数单位来判别这三种信号音, 但经过实践的调试发现: 当对方摘机时, 要等候一段时刻才干听到报警语音。经过重复研究及调试, 终究选用2s 计数判别拨号音, 选用2.8s ( 即4 个忙音周期) 判别是否为忙音, 若不然代表电话拨通了。随后选用1s 为一个计数单元, 选用计五次后的累加脉冲数来判别对方是否接听电话。若有, 则放相应的报警提示语音; 不然再计1s , 然后核算终究5s 内的脉冲数, 再次判别对方是否摘机。如此重复, 直到超越等候时刻仍没有人接听电话就挂机。由于搅扰和一些其他要素的存在, 不免会有误判的现象而导致漏报警情。因而采纳在一切预先设定的电话至少有一个拨通就只拨一遍, 假如悉数没拨通或许没人接听则把一切预存电话重拨一边, 这样漏报报警的概率就非常低致使可忽略不计。

3.2 软件设置

主动拨号程序的流程图如图5 所示。下面是主动拨号的部分程序 。

AUTOCALL: CLR P1.2 ;模仿摘机

MOV A,#5DH ;答应信号音输出, 下一次为写操控寄存器CRB

MOVX @DPTR,A ;写操控寄存器CRA

MOV A,#51H ;MT8880 置为突发形式

MOVX @DPTR,A ;写操控寄存器CRB

MOV A,#56H ;MT8880 置为呼叫形式

MOVX @DPTR,A ;写操控寄存器CRA

LCALL DELAY

LCALL AUTOY ;调用信号音判别子程序, 看是否有拨号音

MOV A,#5DH ;答应信号音输出, 下一次为写操控寄存器CRB

MOVX @DPTR,A ;写操控寄存器CRA

MOV A,#50H ;MT8880 置为突发形式

MOVX @DPTR,A ;写操控寄存器CRB

…… ;拨电话号码

MOV A,#56H ;MT8880 置为呼叫形式

MOVX @DPTR,A ;写操控寄存器CRA

LCALL AUTOY ;调用信号音判别子程序, 看是否有回铃音

LCALL AUTOY ;调用信号音判别子程序, 看对方是否摘机

SETB P1.2 ;模仿挂机

3.3 编程过程中应留意的几点

首要, MT8880 的DTMF 发生器是发送部分的主体,它发生悉数十六种失真小、精度高的规范双音频信号,这些频率均由3.579545MHz 晶体振荡器分频发生。电路由数字频率组成器、行/ 列可编程分频器、开关电容式D/A变换器组成。行和列单音正弦波经混合、滤波后发生双音频信号。经过DTMF 编解码表把编码数据写入MT8880 发送寄存器发生独自的fLOW 和fHIGH, 一旦编码过错就会导致拨号失利, 故在编程过程中要非常当心。其编解码表见MT8880 的Datasheet 。

其次, 在摘机后应延时一段时刻再去判别摘机音,由于本体系选用机械继电器完成主动摘机, 故应考虑继电器的呼应时刻。

终究, 一个电话号码拨完后不能当即拨下一个电话号码, 应保证挂机的最短有用时刻以保证前一电话号码的确已挂机, 不然拨下一个电话号码时会没有拨号音。

本体系装备灵敏, 能够有用、快速地应用于对安防要求比较高的场合。例如: 对不需求监督视频丢掉的场合, 能够不装备视频监测盒; 而对智能小区、医院等, 能够经过RS485 总线将一台DVR ( Digital Video Recorder )主机、一套报警监控软件和多台报警主机组合到一同,构成一个网络型智能监控体系。

本报警体系具有价格低廉、操作简洁、通讯速度快、牢靠性高和误报率低的长处。

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