AT89C51AT89C2051单片机为控制核心电话报警器设计.doc

摘要 随着社会的不断进步，人们的生活水平日益提高，城市人口密度不断增大。但随之而来的各种家庭安全事故逐渐增多，因此家居安全越来越引起人们的重视。在家居住宅安装防盗、防火、煤气泄漏等险情警报系统，让主人在外出工作时及时掌握家庭警情，并及时将警情传送至相关部门使险情在最短时间内得到控制，正是人们迫切期待的。因此，在已普及的家用电话基础上研制新型电话报警器系统，对于保障居民生命财产安全以及相关部门快速反应具有十分重要的意义。 该系统采用AT89C51，AT89C2051单片机为控制核心，每路输入信号都通过光电隔离与主机相连。利用电话网传输数字信息，设计新颖，功能齐全，可靠性高，操作方便。…………………………………… 3 系统的设计方案…………………………………… 4 系统的硬件设计…………………………………… 5 系统的输入外设…………………………… 5 系统的输出外设…………………………… 9 系统的软件设计…………………………………… 11 结论………………………………………………… 22 参考资料…………………………………………… 22 设计总结…………………………………………… 22 电话报警器系统的基本原理 该系统采用89C51单片机作为控制核心，主要有四部分外设（如图1），首先通过键盘输入部分对本系统进行设定，如电话号码、险情标准等，然后利用传感器发现险情并传送至CPU处理中心，最后由CPU做出反应并由输出外设工作。在传感器报警部分可以扩展多种报警传感器（详见图2）。比如本系统采用了红外传感器，当有物体出现红外对管的检测范围内，系统响应警报，本系统预留接口，可连接例如超声波、激光等传感器达到各种报警需要。单片机内预先存储需报警的电话号码，拨号装置可由电话机改装而来，或使用专用拔号芯片，当响应警报时，系统自动调用拨号程序，通过电话线向外拨号。而且具有语音录放功能，使该系统功能更加健全。 图1 电话报警器系统模块简图 二、设计方案 电话报警器系统的设计大体可分为输入外设、单片机处理核心和输出外设（如图2）。 首先，该系统的输入外设部分主要包括各种传感器设施和电话机拨号输入设置电路。本系统的传感器设施有多个可由使用者自行选择，传感器电路感应并接受危险信号输入单片机处理系统中；而电话机的拨号输入电路则用来对该系统进行参数设定和修改等工作。 其次，单片机的处理核心采用89C51单片机可接8个传感器外设，功能更齐全，可对八种险情起到预报作用。它通过信号处理器与传感器相连，并作出相应指令传给输出外设做出响应。 最后，输出外设主要是与末端电话机的连接，它通过对险情分析，将险情信号传给房屋主人及警察等相关部门及人员，兑现请快速做出处理避免险情扩大造成重大损失。而且，输出设备中还有语音录放功能，使本系统功能更加健全。 ?由于采用普通电话线路联网，无须布线，. . . 图2 电话报警器总框图 硬件设计 输入外设模块 （1）键盘拨号部分 5087是配合电话机键盘使用的双音多频（DTMF）发送芯片。其输入引脚C1～C4和R1～R4对应电话机键盘的8根接收端。按下任一键对应C1～C4和R1～R4的一种组合并能从5087的16脚发出某一组高低音搭配的双音频音调去电话网。收方收到双音频音调后再译码为4位二进制电平Q1～Q4并送CPU读取。DTMF信号与二进制编码的对应关系如表1所列。表1 发方（5087） DTMF信令编码 收方（8870） 信息 C4C3C2C1 ZR4R3R2R1 十六进制 频率（低组） 频率（高阻） 键号 Q4Q3Q2Q1 十六进制 1 0001 1110 1EH 697 1209 1 0001 1H 2 0010 1110 2EH 697 1336 2 0010 2H 3 0100 1110 4EH 697 1477 3 0011 3H 4 0001 1101 1DH 770 1209 4 0100 4H 5 0010 1101 2DH 770 1336 5 0101 5H 6 0100 1101 4DH 770 1477 6 0110 6H 7 0001 1011 1BH 852 1209 7 0111 7H 8 0010 1011 2BH 852 1336 8 1000 8H 9 0100 1011 4BH 852 1477 9 1001 9H A 0010 0111 27H 941 1336 0 1010 AH B 0001 0111 17H 941 1209 * 1011 BH C 0100 0111 47H 941 1477 # 1100 CH D 1000 1110 8EH 697 1633