居室智能防火防盗报警系统.doc

1、 毕业设计（论文）报告摘 要本文介绍了住宅智能化中的防盗防火报警系统。智能化防盗防火报警系统集防盗防火功能于一体，可全天候自动检测盗警和火警，当确定警情时自动通过电话报警。传感器采用红外探测器和温度探测器，分别对盗情和火情进行检测，当有人闯入时，红外探测器检测到盗情，然后向单片机发出中断申请，单片机控制电话拨号电路，模拟摘机，自动拨打110，并播放预先录制好的录音，当发生灾时，温度探测器检测到火情，则自动拨打119并播放录音，也可以自行设置所要拨打的号码，如室主的手机号码，录音需自行录制。本系统采用了美国ATMEL 司生产的AT89C51单片机，美国公司XICOR生产的低功耗CMOS的串行 E

2、EPROM-X25045，加拿大Mitel公司生产的DTMF信号编/解码芯片MT8888，语音模块采用美国ISD公司的ISD1420语音芯片，整体功耗较小，兼容性好，稳定性高。本系统通过密码来识别主人身份，系统开启后只有输入正确的密码才能关闭系统。本系统同时还具有自我诊断功能，出现故障能自动进行处理。系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，使其具有较好的抗干扰能力，完成系统可靠工作。关键词：智能防火防盗报警系统，自动拨号，探测器Intelligent fireproof and theft-proof alarm systemAbstract：This article introduced i

3、n the house intelligent fireproof and theft-proof alarmsystem. intelligent fireproof and theft-proof alarm system set fireproof and theft-prooffunction in a box, and all-weather automatic detection the theft-alarm and the fire-alarm, thendial the police sentiment automatically with telephone call. T

4、he sensor uses the microwavedetector and the temperature detector, to robs the sentiment and the state separately carries onthe examination, when some people broke into, microwave detector to detect unauthorizedsituation, and then sent to the interruption SCM applications, MCU control telephone dial

5、-upcircuit , Simulated pick, automatically dial 110, and play pre-recorded sound recording, whenthe fire occurred, the temperature detector to the fire detection, automatically dial 119 andaudio recording can also set up by a number to dial, such as the victim Phone number,recording own record.This

6、system uses the U.S. ATMEL companysAT89C51 SCM, U.S. companies XICORproduction of low-power CMOS Serial EEPROM-X25045, Canada, Mitel companys signalfor DTMF / decoder chip MT8888, voice module using the U.S. ISD companys ISD1420voice chip, a smaller overall power consumption, compatibility, and high

7、 stability.Through this system to identify the owner as password, the system opened only afterentering the correct password to shut down the system. The system also features aself-diagnosis, failure can be automatically processed. Hardware and software systems fromtwo aspects of the anti-interferenc

8、e design, so as to make it a better anti-interferencecapabilities, reliable system to complete the work.Key words : intelligent fireproof and theft-proof alarm system; automatic Dial; detecto 53目 录摘 要II第 1 章 绪论11.1 序言11.2 国内外研究概况11.3 我国住宅智能安全防范系统展望21.4 论文主要工作概述3第 2 章 系统设计方案42.1 智能报警系统的总体构成42.2 报警系统的

9、功能及工作过程5第 3 章 系统硬件设计63.1 防盗探测器电路设计63.1.1 人体信号采集装置63.1.2 信号放大与处理电路93.1.3 无线门磁传感器133.2 防火探测器电路设计153.3 用户端自动报警器电路设计153.3.1 AT89S51单片机简介：153.3.2 串行EEPROM-X25045183.4 自动拨号及语音报警电路设计203.4.1 拨号电路203.4.2 语音电路253.4.3 电话接口电路283.5 键盘与密码显示电路设计293.5.1 键盘电路293.5.2 密码显示电路303.6 系统电源的设计313.6.1 主电源313.6.2 备用电源32第 4 章

10、系统软件设计344.1 控制模块程序设计344.2 拨号模块程序设计374.3 语音模块程序设计394.4 摘挂机模块程序设计414.5 密码及显示模块程序设计414.6 读写数据模块程序设计41第 5 章 系统的抗干扰措施435.1 系统硬件抗干扰措施435.2 系统软件抗干扰措施44结束语46参考文献47致谢48附录1: 自动拨号语音报警程序48第 1 章 绪论1.1 序言改革开放以来，在城市大发展的过程中，大量外地人口涌入城市，给社会治安带来很大压力。工厂、机关和居家失盗、失火、抢劫事件时有发生；个别地方尤为严重，损失惊人。由此引起公安部门的高度重视和社会各届人士的普遍关注。有些部门和居

11、民小区开始派人白天守卫、夜间巡逻，并纷纷购置防护铁门、铁栏杆等被动防范措施，将主人装在铁笼子中以求安全。一旦发生警性（如火警或煤气泄漏），才发现铁笼子将消防人员拦在事故现场之外，难以即时救助，实为弊端。从整顿市容角度来看，亦不雅观。为此，政府部门提倡采用高科技手段实现技术防范措施。在社会治安的现实需求和政府部门的推动下，市场上国产和进口的防盗报警应运而生。本文所要介绍的智能防盗防火报警系统，正是在智能住宅蓬勃发展的背景下，为了满足用户对安全的强烈要求，而设计并开发的。系统的首要任务是根据住宅小区的类型、使用功能及防护风险等要求，为保障小区人身财产安全，通过运用传感器探测、双音多频远程数据传输等

12、技术综合形成智能报警系统，从而达到保障住宅安全的目的。双音多频（DTMF）信令的传输速度，使得它广泛应用于各种通信和控制系统中。DTMF 信号收发芯片的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D / A 变换器，可发出16 种双音多频DTMF 信号：接收部分用于完成DT信号的接收、分离和译码，并以4 位并行二进制码的方式输出。当遇到盗情、火情等各种险情的时候，该系统可以通过电话网络自动向相关部门发出语音求救信号，从而达到保护用户生命财产的目的。1.2 国内外研究概况智能小区是在智能化住宅的基本含义中扩展和延伸出来的，小区管理最为重要的内容之一是确保住宅、住户安全。现代居住的格局，邻里之

13、间的来往越来越少，家庭生活隐密性、封闭性越来越强。所以说，小区的安防系统和智能管理系统是现代化小区管理不可缺少的有机组成部分。考虑设备成本与集中管理的需要，可将周界报警探测系统、住宅联网报警系统加以集成和综合，构成综合防范体系。由此，居民住宅应当设置安全防范报警系统，对火灾、盗窃、入室抢劫等做到早发现、早报警，通过社会力量和科技手段来提高家庭抵御各种意外情况的能力。现在世界各国都在致力于研究和开发能早期预报火灾的火灾探测方法和设备，如利用神经网络所具有的自学习和自适应等特点，就可组成智能火灾探测系统，提高火灾探测系统的检出率，增进系统的可靠性。在我国，小区安全防范报警系统已成为智能小区中实现安

14、全管理的重要系统，根据我国建设部的规定，主要包括电视监控、防盗报警、求救求助、煤气泄漏报警、消防报警等内容。该系统是一种比较完善的安全防范系统，通过在可视对讲的基础上，不断扩展主机功能，增设室内分机用于接收室内各探测器的报警信号。室内分机有多个探测器接口，可接收感烟探测器、温度探测器、红外及微波探测器、煤气泄漏探测器等传来的报警信号。我国智能住宅安防系统相对国外来讲，是有较大差距的。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于防盗窗、防盗门，虽有一定的防盗作用，在灾害发生的情况下，使逃生更加困难。另外，小区安全措施不足；居民安全意识有待增强；安全防范系统也急需普及。在我国，以北京、深圳、上海、广州等较

15、发达的城市为龙头在近几年内也形成了一股智能化住宅热。目前，公安部、建设部均要求智能住宅小区必须具有安防系统。大连市华乐一环海花园全部住宅均设计有国内一流的家居安防系统。家居安防系统包括四部分功能：幕帘式电子栅窗、智能门禁管理、紧急呼救和误报自解除功能。该系统采用独立的不间断电源供电。报警控制器以MCU 为核心，可以检测两个报警头输入信号，可以设置新密码，可以接收遥控器输入信号，可以实现声、光报警或把报警信号通过电话线送到110 。系统中还配备了充电电池，以保证在断电或电源被破坏时系统正常工作。可以预见，智能住宅、智能小区将成为21 世纪建筑业的发展主流。特别是在我国，随着人们生活水平的日益提高

16、，住宅小区是否智能化，安防系统是否完备、可靠将成为评价住宅小区的重要指标。1.3 我国住宅智能安全防范系统展望智能化住宅和智能小区近几年来在全球以及在中国的快速发展是信息技术发展寻找更广阔的市场结合点的必然结果，是IT 产业向传统住宅产业以及人们生活渗透的必然结果。智能化住宅和智能小区建设目标是向人们提供“方便快捷的信息通信、安全舒适的住宅环境、高效便利的物业管理”。发展智能住宅小区是住宅产业现代化的必然选择。按智能技术开发的功能和作用的不同，智能小区中报警系统应用一般体现在探测智能、监控智能和抗干扰智能三个主要方面。以火灾报警为例，探测智能是通过探测器中的微处理器进行的，它不但对火灾信号直接

17、进行检测、分析和信号处理，而且对环境的变化可及时做出响应，并利用软件中建立的算法进行综合比较，自动调整运行参数，做出恰当的智能判断；监控智能则是由探测器中计算机自身的软件（程序块）来完成的，监控程序周期地运行，使系统始终保持良好的使用和维护状态。将来的火灾探测报警系统的发展方向是智能寻址式（也称模拟量）系统，目前欧美已有一些国家正在大力研究无线火灾探测报警系统，随着时间的推移，这种产品在我国也会发展成为主流。如今，人民生活已从温饱型向小康转变，大件耐用消费品己经进入寻常百姓家，因此人们会有更强的安全意识，逐渐接受在住宅内装设质优价廉、功能完善的安全防范系统。同时人类已经进入二十一世纪，智能住宅

18、己开始引起人们的关注。作为智能住宅的一个组成部分，安全防范系统也必将向多功能、全方位、综合性、智能化方向发展。1.4 论文主要工作概述针对国内外的发展情况，可见住宅智能安全防范系统是我国未来智能住宅建设的重点发展方向。本课题要设计的智能住宅防盗防火报警系统是依托公共电话网做传输媒体的电话报警系统，与传统的区域报警系统相比，它具有传输距离远、硬件简单、安装方便的优点，而对于实行物业管理的居民区以及机关、事业单位的办公区则采用分户对值班室的联网方案。本文所介绍的安全报警系统，是用双绞线连接中央控制器和各用户端自动报警器，实现前端报警器的报警数据采集；利用电话线，采用单片控制的DTMF 通信方式实现

19、自动拨号报警，既可提高信息传递速度，又可解决前端报警器之间同时报警争信道问题。本课题所设计的防盗防火报警系统符合国家建设部对普及型住宅小区的要求，实现功能包括：能对住宅的火灾实行自动报警；还能对盗窃以及入室抢劫实行自动报警；住宅设置紧急呼叫系统；用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制；用户端自动报警装置对双音多频（DTMF）编、译码器控制，使住宅通过电话网实现与相关部门（小区管理中心或110 / 119 报警台）之间的数据交换，设置简洁，操作方便。该智能报警系统主要包含用户端电子防盗防火系统及监控管理控制中心两大部分。用户端的电子防盗防火系统又包括探测器、自动报警器及输出等组成部分，并

20、将模块化思想引入此系统，从而使整个系统的功能更完善、灵活、可调。课题重点设计了前端探测器部分和自动拨号报警部分，最终完成了防盗防火的自动拨号报警功能。本课题内容属于硬件电路的设计与应用方面，实现过程包括电路原理设计、元器件（芯片）选择与特性测试、分立元件面板模拟、编制程序及软件调试、整体电路编程器调试、设计外观及制版、产品抗干扰。在满足各项性能指标的前提下，不仅要考虑到系统的易用性，还要努力降低成本，使其经济实用，在保证灵敏度的情况下，尽量降低误报率，确保在同类产品中的竞争地位。第 2 章 系统设计方案2.1 智能报警系统的总体构成智能住宅防盗防火智能报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的

21、发展状况，根据我国住宅建设的实际情况，以及各相关方面的协调发展状况，为满足新时期居民的居住要求，真正实现智能化报警的要求来确定的。本防盗防火报警系统是一种新型的电子安全报警系统，该系统的设计是将电子探测、智能控制和电话通讯技术相结合，从而形成一个防盗、防火报警系统。系统总体构成包括防盗防火探测器、用户端自动报警器与通讯线路三个模块，系统组成框图如图2.1 所示。单片机热释红外传感器（移动检测）门窗微动电磁开关火检测传感器显示屏键盘拨号电路语音检测与报警电路报警开关、紧急呼救开关EEPROM（报警信息存储）电源电路及备用电源密码控制电路电话机接口电路图 2.1 智能住宅防盗防火报警系统组成框图用

22、户端自动报警器安装于居民住宅，用于对居民住宅各个不同部位的不同类型探测器进行监测与控制，并对从各个探测器采集来的数据进行处理。当出现异常情况时，通过家中的电话线路自动拨号报警，并与中央控制器建立联系。系统不需要另外占用电话线路，当有报警信号时，报警电话享有电话线路的优先权。2.2 报警系统的功能及工作过程智能住宅防盗防火报警系统具有以下特点和功能：1. 系统采用模块化设计。前端报警器能够快速、准确地检测到现场的异常状态，经确认后及时通报给中央控制器。并能够可靠地进行盗情、火情报警，通过电话线拔打预先设置的1-6 组电话手机号码（小区监控管理中心电话、用户个人电话、用户单位电话、盗警电话110

23、、火警电话119 、紧急呼救电话），进行语音报警。报警完毕自动回到警戒状态，等待下一次报警。2. 用户端自动报警器可检测探测器或传输线路发生的故障（如探头断线或掉电等）, 并可向中央控制器报告故障情况。3. 系统开关机采用密码控制且允许修改密码，防止误报同时增加用户端自动报警器的保密性。4. 用户端自动报警器内提供备用电源，在没有市电的情况下，交直流供电自动切换，确保系统在停电时能继续工作。系统的基本工作过程：用户端的防范现场，一旦有人入侵、或发生火灾等紧急情况时，与之相应的报警探测器（各种防火、防盗及手动报警按钮等）则立即向用户端自动报警器发出报警信号。接到警情事件后，自动报警器立即进行确认

24、（多次巡检中断信号），若50s 后无人解除警情同时警情确认无误后，进行事件的现场声（蜂鸣器）、光（LED ）报警，同时用户端自动报警器自动向相关部门拨打预先设置好的报警电话号码，进行语音报警。在用户端自动报警器的面板上设有LCD 显示器、键盘以及三色警灯（LED ) ，三色警灯分别指示火灾或红外微波双鉴的防火防盗报警、正常工作及系统出现故障的状态，即报警灯（红）、工作灯（绿）和故障灯（黄）。正常时LCD 显示时间，事件发生时锁定显示当时的时间。用户端报警器同时具有探头故障报警功能，避免由于探头掉电而漏报，出现故障时点亮故障灯；如果判断探头掉线（被剪断），则声光报警。如果出现误触发而报警时可以通

25、过触发延迟时间（555 定时器）去解除，另外用户端自动报警器还具备状态信息（如有无交流电、备用电池电量是否不足等）上报的功能，可以对预设的普通电话、手机电话实现报警。本章节主要介绍了系统总体设计方案，确定了原理框图，对报警系统的运行做了分析，并设计了防火和防盗探测器，为后续章节研究防火防盗报警系统的模块化设计打下了理论基础。第 3 章 系统硬件设计3.1 防盗探测器电路设计3.1.1 人体信号采集装置物体发射出的红外线辐射能，最强波长和温度的关系满足m*T=2989（um.k）（其中m为最大波长，T为绝对温度）。人体的正常体温为3637.5。C ，即309310.5K，其辐射的最强的红外线的波

26、长为m=2989/（309310.5）=9.679.64um，中心波长为9.65um，所以会发出波长约10m左右的红外线（人体辐射的红外线中心波长为910um）。热释电红外传感器PIS-209S(探测波长范围为0.220m)就是靠探测人体发射的10m左右的红外线而进行工作的。热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器，由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有T的变化时，热释

27、电效应会在两个电极上会产生电荷Q，即在两电极之间产生一微弱的电压V。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷Q会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，T=0，则传感器无输出。当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，产生T，则有T输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出了。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度，该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外，还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。 由实验证明，传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜)，其检测距离小于2m，而

28、加上光学透镜后，其检测距离可大于7m。菲涅尔透镜：菲涅尔透镜 (Fresnel lens) 多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的。菲涅尔透镜从外观上看：表面刻录了一圈圈由小到大、由里向外、由浅至深的同心圆，从剖面看似锯齿。它的结构原理图和实物图分别如图3.1和图3.2所示。 菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在PIR（pyroelectric infrared sensor热释电红外传感器）上；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区（透镜被

29、分为若干个透镜单元，而每一个透镜单元只有一个很小的视角，视角内为可见区，视角外为盲区。任何两个相邻透镜单元之间均以一个盲区和可见区相间隔，它们断续而不重叠和交叉，故形成了明区和暗区），使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.110Hz左右），进而使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。 图3.1 菲涅尔透镜结构原理 图3.2 菲涅尔透镜实物图 图3.3 PIS-209S实物图热释电红外传感器PIS-209S：PIS-209S是双元热释电红外传感器，它的实物图和结构示意图分别如图3.3和图3.4所示。使用时D (DRAIN)端

30、接电源正极，G(GND)端接电源负极，S(SOURCE OUTPUT)端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起，目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。待测目标（人）、菲涅尔透镜、热释电红外传感器相结合使用时的工作原理示如图3.5所示。 图3.4 PIS-209S结构示意图 图3.5 工作原理示图 热释电红外传感器的工作参数：*工作温度：-2050度*人体移动速度：=0.

31、1m/s*工作电压：DC624V2*电平输出：有人3V高电平，无人0V低电平*感应角度：水平最大140度，垂直最大60度*静态电流：小于50A*感应距离：0.57米*触发时间：约510秒*触发方式：重复/不重复*外形尺寸：33mm28mm20mm热释电红外传感器系统的安装要求：*报警器离地面2.02.2m*报警器应远离空调、冰箱等空气、温度变化比较敏感的地方*报警器在检测范围内不应该有隔离、家具、大型盆景等隔离物*报警器不要直对窗口，否则窗外的热气流动会引起误报，不要安装在有强气流活动的地方3.1.2 信号放大与处理电路一、信号放大电路由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有1

32、mV左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.110Hz左右），所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。热释电红外传感器PIS-209S输出电压信号为模拟脉冲信号，它先通过一个由电阻电容组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为16Hz，下限截止频率为0.16Hz。经过滤波后的电压信号再经过通用集成运算放大器LM324两级放大后获得足够的增益，输出VO1信号给后续的信号采集与处理单元电路进一步放大与处理，以便得到有效地数字信号。信号放大电路图如图3.6所示。图3.6 信号放大电路二、信号处理电路BISS

33、0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。 特 点*CMOS工艺*数模混合*具有独立的高输入阻抗运算放大器*内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰*内设延迟时间定时器和封锁时间定时器*采用16脚DIP封装管脚图 管脚说明：引脚名称I/O功 能 说 明1AI可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发2VOO

34、控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。3RR1-输出延迟时间Tx的调节端4RC1-输出延迟时间Tx的调节端5RC2-触发封锁时间Ti的调节端6RR2-触发封锁时间Ti的调节端7VSS-工作电源负端8VRFI参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位9VCI触发禁止端。当VcVR时允许触发(VR0.2VDD)10IB-运算放大器偏置电流设置端11VDD-工作电源正端122OUTO第二级运算放大器的输出端132IN-I第二级运算放大器的反相输入端141IN+I第一级运算放

35、大器的同相输入端151IN-I第一级运算放大器的反相输入端161OUTO第一级运算放大器的输出端BISS0001广泛应用于多种传感器和延时控制器，具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号预处理。它内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰，同时内设时间定时器和封锁时间定时器，结构新颖，稳定可靠，调节范围宽。它有可重复触发和不可重复触发两种工作方式供选择。本电路引脚A与电源相连，使电路处于重复触发工作方式。在定时周期TX内，BISS0001的输出为高电位，则晶体管VT1饱和导通，其集电极为低电位，将这一信号送到单片机；在Tx结束时BISS0001进入封锁周期Ti，其输出端变为低电平，晶体

36、管截止，其集电极为高电平。TX定时间隔可由BISS0001的3脚和4脚上所接的电阻和电容来确定。信号放大器传出的信号VO1经红外传感信号处理器BISS0001中的运算放大器OP1前置放大后，由电容耦合给运算放大器OP2进行二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延迟时间定时器。输出信号经晶体管VT1后接单片机，输出信号VO2供其读取(由AT89S51的P32引脚读取)。信号处理电路电路图如图3.7所示。图3.7信号处理电路3.1.3 无线门磁传感器无线门磁传感器用来监控门的开关状态，当门不管何种原因被打开后，无线门磁传感器立即发射特定的无线电波

37、，远距离向主机报警。无线门磁的无线报警信号在开阔地能传输200米，在一般住宅中能传输20米，和周围的环境密切相关。无线门磁一般采用省电设计，当门关闭时它不发射无线电信号，此时耗电只有几个微安，当门被打开的瞬间，立即发射1秒左右的无线报警信号，然后自行停止，这时就算门一直打开也不会再发射了，这是为了防止发射机连续发射造成内部电池电量耗尽而影响报警，无线门磁还设计有电池低电压检测电路，当电池的电压低于8伏时，下方的发光二极管就会点亮，这时需要立即更换A23报警器专用电池，否则会影响报警的可靠性。无线门磁传感器一般安装在门内侧的上方，它由两部分组成：较小的部件为永磁体，内部有一块永久磁铁，用来产生恒

38、定的磁场，较大的是无线门磁主体，它内部有一个常开型的干簧管，当永磁体和干簧管靠得很近时（小于5毫米），无线门磁传感器处于工作守候状态，当永磁体离开干簧管一定距离后，无线门磁传感器立即发射包含地址编码和自身识别码（也就是数据码）的315MHZ的高频无线电信号，接收板就是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的，然后根据自身识别码（也就是数据码），确定是哪一个无线门磁报警20。无线门磁传感器的地址码必需和报警器主机的地址码完全一致，打开无线门磁传感器的外壳就能观察到。无线门磁传感器的内部原理图如图3.8所示，电路中的H1是一个干簧管，当门关闭的时候，H1吸合C1两端电位相同，V2

39、截止，V1也截止。当门被打开后，干簧管触点打开有一个电流通过V2的发射结、R3（和R3并联）C1R4地，流过V1发射结的电流使得V1导通，其集电极的电流通过R2流入R3和V1的基极，由于流进V1基极的电流较大，加之这的集电极电阻较大，V1饱和导通。IC1接在其集电极上的14脚电位被拉低。前面已介绍过PT2262的特点是：当14脚电压被拉低后，其17脚输出脉冲数据调制信号到无线发射模块WX1的调制极上，被调制的高频信号通过天线发射出去。IC1输出的调制信号中包含地址码和数据码两部分，地址码有D1-D8通过接地、接正极和悬空3中状态所决定，数据码通过与正极连接所决定，连接正极，其位数据是“1”，不

40、连接的位数据是“0”。图3.8 无线门磁内部原理图无线发射模块发送信号的时间长短取决于IC1的14脚电位下拉时间的长短，当门被打开后，流过C1的电流给C1充电，当C1充电结束后，V2又恢复截止状态，V1也随之恢复截止状态，IC1的14脚恢复高电压，无线发送停止。理论计算和实践得知，无线发射模块发射时间不小于120毫秒，就可以保证有一组完整的波形输出，接收器就能收到正确的数据。3.2 防火探测器电路设计温度探测器使用数字温度传感器DS18B20 ，5V 直流电压供电。DS18B20的测温原理是利用温敏振荡器的频率随温度变化的关系，把温度信号直接转换为串行数字信号，通过内部计数器对受温度影响的振荡

41、器周期的计数可实现温度测量。探测器中DS18B20采用寄生电源供电方式，保证在有效的DS18B20 时钟周期内能提供足够的电流，图3.9中采用一个MOSFET 管和MCU 的I/O 口来完成对DS18B20 的总线上拉，然后通过另一I/O 对DS18B20 进行控制并取得温度值。图 3.9 温度探测器电路3.3 用户端自动报警器电路设计3.3.1 AT89S51单片机简介： AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚

42、。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP)、反复修改原程序、编译、并烧写到单片机，也可用传统方法进行编程，及通用8位微处理器于单片机芯片中。AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM， 32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部

43、件工作直到下一个硬件复位。AT89S51的引脚图和实物图分别如图3.10和图3.11所示。 图3.10 AT89S51引脚图 图3.11 AT89S51实物图自动报警器电路见图3.12。时钟电路由两个30P 的电容和12MHz 的晶振构成。复位电路由电阻、电容、二极管和按键开关构成，具有上电复位和手动复位的功能。单片机的INT0、INT1 分别与盗警、火警传感器相连，实现各种警情的采集。为防止环境干扰信号对触发中断的影响，当响应中断后，对中断信号多次（如5 次）巡检，确认是中断信号时，才去执行中断处理子程序，否则认为是外界干扰信号不执行报警处理，有效降低误报机率。图 3.12 自动报警器电路P

44、2.1 与语音电路相连，实现语音的回放控制。P2.2 接通讯接口转换芯片的数据发送、接收片选端RE (DE）。P2.3 与电话接口电路相连，实现模拟摘挂机的控制。P2.4接探头掉线检测端，单片机对该口定时查询，正常时为高电平，当检测到低电平即发出掉线警报。P2.5 接交流电源掉电报警信号（交流断电后由直流电源继续供电，直流电源放电低于预警值后向自动报警器发直流断电预警信号。P1.0 、P1.1 、Pl.2 为接键盘电路的三根I/O 口线，Pl.3 接紧急呼救按键。Pl.5 接液晶显示器的串行时钟输入端，Pl.6 接液晶显示器的数据输入端。Pl.7 接多路开关CD4051 的片选端INH ， P

45、I.4 、P2.6 分别接多路开关的输入端A 、B 。多路开关输出分别接报警LED 、蜂鸣器，有警报发生时开关的输出I/O 口给出高电平信号。P0.0、P0.1 、P0.2 和P0.3 分别与MT8888 的D0 、D1 、D2 和D3 相连，用作数据总线。P2.0 与MT8888 的RS0 相连，控制MT8888 内部寄存器的选择。P2.7 与MT8888 的CS 相连，控制MT8888 的选通。P3.6 、P3.7 分别与MT8888 的WR 和RD相连，控制MT8888 的读写。P0.4 、P0.5 接EEPROM 的串行输入和串行输出端，P0.6 、P0.7 分别接EEPROM 的串行

46、时钟输入和片选输入端。 3.3.2 串行EEPROM-X25045本设计中采用了具有可编程的串行EEPROM-X25045。X25045 是美国公司XlCOR 低功耗CMOS 的产品（备用电流10uA 、工作电流3mA) ，它把看门狗定时器、VCC 监控电路和EEPROM 三种常用功能组合在单个封装内，增大了电路密度，减少了体积，提高了系统的可靠性，是设计成直接与许多通用的微控制器系列的同步串行外设接口（SPI）相接的512X8 位EEPROM 。本系统中X25045 依次存储了标志字段、用户编号、话机号码、报警器编号、警情代号、系统设置等数据信息。VCC 监控功能是指只要VCC 电平降至低于

47、最小转换电压或者看门狗定时器达到其编程的超时极限值，RESET 的输出为高电X25045 包括一个8 位指令寄存器，它可以通过SI (P0.4）输入来访问，数据在SCK(P0.6）的上升沿由时钟同步输入。在整个工作周期内，/CS (P0.7）必须为低电平，/WP必须为高电平。X25045 监视总线，如果在预置时间内没有总线活动，那么它将提供RESET信号输出。在SI 线上输入的数据在/CS 变为低电平后的SCK 的第一个上升沿被采样，由SCK 的下降沿输出到50 (P0.5）线上。SCK 是静态的，允许用户停止时钟并在其后恢复操作。所有的指令、地址和数据都以MSB （最高有效位）在前的方式传送，读和写指令的指令格式中均包含有地址高位A8 ，此位用于选择器件的上半部或下半部。在上电和字节、页或状态寄存器写周期完成以后及WP 变为低电平时，写使能锁存器被复位（即禁止写操