一种基于AT89S51单片机的简易无线智能防盗报警器设计

一种基于AT89S51单片机的简易无线智能防盗报警器设计

作者：张剑锋 宋海丽

来源：《智能计算机与应用》2016年第01期

摘要

防盗是人们生活中必不可少的一部分，现在市场上智能防盗器价格昂贵、结构庞大、不具备无线收发功能，不适合个人家庭使用。在此背景下，简易无线智能防盗器设计是一种社会趋势，本文提出了一种简易无线智能防盗报警器的设计思路、功能模块设计和软件系统流程设计方案。

关键词：单片机；报警器；智能防盗

中图分类号：TP227；TN876 文献标识码：B 文章编号： Abstract：

Anti-theft is one essential part in our life. In present market， the intellectual anti-theft machine is not only expensive and huge but also doesn’t have wireless transceiver function. Therefore， it’s not suitable for personal or family use. In this context， simple wireless intelligent anti-theft alarm system design is a trend in today’s society. This thesis puts forward the plan of the designing idea， function module design and software design procedure for this simple wireless intelligent anti-theft alarm.

Keywords： SCM； Alarm； Intelligent Anti-theft 0 引言

随着社会经济飞速发展的强劲势头，人们的生活水平和生活质量均已获得了明显改善，重要表征之一即为购置家居用品的多样和高档。随之而来地，人们对家庭安全保护防范意识也在日渐增强。智能化防盗报警器开始成为家庭必备选择吸引了众多用户的瞩目和青睐。而目前市面上的智能防盗器大多都是面向物业小区、保安公司、金融财政机构等，其所具备的网络监控功能，致使仪器价格昂贵，因而不适合个人家庭使用。据此，本文研发提出了一种基于AT89S51单片机的简易无线智能防盗报警器设计方案。 1 整体设计思路

简易无线智能防盗报警器的总体设计框图如图1所示。

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该无线智能防盗报警器设计方案以AT89S51单片机为控制核心，该控制系统的功能模块则分别涵盖有热释红外监测模块、带编码的无线收发模块、微波多普勒雷达监测模块、红外收发模块、DTMF[1]收发电路、看门狗电路和语音录放电路模块。系统功能实现过程可描述为：热释红外监测模块用于警情信息采集，当检测到现场警情信号时，即可通过无线收发模块把警情信号传递给单片机，单片机接受警情信号并加以处理；若确有警情发生，单片机将通过DTMF电路拨通系统事先内置的用户电话号码，向用户发出报警。与此同时，当系统检测到用户接通后，单片机则接通语音电路模块，并根据警情信息的不同，调取用户事先设定并已录制在语音电路模块中的信息发送给用户，从而成功实现远程报警。 2 主系统和主要功能模块设计 2.1 主系统设计

无线智能防盗报警器主系统采用AT89S51单片机为系统控制中心，实现对DTMF收发电路、语音电路、看门狗电路和远程控制电路的功能调配和整合处理。下面，对其中重点设计给出详尽分析。

2.1.1 双音多频收发电路

双音多频收发电路（DTMF）是实现电话号码快速传输的一种可靠技术[1]，也是国际上采用的一种比较特殊的编码技术。首先规定了8种不同频率的单音频信号，然后从8种不同单音频信号中按照特定的规则选取其中2个进行组合，来实现电话系统中用户的拨号信息。本设计方案采用MT8880作为双音多频收发电路主芯片，该芯片与单片机的电路连接则如图2所示。 2.1.2 语音电路

语音电路的作用是当单片机检测到有警情信号时，通过电话网络通知用户警情。用户可以通过事先设定语音，规定一种语音可以代表一种警情发生地点，警情程度，在将语音录制完成后，可于需要时发送给用户。本方案选择具有分段录音和放音功能的ISD1420[2]作为核心芯片。该芯片与单片机连接如图3所示。语音集成电路ISD1420的14、15引脚输出音频信号，实际应用中，由于ISD1420输出的信息电平[2]与固话网络传输标准不符，使得输出信号即需要在经过运算放大器以后才能与电话网络实现顺畅连接。

在系统程序运行过程中，难免会受到来自系统内、外部的干扰，导致程序运行偏离了正常设定路径。为此，本次设计方案中采用了X5045芯片，在其内部固定有512字节的电可擦除只读存储器，可将其用于存储用户固定电话号码。 2.2 主要功能模块设计 2.2.1 热释红外监测模块

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热释红外监测模块由红外信号探头和红外信号检测与处理电路共同组成，在本设计方案中，红外探头选择KP506B热释红外传感器，信号检测与处理电路选择BISS0001[3]。KP506B热释红外传感器具有滤波镜片，在安装时要选取合适的安装角度和安装位置，提高探测灵敏度，降低误报几率。探头可以检测来自人体特有红外辐射，经传感器处理以后，输出电信号，再经BISS0001电路放大整形后输出高电平。在定时期间BISS0001的第2引脚为高电平，加到图4中三极管Q5的基极，使其饱和导通，Q5的集电极和发射极之间的压差近似为零，其集电极被强制拉为低电平，输出信号A0则送至编码电路中的编码发射电路PH2262，从而触发设定编码。

2.2.2 带编码的无线收发模块

带编码的无线收发模块由发射电路和接收电路联合组成，无线编码发射电路选择芯片PT2262[4]，无线解码接收电路选择芯片PT2272[4]。当热释红外监测模块检测到有警情发生时，将触动PT2262编码并发射出去，当解码接收芯片PT2272接收到相同地址码的PT2262所发送信号后，即可执行解码，并把自身的地址码和发射芯片的地址码对比，经过2次核对、均为相同时，PT2272的17引脚将输出高电平，单片机AT89S51收到该信号后，即可得知红外传感器的状态，进而得到警情信息。 3 系统软件流程设计

根据无线智能防盗器报警器的整体设计思路，系统软件设计流程如图5所示。 4 结束语

针对时下的报警器当检测到有警情发生时只能就地报警的状况分析后可知，报警器中没有配置微控制器，使其安装、扩展既不方便，又易于损坏，而且价格也趋于昂贵。本款设计提出的基于AT89S51单片机的简易无线智能防盗报警器，以单片机为控制器中心，利用热释电红外传感探头KP506B对警情信号进行采集，通过BIS0001信号处理电路后，由编码发射芯片PT2262和解码接收芯片PT2272配合，实现与单片机的无线通信，单片机处理后发出控制信号，自动拨通用户电话进行报警提示。该款报警器基于现实需求研发实现，从而可以更为安全、高效地提升人们的生活品质。 参考文献

[1]姚伟超，徐杰. 基于DTMF技术的远程监控系统设计[J]. 自动化技术与应用，2012，31（9）：40–43.

[2]熊建云. 基于ISD1420的智能仪器语音系统的设计[J]. 自动化与仪器仪表，2013，（4）：60–62.

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[3]吴傲寒，刘志昌. 基于人体红外传感器的老年卧室照明系统的设计[J]. 计算机与数字工程，2012，40（5）：69–71.

[4]杨宁. 基于PT2262和PT2272的无线求救系统设计[J]. 无线互联科技，2013（7）：78，80.