基于单片机住宅安防系统的设计

摘要：根据目前住宅的特点和情况，参考国内外智能住宅的安防技术的发展现状和未来趋势，对照住宅安防需要的环境和要求，以智能化改造为目标，设计了一种基于单片机的多功能智能安防报警系统。该系统通过无线采集信息，信息编码，信息处理，发出警报以及远程通讯完成整套安防过程。本智能化安全防范报警系统集检测及通讯于一体，取得了较好的安全防范效果。

关键词：智能住宅；安防系统；单片机系统

中图分类号：S611文献标识码： A

0 引言

目前较为传统的有线安全防范防盗报警器都是在检测到有盗情的时候才发出警报声音，而且该声音只局限于发生在本地，并且内部没有控制器，因此易被破坏失效。传统防盗报警器的安装、扩展也及其不方便,即与此同时该报警器也失去了住宅防盗的功能。本文研究设计的一款基于单片机住宅防盗系统在监测和安防的作用之外还实现了远程控制的功能，并且这种无线安防系统易于扩展成未来人类需求的多功能的智能家居系统。

1 系统硬件组成

1.1 总体结构框图

智能安防报警系统硬件总体结构组成框图如图1所示。系统主要包括中央控制器MCU、无线发射接收模块、语音电路模块、双音多频(DTMF)收发器模块、电话接口电路模块等。

图1 系统硬件总体结构组成框图

1.2 中央控制器

选用AT89C52单片机作为中央控制器。控制器P1.0接口输出模拟远程控制。控制器P1.4接口连接蜂鸣器起报警作用。控制器P3.2(INT0)接口连接的安防探测器用来监测盗情，一旦住宅有盗情发生，外部中断0触发。控制器P2.1接口连接语音电路，用来控制语音的回放。控制器P2.3接口连接电话接口芯片，实现控制模拟摘挂机功能。控制器P0.0～P0.3接口分别与MT8888的D0～D3接口相连，作为数据总线。控制器P2.0接口与MT8888的RS0接口相连，用来控制选择MT8888内部寄存器。控制器P2.7接口与MT8888的CS接口用来实现MT8888的选通控制。控制器P3.3(INT1)接口接电话接口芯片的24脚，用来检测是否振铃。控制器P3.6、P3.7接口分别连接MT8888的WR和RD，来实现MT8888的读写操作控制。

1.3 探测器和无线电信号发射、接收电路

选用无线门磁作为探测器，其是由门磁主体和一块永磁体(内部有一常开型干簧管)这两部分组成。将无线发射电路放置在门磁主体内，将超再生模块电路作为接收部分。编、解码芯片对由PT2262/PT2272组成。永磁体与干簧管有一定距离后，探测器会立即发射有自身识别码(数据码)和地址编码组成的315 MHz高频无线电信号，此时接收电路会通过识别此无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的。然后由自身识别码，确定报警的探测器的具体信息。

1.4 收发电路

将报警器电路的接线连接到用户电话机电话线上。本次设计收发电路选用MT8888型DTMF收发器，与AT89C52单片机和语音电路相组合，实现检测各种电话信号音，并且进行自动拨号；也可以实现远程电话按键信号解码，并将数据传送到单片机，由此实现远程控制。

1.5 语音电路

选用ISD1420组成基本录、放音电路。所有的地址线一致置为0，放音电路的起始地址是0[3]。当S3键被按下，此时录音开始，数据便从起始地址开始存储，当存储器满或按键松开存储停止。当S1键被按下，则放音开始。

1.6 电话接口电路

选用PH8809电话接口芯片做为电话接口电路的基本组成单元。电话接口电路连接着DTMF收发电路和语音电路，并使得与外界相连。

2 系统软件

2.1 主程序流程

整个安防系统通过AT89C52单片机进行控制。当有盗情发生时，蜂鸣器电路启动，蜂鸣器鸣叫，同时自动拨号拨打预先设定电话进行远程报警；或者接受远程控制。

2.2 电话远程报警子程序流程

用检测子程序获取提机后的回音信号，就可以得到一个计数值。根据程控交换机的标准，判断子程序确定检测到的音是拨号音、忙音还是回铃音。在可以拨号条件下拨号子程序拨打预先设定电话号码。假如号码为占线或者是响铃后无人接听，则程序会延迟一段时间，等候下一轮重复拨号。如果拨打的电话接通后放音子程序会将预先录制的报警语音播放出来。

2.3 远程控制子程序流程

如果没有盗情发生，户主此时打回电话时，系统检测到有振铃，程序设定8次振铃（可以任意设置）无人接听时，系统将自动提机接通电话，此时系统将等待户主通过电话机键盘输入相应的命令，再通过DTMF收发装置把命令传送到主机，待解码后以便完成各种远程控制动作。

3 结论

本智能安全防范系统相对与传统有线安防系统功能比较完善、安装比较方便、并且具有更高的实用性。如果将上述探测器换接其他传感器，例如火、温度、烟雾等探测器，就可改装成防火报警系统使用以及更为广泛的应用。此外，扩展外部的存储器，改变主机的探头接口数，使用较为先进的液晶等显示模块、较为复杂的语音电路及互联网语音服务等，系统的智能化和集成度会更高。智能家居系统将会更好地服务于大众。

参考文献

[1]毛钱萍. 远程自动报警系统的设计与实现[J]. 电子工程师.2006(05)

[2]马川鑫. 高校校园综合安防系统的设计与研究[J]. 西安建筑科技大学,2006,(14):12-13

[3]代新鹏. 智能型住宅安防报警系统的研究[D].北京:中国农业大学,2005