商店无人值守远程自动报警与查询系统_通信网络论文
关键词：at89lv51 ssi73k222al isd33060 中断报警
引言
很多商店下班后无人值守，当有盗警、火警发生时，人们希望商店能自动报警，同时能用电话进一步查询、核实警情等住处。本文采用at89lv51 flash单片机，配合新型的modem通信芯片和语音电路，成功实现了商店的无人值守自动报警与查询功能。
1 主要芯片简介
1.1 at89lv51 flash单片机
at89lv51是atmel公司生产的与mcs-51系列兼容的具有flash存储器的单片机，主要特点是：能在2.7～6v的低电压范围工作；4k字节可编程的flash eeprom，三级程序存储器保密；128字节内部ram；32根可编程i/o引线，2个16位定时器/计数器，6个中断源，1个全双工串行口等；引脚与mcs-51完全兼容。
1.2 modem通信芯片
ss173k222al是tdk公司生产的一种高集成度的单片机编程modem芯片，引脚如图1所示。
该芯片易于单片机控制；可以串行传输数据；与ccitt v.22，v.21，bell212a，103标准兼容；具有呼叫进程、载波、应答音、长回环检测的功能；能够通过编程产生dtmf信号等。ssi73k222al芯片内部有4个用于监控的8位寄存器cr0、cr1、dr、tr：cr0用于控制电话线路数据传输的方式，cr1用于控制芯片内部状态与单片机间的接口，dr用于监视modem的工作状态，tr用于控制音频信号的产生。对其编程可以产生dtmf信号、应答音信号。4个寄存器各位的含义如表1所列。
表1 ss173k22 2a内部寄存器各位含义
| 名称 | 地址 | 数 据 位 | |||||||
| ad2ad0 | d7 | d6 | d5 | d4 | d3 | d2 | d1 | d0 | |
| cr | 000 | 调制选择 | 0 | 设置发送模式其中1100表示fsk模式 | 发送允许 | 应答/始发 | |||
| cr | 001 | 数据发送方式 | 中断允许 | 旁路编码 | 时钟控制 | 复位操作 | 模式测试，其中00 表示正常 | ||
| dr | 010 | 未用 | 未用 | 接收数据 | 解码标志 | 载波检测 | 应答音 | 呼叫进程 | 长环检测 |
| tr | 011 | rxd控制 | 发防卫音 | 发应答音 | 发dtmf音 | 对应116dtmf信号，如：0001=1，0010=2等。 | |||
1.3 isd33060语音芯片
isd33060是isd公司的第三代3v的单片语音ic，引脚如图2所示。
该芯片总存储时间达60s；与外部微处理器的接口采用spi（serial peripheral interface）串行外设接口或msi（microwire serial interface）微传输线串行接口，实现了主机对语音芯片的灵活控制和寻址，减少了接口的引线数，提高了使用的灵活性；录放音时间可通过控制指令任意进行分段，每段最短长度为150ms。
使用spi接口协议时，主要用到5条控制线：
*1脚（ss）—芯片选择输入端，低电平有效；
*2脚（mos1）—串行数据输入端，isd芯片从该脚接收来自单片机的控制命令数据；
*3脚（miso）—串行数据输出端，单片机从该脚获得isd的返回数据；
*28脚（sclk）—spi接口串行时钟输入，用于同步数据的传送；
*25脚（int）—当语音回放结束或录放音溢出时，变低电平，在下一个spi周期开始时，该信号被清除并返回高电平。
图3 自动报警与查询线路图
2 硬件电路设计
硬件线路原理如图3所示。本系统的功能主要有：
*利用电话线路和单片机的中断功能进行火情、盗情自动远程语音报警；
*可拨打多个号码，对每个号码多次循环拨号，直到拨通为止；
*设有火警、盗警发生标志，凭密码可用电话查询、核实警报情况；
*可以现场或利用电话消除报警标志；
*可用电话修改密码。
图3中，l1、l2接电话线咱；u1为at89lv51 flash单片机，u2为modem芯片ssi73k222al，u3为语音芯片isd33060，u4、u5为输出、输入放大运放lm358；k为现场消除警报开关，d7、d8分别为消警和报警指示，int0和int1中断分别接火警和盗警信号，下降沿有效。
图4 主程序框图
通电后，系统先对p1、p3口及int0、int1中断进行初始化，然后不断查询p1.6、p1.7脚。为避免系统重复报警，每次有效火、盗报警时，程序都分别自动设火、盗报警标志，只有取消报警标志才能接受新的警报。当按下k时，p1.6为低电平，现场取消报警标志，同时消警指示发光二极管d7亮，报警指示发光二极管d8灭。如有电话查询，则铃流来到，p1.7为低电平，程序控制p1.5为高电平，继电器j动作，接通线路，语音提示：“请输入报警系统密码，以#字结束”。然后，等待输入密码，如在规定时间内无密码输入，则提示：“时间到，请挂机”，随后断开线路，退出查询。如有密码输入，则判断密码是否正确，如密码错且不超过三次，可重新输入，超过三次则退出查询；如密码正确，则提示：“请选择：1查警情，2消警报，3改密码，4退出查询”。此时选择，可以根据报警标志查清有无警报，是火警还是盗警；选择2，可消除警报标志，达到与开关k一样的效果；选择3，可个性密码；选择4，继电器j复位，断开线路，退出查询。
当有火、盗警发生时，单片机int0、int1引脚分别有下降沿信号来到，转入中断处理。火、盗警的处理完全类似。如当有火警来到时，先查有无火警标志，如有标志，表示已报过警，系统退出中断；如无标志，系统立即接通线路，拨预置的电话号码。如有应答音，则发语音提示：“商店有火警！有火警！”，并在内存设火警标志，然后断开线路，再判断所有预置号码是否拨完。如未拨完号码，则拨下一个；如已拨完号码，退出中断。
值得注意的是，为提高报警的准确率，减少误报，除采用一定的抗干扰措施外，对同一种警情还中使用多种传感器。如对火警，可采用感烟和红外传感器并举，以提高报警的可靠性和准确性。
3 软件设计
因篇幅所限，略去程序清单。本系统主程序框图如图4，火警中断处理程序框图如图5，盗警中断处理程序框图如图6。
结语
本装置虽为一般商店所研制，但完全可推广到其它无人值守又需保安的场所。