智能报警电话系统论文分析.doc

学士学位论文 PAGE  PAGE 37 前 言 随着电话不断地普及，单片机技术的不断提高，采用单片机技术开发电话报警器成为可能。电子报警器是以电子元器件和线路构成的电子装置为依托，用来监测外界各种参量的变化。当参量的变化超过规定的界限时，能精确、及时地发出特定的信号给人们以警示。 报警器能根据监控的对象进行设计，种类繁多，广泛地运用于各行各业及人们的日常生活。一般而言，报警器的电路可分为单点式和多点式。单点式报警器电路结构较为简单，只需把传感器监测到的信号进行放大，直接驱动声光报警器电路工作。多点式报警器电路常采用单片机技术开发的电话报警系统，当有外人侵入、煤气泄漏、火灾等险情时，能及时地报警，可靠性大大提高。与单点式相比，多点式运用的范围更多，比如说工农业生产、安全防灾、住灾区防盗等诸多领域。常见的电子报警器有电子防盗报警器、可燃性气体报警器、火灾报警器等。 目前，报警器发展大致呈现出以下几种趋势：第一，传感技术的发展带动着报警应用技术的发展：传感器在检测范围、灵敏度、精度、响应速度及可靠性方面有了很大的提高，这无疑大大提高了报警器的可靠性；传感器的集成化为报警电路实现传感器与信息处理功能的一体化创造了条件；第二，单片机在报警电路终将得到更广泛的应用：单片机具有功能齐全，体积小，成本低等特点，可以应用到任何电子系统，使得各类报警装置功能更加得完善。第三，微电子系统的发展会使报警装置实现微型化、智能化和低成本化，拓宽了报警技术的范围；系统性能更趋于稳定、高效。 本系统是在电话网络基础上，利用单片机的基本汇编语言来进行软件设计，指令执行速度更快，存储空间更小。只需接上适当的传感器就组成了防盗报警系统，就拥有了更强大和完整的功能，最终满足人们对安全报警的要求。 第一章 智能家居电话报警器的相关理论分析 1．1 双音频信号DTMF的原理 早期使用的拨号盘电话机，使用的是“脉冲信号”来完成拨号呼叫。拨号时，转动拨号盘上相应的数字，拨号盘在回转的过程中控制电话机内??路节点“断” 、“续” ，从而使流过电话电路中的电流时有时无，发出代表对方电话号码的电脉冲： 拨号“1”时，电路“断” 、“续”1次，代表数字“1” ； 拨号“8”时，电路“断” 、“续”8次，代表数字“8” ； 拨号“0”时，电路“断” 、“续”10次，代表数字“0” ； 这种使用“脉冲信号”的拨号方式，每拨一位号码，电路“断” 、“续”数次，你能听见发出的一系列电脉冲声。但是，这种拨号速度太慢，并且所发出的直流脉冲容易导致交换机的识别错误。 随着半导体技术的发展，“双音频信号”已经逐步取代了“脉冲信号” 。我们现在普遍使用的电话机，在拨号时，按下数字按钮，电话机就发出一组频率不同的信号。每个按钮所代表的数字均由两个频率的信号叠加组成，所以称之为“双音频信号” 。使用“双音频信号”的拨号方式，拨号速度快、误识别率低。 双音频信号DTMF，每一个号码由两个音频号组成，这两个频率分属于一个高频群和一个低频群。高频群H1~H4和低频群L1~L4可组成16种双音频信号。其中号盘上的1~0代表一位十进制的各个值，11（*）、12（#）供程控交换机新服务性能使用，13~16备用。不过因为话机接用户线，DTMF以模拟信号发送，经用户电路送入，通过交换网络连接到数字按钮接受器。 DTMF信号的产生原理：双音频信号是2个正弦波信号的叠加，选定2个频率f1和f2后可得到这种信号的数学表达式： 　　 （1-1） 如果用合适的采样频率对这个信号进行A／D转换，则很容易计算出每一个采样点的A／D值，而如果将这些采样值形成一张表，在单片机里用同样的采样频率将这张表中的数值用D／A转换器输出，就是双音频信号。在实际应用中常用1 b的DM编码来实现A／D和D／A过程，其中A／D过程可以在PC机上完成，用程序生成对应每一个 DTMF信号的DM编码表，D／A过程在单片机上完成。与单音编码不同，DTMF信号是采用八中取二的方式来构成一个音频信号，由虚假信号的干扰，所以应用范围特别广泛。DTMF信号由2个不同的频率信号合成，分为高频组和低频组，分别含有4个频率，可以构成16种不同的信号，依次对应着16个不同的BCD码。 1．2 热释红外传感器原理 热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。早在1938年，有人就提出利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视。直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术也迅速增长。 1．2．1热释电效应 当一些晶体受热时，在晶体两端