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1、（输入章及标题）毕业设计（论文） 基于MT8880的自动报警系统 学 院 年级专业 03级电子信息工程 学生姓名 指导教师 专业负责人 答辩日期 III毕业设计（论文）任务书学院： 里仁学院 系级教学单位： 电子工程 学号学生姓名专 业班 级电信一班课题题 目来 源主要内容基于AT89C51和双音多频的系统，通过探测家庭环境，发现情况后由单片机控制摘机，由MT8880自动拨号至预设电话号码，通过语音报警基本要求参考资料周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容指导教师：系级教单位审批：说明：如计算机输入，表题黑体小三号字，内容五号字。本任务书一式二份，教师、学生各执一份。 摘要
2、摘 要双音多频信号（DTMF）是由一组低音频信号和一组高音频信号以一定方式的组合构成，每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有一个高音频信号和一个低音频信号，共16种组合。过去主要用于电话拨号信息传输，具有很强的抗干扰能力。目前市场上销售的DTMF专用芯片集编解码于一体，MT8880具有收发功能。本文介绍了一种基于公共电话网络以单片机AT89C51和双音多频收发器MT8880为核心的远程智能监控、报警系统。系统由模拟摘挂机模块、语音模块、DTMF收发模块、控制模块、键盘显示模块、警情采集模块等。当防盗探测器检测到险情的时候，向单片机发出中断申请，再由单片机控制电话接口电路，实现模拟摘机，根据
3、险情类别，自动拨打相关部门的电话号码如小区管理中心电话系统通过电话网络自动向所设定的目标发送报警信息。本文介绍了该系统的工作原理及实现方法；详细描述了该系统各模块组成、原理及具体的电路及软件流程图。 本系统是一种适合于家庭、办公室和仓库等处的可靠性较好的安全防范装置。本系统可应用于各个地点，电话到哪里，系统就可以在哪里工作。且具有成本低、使用方便、可靠性高等特点。因此，这种智能防盗报警功能的单片机产品将具有良好的发展前景关键词MT8880 DTMF ISD1420 AT89C205123AbstractN Transmission of Communication Network Abstra
4、ct：DTMF technology is applied to communication network extensivelyThe paper introduced to use the kind of DTMF special-purpose chip base on MT8880 which receive and transmit the chip to realize the simple data transmission among the computerIts characteristic utilizes a IO to simulate interface sign
5、alofMT8880Design and regard 89C51 as controller this time and make use of MAX232 to realize flat to change electricity，in order to finishing the data communications of computer, This paper introduced a kind of intellectual remote monitor and alarming system, which is based on the DTMF transceiver MT
6、8880 and single chip computer AT89C51.The system is consistent of some block which are hanging up and off, speech, DTMF transceiver, controlling , and keyboard and showing. When the sensor of fireproofing orburglarproof detects any off normal signal, an interrupt request is sent to the MCU. Next the
7、MCU control the interface module of telephone to accomplish off hook. According the kindof dangerous the dialing module will automatically dial the right phone number such as thephone number of surveillant center.the system can report the alarm happening to the target, which is set up before. This p
8、aper introduced the system about working principle, hardware construct and software design and flow chart. It is a kind of security safeguard device, which is suited to home, office, storehouse and so on. This system can apply in anyplace where telephone arrived. It is inexpensive, reliable and easy
9、 in use. Therefore, this system will have a bright foreground.Keywords：DTMF；data communication；single-chip microcomputer；MT8880Keywords目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 自动报警系统的功能和工作过程1第2章 自动报警器硬件部分12.1 AT89C512.2 MT88802.3 热释电红外探测器2.4 语音芯片IDS1420 2.5 电话工作原理2.6 电话接口电路2.7 总电路图1第3章 自动报警器软件部分13.1 ISD
10、1420录放子程序流程13.2 系统自动拨号3.3 电话信号的检测与判别3.4信号音判断与实现3.5信息位的发送3.6信号的接受与处理3.7 系统的DTMF收发程序结 论2参考文献3附录14附录25致谢6第1章 绪论1.1 课题背景当前，随着经济的发展，人民的生活日益改善，人们对家庭生命对产安全越来越重视，采取了许多措施来保护家庭的安全。以往的做法是安装防盗门、防盗网，但也存在有碍美观，不符合防火要求，不能有效地防止坏人的入侵。现在，全国各地都在如火如荼地开展建设安全文明小区的活动，而且很多地方都提出拆除防盗网的口号，家庭电子防盗报警系统也应运而生，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统
11、控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本系统是以单片机机和MTJ8880为主要器件辅助外围电路完成自动报警过程。本文讲述了基于MT8880自动报警系统的设计与实现。首先在绪论中介绍了此系统的开发背景、意义、系统功能及设计方法。此后，本文在第二章论述了系统硬件设计过程，确定器件的选择，论述了系统硬件电路设计、并对所使用各种芯片的功能与特性进行了详细介绍；在第三章中重点剖析了软件设计开发的过程，尤其是主程序、采集和报警子程序的工作流程。1.1.1
12、自动报警系统的功能和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: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，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,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。系统的基本工作过程:用户端的防范现场，一旦有人入侵时，热释电红外探测器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，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
13、音报警。 第2章 硬件设计2.1 AT89C51AT89C51简介AT 89C51单片机是一种低损耗、高性能、8位微型处理器,由于在芯片上组装了一个8位带有寄存的CPU, 片内有4K字节的在线可重复编程快擦写程序存储器，其设计采用了Atmel公司高密度非失易性存储技术，与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容。 片内可擦除存储起允许可编程寄存在系统内或通过外部无失易性寄存进行重复编程。8031片内没有程序存储器，在编程时需外扩EPROM；8051片内虽有4K的ROM，但其程序在出厂时已经写好，不能更改。由于以上原因，本系统选用AT89C51。(1) 单片机中的存储器ROM和RAM是严
14、格分工的。ROM为程序存储器，只存放程序、常数及数据表格。而RAM则为数据存储器，用作工作区及存放变量。这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中，有较大的程序存储空间，把已调试好的程序固化在ROM中，而把少量的随机数据存放在RAM中，这样，小容量数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内，以加快单片机的执行速度。但单片机上RAM是作为数据存储器用，而不是当作高速数据缓冲存储器（Cache）用。(2) 采用面向控制的指令系统。为满足控制的需要，单片机的逻辑控制能力要优于同等级的CPU，特别是单片机具有很强的位处理能力。单片机的运行速度也较高。(3) 单片机的I/O引脚通常是多功能的。由于单片机
15、机芯上引脚有限，为了解决实际引脚和需要的信号线数的矛盾，采用了引脚功能复用的方法，引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分，(4) 系列齐全，功能扩展性强。单片机具有内部掩膜ROM、内部EPROM和外接ROM等形式，并可方便的扩展外部的RAM、ROM及I/O接口，与许多通用的微机接口芯片兼容，对应用系统的设计和生产带来极大的方便。(5) 单片机的功能是通用的。单片机虽然主要是作控制器用，但是功能上还是通用的，可以像一般微处理器那样广泛地应用在各个方面。AT89C51具有以下突出特点：与MSC-51系列的单片机兼容有4K字节在线可重复编程快速擦写程序存储器，可写入/擦除1000次全静态
16、工作：0HZ-24MHZ三级程序存储加密1288为内存RAM32位双向输入输出线两个16位定时/记数器六个中断源可编程串口AT89C51有40个引脚，采用双列直插封装形式，使用方便。引脚如图3-2-1所示。各引脚功能如下：Vcc(40脚)：接+5V电源； Vss（20脚）：接地； XTAL1(19脚)：接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端。这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，此引脚应接地。 XTAL2(18脚)：接外部晶体的另一端，在单片机内部接至内部反相放大器的输出端。若采用外部振荡器时该引脚接收振荡器的信号，把此信号直接接到内部时钟发生器的输人端。RS
17、T/VPD(9脚)：当振荡器运行时，在此引脚外加 上两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐此引脚与Vss引脚之间连接个约82k的下拉电阻，与引脚之间连接一个约10uF的电容，以保证复位。在单片机正常工作时，此脚应0 .5v低电平。ALE/PROG(30脚)：当访问单片机外部存储器时，ALE(地址锁存允许)：输出脉冲的负跳沿用于16 AT89C51管脚图 P3口专用功能口线 专用功能P3.0RXD（串行口输入端）P3.1TXD（串行口输出端）P3.2INT0（外部中断0输入端）P3.3 INT1（外部中断1输入端）P3.4T0（定时器0的外部输入端）P3.5T1（定时器1的外部输入端）P3.6
18、WR（片外数据存储器写控制）.P3.7RD（片外数据存储器读控制）位地址的低8位的锁存信号，即使不访 问外部锁存器，ALE端仍有正脉冲信号 输出，此频率约为时钟振荡器频率的l 6。PO口: PO口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写l时，被定义为高阻输入。PO能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，PO口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，PO输出原码，此时PO外部必须被拉高。P1口: P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向1/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高
19、，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口: P2口为一个内部上拉电阻的8位双向1/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高
20、八位地址信号和控制信号。P3口除做I/O接口外还兼有专用功能，P3口专用功能如表3-2-1所列。AT89C51的外围基础电路1）复位电路本系统的复位电路包括上电复位和人工复位电路，如图3-2-2所示。当系统开启即通电时，电容C相当于瞬间短路，+5V立刻加到了RST/VPD端 ，该高电平使AT89C51全机复位。若运行中遇到程序跑飞或是陷入死循环等使CPU失控时，最简单的方法是监控 复位电路 人员按动按钮使其复位，程序自动从0000H开始执行。这就是手动复位。为此只要在单片机的RESET端加上一个高电平信号，并持续10s以上即可。按图中所示，按下按钮，则直接把+5V加到了RST/VPD端从而复位
21、。后文硬件抗干扰电路将要介绍的“程序运行监视系统”(WATCHDOG)能自动生成复位信号，使系统的三种复位方式(上电复位、人工复位、自动复位)相互并存。2）时钟电路时钟是单片机的心脏，各部分都以时钟为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。常用时钟电路有内部时钟和外部时钟两种，本系统单片机使用内部时钟。如图3-2-3所示，利用AT89C51内部一个高增益反向放大器，把一个晶振体和两个电容器组成自激振荡电路，接于XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）之间。这样振荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路。其中，晶振为12MHz，电容器C1、C2为30pF。 时钟电路2.2 MT8880MT8880简介MT8
22、880系列集成电路是加拿大MITEL公司生产的双音频编解码电路。它是一个带有呼叫进程检测滤波器的单片双音多频收发器。它采用MITEL公司的ISO2-COMS工艺制造，功耗低，可靠性高。其双音多频收号器是基于单片收号器MT8870工业标准；发送器采用开关电容D/A变换器。双音多频信号失真小、精度高。内部计算器提供双音群发送模式，使音群能在精确的时间传送。还可以选择呼叫进程检测滤波器命令微处理器分析呼叫进程中的各个信号音。提供标准微处理器总线，与6800系列微处理器兼容。其工作原理框图如图所示。MT8880工作原理框图MT8880采用20脚双列直插封装形式，其管脚如图。当芯片置为呼叫处理模式时，芯
23、片可以从输入信号中检测电话呼叫过程的各种信号音(回铃音、拨号音、忙音)。当信号频率落在320510Hz范围以内时，能从端输出与之相对应的方波，否则端为低电平。 单片机通过一定时间的计数，就可以判断出信号 MT8880引脚图 音的类别。系统据此进行相应操作。当把它置为双音频模式时，芯片能接收并译码DTMF信号或产生并发送DTMF信号（接收信号从IN-端输入，发送信号从TONE端输出）。此时，系统可以向外拨打报警电话。MT8880引脚功能引脚名称描述1IN+同相运算放大器输入端。2IN-反向运算放大器输入端。3GS增益选择。提高用于连接反馈电阻的前端差分放大器输出端的增益。4VREF基准电压输出端
24、。标称值为VDD/2，用于中值偏置输出。5VSS地线输入（0V）。OSC双音多频时钟振荡器输入端。OSC时钟输出。OSC1和OSC中间连接3.579545MHz的晶体振荡器完成内部振荡电路。TONE音群输出（双音多频或信号音群）。9读/写输入。控制数据在微处理部件和收发机寄存器之间的传输方向。与TTL电路兼容。10片选。TTL输入端。（=0时芯片被选中）11RS0寄存器选择输入端。见寄存器解码表。与TTL电路兼容。122系统时钟输入端。信号电平为TTL电平。当器件没有被选中时，N.B.2时钟输入端不需要激活。13向微处理部件提出中断请求（开漏极输出）。当选择呼叫进程检测（CP）模式且引脚中断使
25、能时，将会输出与运算放大器输入端相对应的方波信号。输入信号必须在呼叫进程检测滤波器的带宽限制范围内。见图表8。14-17D0-D3微处理器数据总线。（TTL电平）当=1或2为低电平时为高阻抗。18Est预导引输入端。当数值算法检测到有效音频对（信号环境）时，就输出逻辑高电平。任何瞬时的信号环境不满足，就会造成 Est引脚返回低电平。19St/GT导引输入/保护时间输出（双功能）。当St端检测到电压高于时，就使器件登记检测到的音频对。GT输出端重设外部控制时间常数，它的状态是Est端和St端电压的函数。20电源正极输入端（典型值为+5V）NC无连接。（1） DTMF8880是CMOS大规模集成电
26、路功耗低（52mW），并且将发送和接收电路集成在一个芯片内，所以集成度高。 （2） 可编程控制，容易与微机接口，微机可控制接收部分工作原理与DTMF信号接收器MT8870相同。发送部分采用开关电容式D/A变换器，因此DTMF信号失真小，频率精度高，片内计数器对双音频模式的占空时间进行精确定时。 （3） RSO为寄存器选择输入端；2为时钟输入端，与R/W配合完成读写数据；IRQ/CP为中断请求信号输出端，OC输出电路，或者在CP模式时，输出方波，标志已收到DTMF信令编解码及各种公式模式选择。 具有多种工作模式，所以功能很强MT8888可提供6种工作模式，分别为DTMF模式、呼叫处理位ALL)模
27、式、突发(BURST)模式、单/双音产生模式、测试(TEST)模式和中断模式。 DTMF模式:发送与接收DTMF信号。发送时，输入数据经TDR控制可编程行、列计数器、 D/A变换器，合成需要发送的DTMF信号;接收时，DTMF信号经拨号音抑制、分离带通滤波器监频与确认，译成相应的4比特码，经RDR输至数据总线。DTMF编译码对应关系如表3-2所示。 表3-2 DTMF编译码对应关系表 呼叫处理(CALL)模式:电路可以检测电话呼叫过程中的各种信号音，只要信号的频率落在320Hz-5lOHz范围内，片内呼叫处理滤波器便可滤出。经限幅得到的方波信号，由IRQ /CP端输出，以用于微处理器对呼叫性质
28、和类别进行判断。若无信号滤出，则IRQ /CP端始终保持低电平。 突发(BURST)模式:在DTMF模式下，工作于突发状态，信号突发和暂停时间各为51士lms在CP模式下，工作于突发状态，信号突发和暂停时间各为102士2ms，此时电路只可发送DTMF信号，但不能接收。 单/双音(S/D)产生模式:电路可产生单音或双音信号，可用于测试和监测。 中断模式:此模式下若选择DTMF状态，当DTMF信号被接收或出现在监测时间内，或准备发送更多数据(突发模式下)时，则端下接至低电平。工作模式均可通过寄存器进行设置，控制寄存器的功能见表3-3和表3-4所示，状态寄存器SR各位所表示的功能如表3-5所示。三、
29、 内部寄存器 内部寄存器功能 RSO R/W 功能 0 0 写发送数据寄存器 0 1 读接收数据寄存器 1 0 写控制寄存器 1 1 读状态寄存器 控制寄存器（CRA）功能 控制位 名称与功能 说明 b0 Tout音调输出 逻辑“1”使能音调输出 b1 CP/DTMF模式。控制 逻辑“1”为CP模式。当b2=1时，例如输入电话忙音，此脚输出忙音方波 b2 IRQ中断使能 逻辑“1”使能中断模式。当b1=0时，接收到DTMF信号或准备发送新的双音信号，DTMF/CP引脚电平由高变低。 b3 RSEL寄存器选择 逻辑“1”允许选择CRB 控制寄存器（CRB）功能 控制位 名称与功能 说 明 b 0
30、 BURST双音群模式 逻辑“0”使能双音群模式 b1 TEST实验模式 逻辑“1”使能实验模式。该模式时，IRQ/CP引脚输出延迟控制信号（CRA b1=0） b2 S/D单双音产生 逻辑“0”允许产生DTMF，否则，输出单音频 b3 C/R列/行音选择 b2=1,”逻辑“使能产生单音信号 状态寄存器功能 状态位 名称 状态标志置位 状态标志清除 b0 IRQ 发生中断；b1或b2=0 读状态寄存器清除 b1 发送寄存器空（群模式） 暂停结束：准备发送新数据 同上 b2 接收寄存器满 接收寄存器的数据有效 同上 b3 DELAYED-STEERING 检测不到DTMF信号时置位 检测DTMF
31、信号时清除 2.3热释电红外探测器热释电红外线探测器 在自然界，任何高于绝对温度(-2730)的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。2.1.1.1热释电效应 热释电效应是指如果使某些强介电质材料(如钦酸钡、钦错酸铅(PZT )等)的表面温度发生变化，则随着温度的上升或下降，材料表面发生极化，即表面上就会产生电荷的变化，从而使物质表面电荷失去平衡，最终电荷变化将以电压或电流形式输出:在热释电红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PTR ) PTR能将红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作
32、用。另一个是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜，它用来配合热释电红外线传感器，以达到提高接收灵敏度。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60 -70db，就可以检测10-20m处人的活动。2.1. 1. 2热释电电流及电压响应度表达式 热释电传感器具有自极化效应，晶体处于低于Curie温度的恒温环境时，其自极化强度保持不变，即极化电荷面密度保持不变川。这些极化电荷被空气中的带电粒子中和，当红外辐射入射晶体，被晶体吸收后，晶体温度升高，自极化强度变小，即电荷面密度变小。这样，晶体表面存在多余的中和电荷，这些电荷以电压或电流的形式输出，该输出信号可用来探测辐射。相反，当截断该
33、辐射时，晶体温度降低，自极化强度增大，由相反方向的电流或电压输出。热释电红外传感器结构传感器通常包括热释电晶体、电极、氧化膜、衬底、FET和负载电阻几个组成部分，热释电晶体一般是PZT或其他材料，在晶体上下表面分别设置电极，在上表面再加一层黑色氧化膜以提高其转换效率。热释电晶体的等效电路是一个在负载电阻上并联一个电容的电流发生器，其输出阻抗很高，一般为lOK-47K，而且输出电压信号又极其微弱，故在管内附有FET放大器及厚膜电阻，以达到阻抗变换的目的。在管壳顶端装有滤光镜片及窗口，用以选择接收不同的波长。在窗口上装滤光镜的目的是使不需要的红外线不能进入传感器。一般热释电红外传感器在光谱范围内的
34、灵敏度是相当平坦的(并且不受可见光的影响)。一般常用硅质聚乙烯材料的滤光镜，它能以非接触形式检测出物体放射出来得红外线能量变化，并将其转换成电信号输出。传感器探头前部装有菲涅尔透镜。由于人的活动频率范围在0. 1-IOHz，因此需要对人体活动频率加以增频，而菲涅尔透镜是一种多面反(折)射镜，比较理想。当人体进入菲涅尔透镜的一个视场时，在热释电传感器上产生一个交变红外辐射信号，就会使传感器电路产生一个微弱的电压信号.热释电红外探测器电路设计 热释电红外探测器电路采用的器件包括红外探测器专用芯片红外传感信号处理器BISS0001、热释电红外探头RE200B(传感器)及一些外围元件(电阻电容)。它的
35、正常工作电压是+4. V(工作范围可在3V到5V之间)。检测元件BISS0001是CtOS数模混合专用集成电路，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。另外它还具有双向鉴幅器，可有效抑制干扰，其内部设有延迟时间定时器和封锁时间定时器。当A端等于“0”时，为不可重复触发工作方式，即在T:时间内，任何工C7的变化都被忽略，直至延迟时间T、结束。当TX时间结束时，UO下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器进入封锁周期T;。在T:周期内，任何工C7的变化都不能使UO为有效状态。本电路中由于BISS0001的1脚接的是低电平，即此时芯片设置为不可重复触发状态，所以在延时周期内，
36、电路不会被重复触发，直到延时周期结束。这一功能的设置，可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。RR1, RC1为输出延迟时间T、的调节端，RR2, RC2为触发封锁时间T、的调节端。 图2. 8所示为红外探测器分立元件电路图。当热释电红外探头接收到人体发出的红外线后，经过内部转换，输出一个微弱的低频电信号到B工ssoool芯片的第一级运算放大器工Cl的同相输入端(14脚)，对信号进行放大预处理，然后由电容藕合给第二级运算放大器工C2，对信号再次放大，同时将直流电位抬高到VM。再经内部的两个电压比较器(I C3, IC4)构成的双向鉴幅器，检出有效触发信号vs去启动延迟时间定时器(只要有触发信号
37、vs的上跳沿则可启动延迟时间定时器)。由于VH3.15V, VL1.3V，所以当VCC为+4. 5V电压时，可有效地抑制士0. 9V (VH-VL )的噪声干扰，提高系统的可靠性。C6是一个条件比较器，当输入电压VC VR时，工C6输出为高电平，则打开与门工C7，此时，如果有触发信号VS的上跳变沿到来，将启动延迟时间定时器，同时UO脚(2脚)输出高电平信号，经与门后送单片机进行报警处理，此时探测器进入延时周期，延迟与封锁时间为几秒钟。该设计输出为脉冲信号，当有移动物体进入探测范围以内时，输出端电平由高电平跳变至低电平，可实现检测并报警。2.4语音芯片ISD1420语音芯片IDS14203.2.
38、3语音电路ISD1420简介ISD1420是美国ISD公司出品的ISDl400系列单片语音录放集成电路中一种新器件。较之以往的语音电路，其特有专利技术的模拟处理存储方式，使录放音质极佳，没有常见的背景噪音，且电路断电后语音内容仍不丢失。而且，其录放电路外围元件少，电路简单，操作极为方便。语音经录制，可保存100年，可反复录放10万次。语音固化无需编程或什么开发装置，只须对着话筒讲。有较强的选址能力，可处理多达160段语音信息（总共20秒），适合系统多段录音的要求。其内部设有时钟振荡器、128K EPROM(电可编、电可擦只读存储器)、前置放大器、自动增益电路、反混叠滤波器、模拟转发器、平滑滤波
39、器、差分功放等高品质语音录放系统所需的全部基本功能电路。其基本框图见图3-2-6。ISD1420采用28脚双列直插封装，这里对管脚文字符号及管脚功能作一下简介：A0A7：地址输入端V：数字电路电源正极V：模拟电路电源正极V：数字电路电源负极，地V：模拟电路电源负极，地 ISD1420引脚图SP+：功放输出端，接扬声器（+） MIC：驻极体话筒输入SP-：功放输入端，接扬声器（-） MIC REEF：驻极体话筒参考输入XCLK：外接时钟(振荡电路) PLAYE：边缘触发放音端ANAIN：模拟量输人 PLAYE：电平触发放音端ANA 0UT：模拟量输出 REC：录音触发端AGC：自动增益控制 RE
40、CLED：发光二极管接口端NC：空脚（输入章及标题）ISDl420地址输入端具有双重功能，根据地址中的A6、A7的电平的高低，决定着A0A7的功能。如果A 6、A7有一个是低电平，则A0A7输入均为地址位，A0作起始地址用。地址位仅作为输入端，在操作过程中不能输出内部的地址信息。根据PLAYE、PLAYL或REC的下降沿信号，地址输入被锁定。如果A6、A7同为高电乎，它们即为模式位。使用模式要注意以下两点：第一，所有初始操作都是从0地址开始。对于ISD420而言，其存储空间的起始端即为A0，后面的操作可根据模式的不同，而从不同的地址开始工作。当电路中录放音转换或进入省电状态时，地址缓冲器复位为
41、0。第二，当PLAYE端、PLAYL端或REC端变为低电乎，同时A6、A7为高电平时，执行对应操作模式。这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止。这一刻现行的地址模式信号，被取样并执行。有关地址输入端的功能说明地址输入端的功能地址功能典型应用A0信息检索快速检索信息A1删除EOM标志在录放最后一段语音结束时给出EOM标志A2、A5未用A3循环放音从0地址连续放音A4连续寻址可录放连续的多段信息与单片机的连接本次设计就将ISD1420用于多路语音报警。地址输入端A0A7有效取值范围为OO00000010011111，可录放多达160段语音信息。由A0A7决定每段的起止地址，而起止地
42、址直接反映了录放音的起止时间。其关系公式：T0.125(128A7+64A6+32A5+16A4+8A3+4A2+2A1+A0)。为了使本系统方便扩展，设计时分为四段，每段5秒。只使用其中的两段，其余两段备用。5秒的起始地址为：50.125=40，换算成二进制数为00101000。同理10秒地址为01010000，15秒为01111000。从中看出只有A6、A5、A4、A3不同，因此地址线只用连这四根，其余接地即可。 2.5 电话工作原理 电话机工作原理简介本次设计的最终成品，能够独立于电话机工作，实际上，就是实现了电话机的一些简单功能，可以看作是一部简易电话机。因此，我们有必要先来认识一下电
43、话机的工作原理。电话这一名词是在1876年3月7日贝尔发明电话的专利中首次出现的。 英语“Telephone”(电话)的原意是指远距离通话。用什么媒介能把人们说话的声音传送得更远呢?在电话通信里是用“电”。电话机就是实现这种通信方式的终端设备。为了用电话把声音传送到很远的距离，必须把声波转换成相应的电信号，用导电线把电信号传送到远离说话人的地方，而对方要听到话音，必须再把这一电信号还原为原来的声音。这实际上就是贝尔发明电话的真谛。在电话机里，把能将声音变成相应电信号的转换器称为送话器。把相应电信号还原为声音的转换器叫受话器，两者之间的导电线称为线路。目前流行的按键电话机主要由叉簧、振铃电路、极
44、性保护电路、拨号电路、通话电路和手柄组成。振铃电路：它把交换机送来的25Hz铃流变成直流，然后再产生两种频率不同的交替信号，驱动扬声器或压电陶瓷蜂呜器发出悦耳的声音。极性保护电路：它的主要作用是把ab、ba线上极性不确定的电压变成极性固定的电压，以确保拨号电路相通话电路所要求的电源极性。拨号电路：拨号电路是由拨号专用集成电路、键盘和外围电路组成。它可以把键盘输入的号码变成相应的脉冲或双音多频信号，送到线路上。同时能发出静噪信号来消除拨号时在受话器中产生的“喀喀”声。通话电路(或者称作传输电路)：它主要起24线转换、消侧音和放大接收与发送信号2.6 电话接口电路“基于MT8880的自动报警系统”的“自动”主要体现在所有过程的全部自动化，当采集到一个警迅时，要拨通电话进行报警，首先要做的就是摘机，因此，自动摘机电路的设计是系统设计的一个关键环节。一、摘机电路通常状况下，电祸合器处于断开状态，T，开关管基极无偏置，开关电路断开，此时，电话线上由交换机提供有60V左右电压，一旦单片机发出摘机指令，便使光电祸合器脚置低电平，光电祸合器导通，此时电话线上的直流偏置电压马上降为7V左右，完成实际上的摘机过程。二、极性保护电路在电 话 机 安装时，a