摘 要
随着信息技术的飞速发展，以及人们生活水平的不断提高，人们对家庭及小区住宅环境要求日渐增高，体现在希望住宅不仅更便利而且更安全。
本文介绍了住宅智能化中的险情报警系统，主要包括防盗报警系统和防火报警系统。智能化住宅险情报警系统可实现自动检测与自动电话拨号报警。自动检测电路由红外探测与微波探测器构成的双鉴探测器实现盗情检测，同时由温度探测器、光电感烟探测器和一氧化碳探测器集为一体的复合式火灾探测器完成火情检测。自动电话拨号报警电路通过电话网络自动向相关部门发出语音求救信号。
本系统通过密码来识别主人身份，系统开启后只有输入正确的密码才能关闭系统。用户端自动报警模块与管理中心控制模块间利用profibus—DP现场总线通讯方式进行数据通讯，完成报警信息的可靠传输。管理中心主控计算机在查询到报警信号的同时能够及时显示，并能实现一定的报警信息查询、用户信息管理、操作员信息管理等功能。该系统同时还具有自诊断功能，出现故障能自动进行处理。系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，使其具有较好的抗干扰能力，完成系统可靠工作。
关键词：单片机；防盗防火；自动拨号；语音报警；数据通讯
Research on intelligent alarm system for residential area
Abstract
With the rapid development of communication technique and improvement of standard of people's living day by day，the need of living environment has been improved, not only more conveninent but also safe.
A kind of intelligent alarm for system for residential area is introduced. It includes the functions of thief-proof and fireproof， performing automatic detection and automatic dial. Pyroelectric infrared sensor and Microwave sensor combined are used for theft-proof so as to realize automatic detection. Temperature sensor、Photoelectric smoke sensor and CO sensor are integrated to a compound detector for fireproof. Automatic dial means that it can send help voice through Public telephone switch network to the bureau.
The system discerns the master by the secret code. Only imputed correct secret code，could system be closed. Each module is controlled by a microcomputer and they communicate with each other by profibus-DP in order to achieve credible transmission. The computer in surveillant center will display the information as soon as it inquires the alarm signal. Definite functions such as alarm information query， user-info management and operator's info management can be realized. The system is designed by considering the anti-interference in the side of the hardware and software. It can work with high reliability.
Key words: microcomputer;thief-proof and fire-proof;automatic dial; phonetic alarm;data traffic
目 录
0 前言 1
0.1 序言· 1
0.2 国内外研究概况· 1
0.3 论文主要工作概述· 3
1 系统总体设计方案 5
1.1 智能报警系统的总体构成· 5
1.2 报警系统的功能及工作过程· 6
2 用户端探测器设计 8
2.1 防盗探测器电路设计· 8
2.1.1 热释电红外线探测器· 9
2.1.1.1 热释电效应· 9
2.1.1.2 热释电红外传感器结构· 9
2.1.1.3 热释电红外探测器基本原理· 11
2.1.1.4 热释电红外探测器电路设计· 11
2.1.2 微波探测器· 13
2.1.2.1 微波探测器原理· 13
2.1.2.2 探测器电路设计· 14
2.2 防火探测器电路设计· 15
2.2.1 温度探测器· 16
2.2.2 光电感烟探测器· 16
2.2.2.1 散射光式光电感烟火灾探测器的工作原理[19] 16
2.2.2.2 光电感烟探测器电路设计· 17
3 用户端自动报警器设计 18
3.1 用户端自动报警器总体设计· 18
3.1.1 自动报警器电路设计· 18
3.1.2 串行EEPROM-X25045 19
3.2 自动拨号及语音报警电路设计· 21
3.2.1 拨号电路· 21
3.2.1.1 MT8888芯片简述· 22
3.2.1.2 芯片工作原理· 22
3.2.1.3 芯片工作方式· 23
3.2.1.4 DTMF拨号原理· 24
3.2.1.5 拨号芯片及外围电路· 25
3.2.2.1 ISD1420芯片简述· 26
3.2.2.2 芯片工作原理· 27
3.2.2.3 芯片工作模式· 27
3.2.2.4 语音芯片及外围电路· 28
3.2.3 电话接口电路· 28
3.3 键盘与密码显示电路设计· 29
3.3.1 键盘电路· 29
3.3.2 按键去抖动· 30
3.3.3 密码显示电路· 31
3.4 系统电源的设计· 32
3.4.1 主电源· 32
3.4.2 备用电源· 33
3.5 用户端自动报警器软件设计· 34
3.5.1 控制模块程序设计· 34
3.5.2 拨号模块程序设计· 37
3.5.3 语音模块程序设计· 39
3.5.4 摘挂机模块程序设计· 40
3.5.5 密码及显示模块程序设计· 41
3.5.6读写数据模块程序设计· 42
4 管理监控中心中央控制器设计 44
4.1 中央控制器硬件电路结构设计· 44
4.2中央控制器软件结构设计· 44
5 系统的通讯机制 46
5.1 通讯模块· 46
5.1.1 串行通讯结构总体设计· 46
5.1.2 用户端自动报警器侧RS485接口电路设计· 46
5.1.3 主控计算机侧RS485/RS5232转换电路设计· 47
5.1.4 光电藕合电路· 48
5.2 报警系统软件功能设计· 49
6系统的抗干扰措施 50
6.1系统硬件抗干扰措施· 50
6.2系统软件抗干扰措施· 51
7 结束语 52
参 考 文 献 53
致 谢 55
附录1 程序清单 56
附录2 系统硬件原理图 61
0 前言
0.1 序言
随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地发展起来。
家庭及住宅小区智能化的定义，在国际上至今尚无一致的定义，一般认为，在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统，最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定[1]，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;住宅的火灾、有害气体泄漏实行自动报警;火灾报警系统应是以烟、温及可燃气体等探测器为主体;防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器:系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。基于此项规定，住宅防盗防火系统实现智能化势在必行。
本文所要介绍的智能险情报警系统，正是在智能住宅蓬勃发展的背景下，为了满足用户对安全的强烈要求，而设计并开发的。系统的首要任务是根据住宅小区的类型、使用功能及防护风险等要求，为保障小区人身财产安全，通过运用多传感器探测、双音多频远程数据传输(DTMF)[2]及计算机通信等技术综合形成智能报警系统，从而达到保障小区安全的目的。双音多频(DTMF)信令的传输速度，使得它广泛应用于各种通信和控制系统中。DTMF信号收发芯片的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号:接收部分用于完成DTMF信号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。当遇到盗情、火情等各种险情的时候，该系统可以通过电话网络自动向相关部门发出语音求救信号，同时将报警信息送至小区监控管理中心作记录、打印处理，从而达到保护用户生命财产的目的。
