智能报警系统的设计

本智能报警系统充分利用现有电话网络进行设计，利用电话键盘操作电路、振铃识别电路、异地留言电路、自动识别主被叫摘挂机电路、双音频拨号(自振铃)电路等，解决报警不及时、漏报、误报等问题，并能提高电话接通率。主要用于家庭、店铺、办公室、具有贵重物品场所的防盗报警。

1 总体设计方案

1．1 技术要求

经过调查研究，从技术上认真分析，认为需满足下列六条技术要求，方能实现功能完善、操作方便这两个主要目标。

(1)报警器灵敏度要高，又要求防止误报；
(2)事故地点(报警站)与被呼叫对象(接收站)之间的空间距离应不受限制；
(3)语音和数字信息在同一条信道上传输；
(4)由于用户环境不同，配合使用的传感器类型及数量亦不相同；
(5)用E2PRoM固化程序；
(6)如因故死机，应能正常恢复运行。根据上述要求，构成如图1所示的系统框图。

1．2 系统主要功能

(1)当室内有警情发生时(如有人非法进入室内、煤气泄漏、火灾等)，智能电话报警系统能及时地通过各种传感器获知警情，对警情的种类进行判断，并立即自动顺序拨打预设的2个电话号码。在拨号后，首先判断对方是否摘机，如是，则根据不同的警情播放相应的录制好的语音报警内容；否则，挂机后拨下一组预置电话，直至2个电话全部接通。

(2)本报警器内置电话拨号系统，能向用户指定的2个电话机发送发生事故的地点、用户姓名、电话号码等信息的语音或数字报警信息，使警情得到及时处理。2 个电话机类型包括手机、传呼机、家用电话机。通过电话机的拨号盘就可输入2条精简指令及用户信息，就像操作计算器一样简单。由于采用数字录音技术，用户可自行录入语音，反复录放，分2段存储、播放。设有外出布防、留守撤防两种状态，适用于家中有人、无人两种情况。

(3)断电后，本报警器的备用电池立即自动启用。

(4)当电话被盗打时，能及时报警。

2 技术措施

(1)采用公用电话线作为信息传输媒体，不用无线方式。
(2)传送报警信息用语音方式或数字信息方式，可在电话机上收听，使用方便。
(3)报警器设有修改用户密码的电路，可以在很远的地方通过电话线路修改自己家中的电话报警器的密码．远程控制报警器的设防或撤防操作。
(4)安装看门狗电路，因故死机后能恢复正常运行。
(5)在E2PROM中写入2条精简指令，断电后可以永久保存。

3 智能电话报警器硬件设计

智能电话报警器硬件部分由拨号电路、自动摘挂机电路、信号音检测电路、语音录放电路、报警电路和看门狗电路等部分组成的。

3．1 主要电路设计

3．1．1 拨号电路

拨号电路采用HT9170和HT9200A分别作为双音多频(DTMF)信号接收器和发生器。自动拨号芯片采用串行式DTMF拨号芯片HT9200A，接收CPU送入的电话号码并向电话线送出双音多频信号，以使主叫和被叫用户之间建立联接。HT9200A的每一种输出频率由5位(D4～D0)不同的位码组合决定。当片选信号CE为低电平时，CPU通过P0．5口向HT9200A的数据输入端DATA串行输入5位编码，在CLK的下降沿将数据锁存，并从输出端DTMF通过模拟开关向电话线输送DTMF音调的拨号信号。

3．1．2 信号发生器HT9200A

HT9200A是一种串行式DTMF信号发生器，具有良好的温度适应性，其工作温度范围为-20～+70℃，采用8引脚DIP或SOP封装。

3．1．3 信号接收器HT9170

HT9170集成了数字解码器和带滤波器功能的双音频DTMF接收器，可工作在掉电模式和抑制模式下。HT9170采用数字化计算方法识别，将16倍的 DTMF音频解码后转化为4位代码输出。高精度的转换电容滤波器将音频DTMF信号分离为低频信号和高频信号，自带拨号音频阻波电路可省去前置滤波器所需的阻波电路。

3．1．4 自动摘挂机电路

自动摘挂机电路如图2所示。由三极管反相放大电路和继电器组成。系统检测信号电平为0～3．5 V，当系统检测到报警信号时，主控系统使PICK变为高电平，三极管导通，继电器吸合，K1接通，系统自动摘机。当用户执行完命令操作之后(如向外报警过程完成后)，主控系统给PICK一个低电平，三极管截止，继电器释放，开关K1断开，自动挂机。

　3．1．5 信号音检测电路

电话系统拨号音，回铃音和忙音的音源频率平均为450 Hz(±25 Hz)，只是断续比不同，且在时间上有明显差异(拨号音为450±25 Hz连续信号，忙音为0．35 s通，0．35 s断，回铃音为1 s通，4 s断)。故信号音为模拟信号。信号音检测电路需完成模拟量到数字量的转换。信号检测电路见图3。采用光电耦合器检测信号，电阻R1，R2用于分压，R3，D用于分流，各元件的参数如图中标注。信号经光耦后输出负脉冲信号，输出采用带施密特触发的反相器74LS19进行信号处理，转变成数字信号，供主控系统计数。