一种简单实用的电话报警系统的设计

0引言

目前,采用电话线作为传输媒体的远程监控和报警系统很多，相关的研究也较多[1，2]。此类系统一般由用户端的报警装置和报警受理中心的接收装置、微机等组成。报警器完成自动摘机、拨号、电话信号音的判断以及数据的传送，由接收端实现自动摘机、信号解调及解码，这些系统要求可靠性高、性能稳定。报警监控计算机通过调制解调器接收用户终端的报警信息后，利用电信部门提供的来电显示业务,通过适当的编程可提取电话号码、报警日期、时间等信息，根据这些信息还可从数据库中调出更多的用户信息，这样可以简化接收端的硬件电路、降低成本、提高可靠性，同时可以做到使值班人员了解更多的报警信息，也可供日后查询。本文设计的报警系统简单实用，计算机软件采用可视化软件VB编程后，监控端操作变得更为方便且功能丰富。本报警系统可应用于派出所、储蓄所、连锁超市等部门。

1 系统结构及原理

1.1系统总体结构框图

系统总体结构框图如图1所示：

图１ 系统总体结构框图

报警探头有信号输出时，报警器驱动摘机电路进行模拟摘机，并检测电话线有没有拨号音，若没有拨号音，则挂机后重新摘机，直到有拨号音为止。有拨号音就拨报警受理中心电话号码，若拨号后检测到忙音，则挂机5秒中后重新摘机拨号，直至拨通为止。电话拨通后终端交换机在第一次振铃和第二次振铃间隔期间，将主叫号码信息以FSK方式（或DTMF方式）传送给被叫用户（报警受理中心）终端设备。受理中心接收两次振铃音后自动摘机，报警端检测到受理中心的摘机信息后发出报警信息，同时驱动监听电路，向线路发出现场监听信号。报警端检测到接警中心挂机信息后进行挂机并结束报警。受理中心PC机通过调制解调器接收主叫号码信息后发出报警声，并在PC机显示器上显示用户名称、编号、单位、地址等信息。对现场声音可以一边监听一边进行录音。监听结束后挂机。接收报警后将所有信息及录音内容储存起来，便于管理和以后的调用。

1.2报警器结构图

报警器结构图如图2所示：

图２ 报警器结构图

由单片机 AT89C2051的 P1.4～P1.7检测报警信号，当报警信号变为低电平时，置P3.5为低电平驱动摘机电路,通过MT8888进行信号音检测和拨号,当检测有受理中心摘机信号

时，以DTMF方式输出报警类型、探头位置的编码，当检测到被叫用户挂机信号（催挂音）时立即挂机，结束报警。

2 系统硬件

2.1摘挂机与通话电路

电路原理图如图3所示。

图3　摘挂机与通话电路原理图

通过Q3和继电器J实现电话的摘挂机控制，T1为1﹕1隔离耦合变压器，传输电话线路信号音和DTMF信号以及监听信号。由R2和T1初级组成模拟摘机直流负载，摘机电流为30mA。用稳压管ZD1限幅摘挂机时T1次级上产生的反向电动势。

2.2信号音检测与拨号电路

电路原理图如图4所示。

图4 信号音检测与拨号电路原理图

MT8888是一种具有同Intel微处理器兼容接口的功能较强的双音多频发送和接收器件[3]，利用它可实现DTMF数据收发与信号音的判断功能。DTMF发送比较简单，本文不再说明。图中的D0～D3 接AT89C2051的P1.0～P1.3。MT8888的IRQ/CP端与AT89C2051的T0连接，IRQ/CP端输出同TONE端输入的正弦波一一对应的方波，记方波的个数即可判断各种信号音。当判断信号音时，MT8888设置为信号音判断模式（CALL模式），然后启动T0计数器对 IRQ/CP端输出的信号进行计数，因为回铃音为1秒通4秒断的信号所以记数时间为5秒。又因为拨号音为450Hz连续信号，忙音为0.35秒通0.35 秒断,回铃音为1秒通4秒断,如果计数值大于2050小于2450（450*5=2250）则为拨号音,计数值 925～1325（450*5/2=1125）为忙音,250～650(450*1=450)为回铃音，催挂音为连续的950Hz正弦波，所以记数值大于 4000。记数值的范围可以适当调整，本文采用了上下200个误差。当要发送DTMF信号时，将MT8888设置为DTMF发送模式。

2.3接收部分

接收终端用一块支持来电显示的调制解调器来接收报警终端的电话号码以及各种信息。选择调制解调器时要确认是否具有来电显示功能，判断不出时可利用 AT命令进行以下判断。安装好调制解调器后运行WINDOWS自带的超级终端通信软件建立同调制解调器的通信，此时要注意选择好所连调制解调器的串行口。首先输入ATI0命令并确认调制解调器的回应，若有回应（如56000代表是56K MODEM）就说明已同调制解调器建立好正常通信。再发送AT+VCID=？命令，若调制解调器回复是+VCID: 0,1,2就说明此调制解调器具有来电显示功能，若回复是ERROR则说明不具有来电显示功能需要换一个调制解调器。国内使用的大部分交换机数据传送采用 F