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商店無人值守遠程自動報警與查詢系統
摘要：針對多數商店下班后無人值守的情況，采用AT89LV51 Flash單片機及新型MODEM通信芯片和語音電路，實現商店無人值守自動報警與查詢。關鍵詞：AT89LV51 SSI73K222AL ISD33060 中斷報警
引言
很多商店下班后無人值守，當有盜警、(范文先生網www.ycxgx.cn收集整理)火警發生時，人們希望商店能自動報警，同時能用電話進一步查詢、核實警情等住處。本文采用AT89LV51 Flash單片機，配合新型的MODEM通信芯片和語音電路，成功實現了商店的無人值守自動報警與查詢功能。
1 主要芯片簡介
1.1 AT89LV51 Flash單片機
AT89LV51是Atmel公司生產的與MCS-51系列兼容的具有Flash存儲器的單片機，主要特點是：能在2.7～6V的低電壓范圍工作；4K字節可編程的Flash EEPROM，三級程序存儲器保密；128字節內部RAM；32根可編程I/O引線，2個16位定時器/計數器，6個中斷源，1個全雙工串行口等；引腳與MCS-51完全兼容。
1.2 MODEM通信芯片
SS173K222AL是TDK公司生產的一種高集成度的單片機編程MODEM芯片，引腳如圖1所示。
該芯片易于單片機控制；可以串行傳輸數據；與CCITT V.22，V.21，BELL212A，103標準兼容；具有呼叫進程、載波、應答音、長回環檢測的功能；能夠通過編程產生DTMF信號等。SSI73K222AL芯片內部有4個用于監控的8位寄存器CR0、CR1、DR、TR：CR0用于控制電話線路數據傳輸的方式，CR1用于控制芯片內部狀態與單片機間的接口，DR用于監視MODEM的工作狀態，TR用于控制音頻信號的產生。對其編程可以產生DTMF信號、應答音信號。4個寄存器各位的含義如表1所列。
表1 SS173K22 2A內部寄存器各位含義
表示正常 DR 010 未用 未用 接收數據 解碼標志 載波檢測 應答音 呼叫進程 長環檢測 TR 011 RXD控制 發防衛音 發應答音 發DTMF音 對應116DTMF信號，如：0001=1，0010=2等。
1.3 ISD33060語音芯片
ISD33060是ISD公司的第三代3V的單片語音IC，引腳如圖2所示。
該芯片總存儲時間達60s；與外部微處理器的接口采用SPI（Serial Peripheral Interface）串行外設接口或MSI（Microwire Serial Interface）微傳輸線串行接口，實現了主機對語音芯片的靈活控制和尋址，減少了接口的引線數，提高了使用的靈活性；錄放音時間可通過控制指令任意進行分段，每段最短長度為150ms。
使用SPI接口協議時，主要用到5條控制線：
*1腳（SS）—芯片選擇輸入端，低電平有效；
*2腳（MOS1）—串行數據輸入端，ISD芯片從該腳接收來自單片機的控制命令數據；
*3腳（MISO）—串行數據輸出端，單片機從該腳獲得ISD的返回數據；
*28腳（SCLK）—SPI接口串行時鐘輸入，用于同步數據的傳送；
*25腳（INT）—當語音回放結束或錄放音溢出時，變低電平，在下一個SPI周期開始時，該信號被清除并返回高電平。
圖3 自動報警與查詢線路圖
2 硬件電路設計
硬件線路原理如圖3所示。本系統的功能主要有：
*利用電話線路和單片機的中斷功能進行火情、盜情自動遠程語音報警；
*可撥打多個號碼，對每個號碼多次循環撥號，直到撥通為止；
*設有火警、盜警發生標志，憑密碼可用電話查詢、核實警報情況；
*可以現場或利用電話消除報警標志；
*可用電話修改密碼。
圖3中，L1、L2接電話線咱；U1為AT89LV51 Flash單片機，U2為MODEM芯片SSI73K222AL，U3為語音芯片ISD33060，U4、U5為輸出、輸入放大運放LM358；K為現場消除警報開關，D7、D8分別為消警和報警指示，INT0和INT1中斷分別接火警和盜警信號，下降沿有效。
圖4 主程序框圖
通電后，系統先對P1、P3口及INT0、INT1中斷進行初始化，然后不斷查詢P1.6、P1.7腳。為避免系統重復報警，每次有效火、盜報警時，程序都分別自動設火、盜報警標志，只有取消報警標志才能接受新的警報。當按下K時，P1.6為低電平，現場取消報警標志，同時消警指示發光二極管D7亮，報警指示發光二極管D8滅。如有電話查詢，則鈴流來到，P1.7為低電平，程序控制P1.5為高電平，繼電器J動作，接通線路，語音提示：“請輸入報警系統密碼，以#字結束”。然后，等待輸入密碼，如在規定時間內無密碼輸入，則提示：“時間到，請掛機”，隨后斷開線路，退出查詢。如有密碼輸入，則判斷密碼是否正確，如密碼錯且不超過三次，可重新輸入，超過三次則退出查詢；如密碼正確，則提示：“請選擇：1查警情，2消警報，3改密碼，4退出查詢”。此時選擇，可以根據報警標志查清有無警報，是火警還是盜警；選擇2，可消除警報標志，達到與開關K一樣的效果；選擇3，可個性密碼；選擇4，繼電器J復位，斷開線路，退出查詢。
當有火、盜警發生時，單片機INT0、INT1引腳分別有下降沿信號來到，轉入中斷處理。火、盜警的處理完全類似。如當有火警來到時，先查有無火警標志，如有標志，表示已報過警，系統退出中斷；如無標志，系統立即接通線路，撥預置的電話號碼。如有應答音，則發語音提示：“商店有火警！有火警！”，并在內存設火警標志，然后斷開線路，再判斷所有預置號碼是否撥完。如未撥完號碼，則撥下一個；如已撥完號碼，退出中斷。
值得注意的是，為提高報警的準確率，減少誤報，除采用一定的抗干擾措施外，對同一種警情還中使用多種傳感器。如對火警，可采用感煙和紅外傳感器并舉，以提高報警的可靠性和準確性。
3 軟件設計
因篇幅所限，略去程序清單。本系統主程序框圖如圖4，火警中斷處理程序框圖如圖5，盜警中斷處理程序框圖如圖6。
結語
本裝置雖為一般商店所研制，但完全可推廣到其它無人值守又需保安的場所。
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