電話報警器研究論文

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一、總體設計方案和技術要求

過去不少單位已經安裝了防盜報警裝置，為何仍然失盜？為何至今仍然有人不習慣于使用防盜報警裝置？這里涉及到機器的功能、可靠性以及機器在使用過程中是否簡單方便、便于編程等一系列的問題。我們經過長期調查研究，從技術上認真分析，認為需滿足下列技術要求，方能實現功能完善、操作方便這兩個主要目標：

（1）報警器靈敏度要高，又要求防止誤報，就必須有微電腦監控。它能對來自傳感器的事故信息進行分析，排除因小動物入侵而產生的誤報信號及其他環境干擾信號。

（2）事故地點（報警站）與被呼叫對象（接收站）之間的空間距離應不受限制。

（3）語音和數字信息都可在同一條信道上傳輸。采用哪種傳輸方式（數字或語音），可由用戶自行決定。

（4）由于用戶環境不同，配合使用的傳感器類型及數量亦不相同。對于如此多樣化的用戶環境，機器的設置項目就要多一些（特別是進口產品），造成用戶操作不便。為此我們事先編好適應多樣化用戶環境的精簡指令并按順序編號，使得用戶只需用電話機按鍵撥號，鍵入事先編好的精簡指令序號及適當的參數即可實現各種程序化操作，適應不同環境的要求。用戶編程精簡指令就像使用計算機一樣簡單方便，容易接受。

（5）用EEPROM固化程序，程序中的關鍵數據（如用戶報警電話的號碼）可以臨時在電話機鍵盤上修改又不因掉電而丟失。

（6）如因故死機，應能自動恢復正常運行。

二、技術措施

上述要求是一項艱巨的任務但也是必須要達到的目標。為此我們經過長期努力，采用以下技術措施，實現了上述目標：

（1）采用公用電話線作為信息傳輸媒體，不用無線電方式。這樣，機器受干擾少，誤報率低，使用范圍更加寬廣。凡是有公共電話的地方，報警信息都可以到達，距離不受限制。充分利用公共電話線路普及性的優勢，成本大大降低。同時簡化了設計，提高了可靠性。

（2）傳送報警信息用語音方式或數字信息方式，可由用戶選擇。語音簡短明確，可在電話機上收聽，使用方便。在有條件安裝計算機的地方（如110報警中心及單位保衛部門），還可傳送數字信號，便于計算機與報警器之間實現數字通信。

（3）報警器設有撥號修改用戶密碼的電路，可以在很遠的地方通過電話線路修改自己家中的電話報警器的密碼，遠程控制報警器的設防或撤防操作。

（4）安裝看門狗電路，因故死機后能自動恢復正常運行。

（5）電話設計、元器件篩選及接插件安裝過程符合國家《防盜報警控制器通用技術條件》（GB12663-90）。

（6）在EEPROM中寫入9條精簡指令，斷電后可以永久保存。同時用戶可自行設置密碼，他人無法使用，保密性好。

（7）9條精簡指令如下：

①用戶設定或修改密碼；

②用戶設定第一個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；

③用戶設定第二個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；

④用戶設定第三個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；

⑤用戶設定第四個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；

⑥用戶設定8個防區（對應8個傳感器）的設防或撤防狀態；

⑦用戶設定8個防區是有聲報警，或是無聲報警（有聲報警是拉響現場喇叭，驅走入侵者；無聲報警是現場無聲，聲音由電話線路單線傳送到被呼叫電話機上，外人聽不到）；

⑧用戶自行錄入8段（分別對應于8個傳感器）語音，作為預定的報警語音；

⑨用戶通過電話機撥號操作，可以對報警器設防或撤防。

以上9條預先編好的程序，按順序編號。用戶只需通過電話撥號盤撥號，即可選擇各種操作。這些操作跟操作計算器一樣方便。

三、總體設計電路框圖

我們設計完成的智能電話報警器，做到了上述技術要求。其總體設計的電路結構框圖如圖1所示。

四、主要電路分析

1.傳感器與信號輸入接口

要求居家安全，應確保被監視的區域（陽臺、門窗、過道、金庫等）置于傳感器的敏感區域內。

現有的傳感器產品很多，如紅外熱釋電

探頭、微波多普勒效應探頭、微波-紅外復用探頭，用于檢測盜賊侵入很靈敏。離子煙感器和半導體氣敏傳感器用于監視火警及煤氣泄漏。傳感器產品大多用繼電器作信號輸出端。正常時繼電器觸頭開路，報警時觸頭閉合。傳感器與信號輸入接口電路如圖2所示。

正常時晶體管集電極輸出低電平；報警時輸出高電平。8個晶體管分別將來自8路傳感器的信號傳送到74F373的8個輸入端，供CPU讀取。若8個傳感器未滿額，空閑的晶體管仍然會輸出低電平，不會報警IN0～IN7分別對應來自8個傳感器的電平信號。

2.語音控制與錄放電路

語音控制與錄放電路如圖3所示。采用ISD2575芯片作數字錄音器件。錄放音時間可達75s。可連續錄放亦可通過地址線（A0～A9）選擇分段錄放。圖3中將地址線A0～A4接地，僅用A5～A9可選32段或少于32段。我們只選8段。若將74ALS374的1腳（OE）通過K1接地（ON），則ISD2575芯片處于聯機狀態，語音芯片及錄放電路受CPU控制；若將74ALS374的1腳浮空（開關K1的5腳OFF），則Q0～A7為高阻態，語音芯片處于脫機狀態并受K1和K2控制，可用手撥開關實現錄放操作。

語音芯片ISD2575的片選輸入端CE（23腳）為低脈沖時啟動放音周期。放音不隨CE電平的返高而結束。CE信號的下降沿啟動錄音周期。PD腳（24腳）為高時進入低功耗狀態（非錄放狀態）。P/R（27腳）輸入端為高電平時選定放音周期，低電平為錄音周期。

用戶可事先選定脫機狀態，手動開關K1和K2錄入各段在報警時需要播放的固定語音段。報警器值班時語音芯片應處于聯機狀態。報警時程序能根據正在報警的傳感器的編號（0～7）自動判斷8種警性并按警情編號去選擇應該播放的哪一段。圖3中MIC為駐極體微音器。喇叭可監聽到從電話網上收發的雙音多頻信號或語音信號。用MC34119作語音功放芯片，可調整放音輸出的幅度。

3.雙音多頻發送/接收電路

雙音多頻發送/接收電路如圖4所示。

5087是配合電話機鍵盤使用的雙音多頻（DTMF）發送芯片。其輸入引腳C1～C4（列）和R1～R4（行）對應電話機鍵盤（4行×4列）的8根接收端。按下任一鍵對應C1～C4和R1～R4的一種組合并能從5087的16腳發出某一組高低音搭配的雙音頻音調去電話網。收方（圖4中是8870）收到雙音頻音調后再譯碼為4位二進制電平Q1～Q4并送CPU讀取。DTMF信號與二進制編碼的對應關系如表1所列。

用74ALS374的8位輸入口與5087的C1～C、R1～R4連接（取消電話機鍵盤），再將74ALS374作為CPU的輸出口，CPU即可代替電話機鍵盤向電話網發送全部鍵盤信號（十六地數值0～F及"*"，"#"）就可以在單片機控制下通過電話網實現二進制數字傳送。而在媒體上傳輸的是雙音多頻信號。這樣，就實現了在電腦控制下分時傳送語音和數字信息的目的。

五、智能化電話報警的主要功能

（1）配備8個傳感器的信號輸入通道。8個傳感器（包括火警、煤氣泄漏、玻璃破碎、緊急求救、盜匪侵入、房屋門窗被非法打開等）信號的輸入通道，能滿足全方位監控的需求。也可選擇8個傳感器中的任意幾個使用，或根據具體情況屏蔽一些暫時不用的傳感器信號。當不同的傳感器輸出報警信號時，本報警器中的微電腦經過分析判斷后即可向外發送不同的報警信息。

（2）通信對象多樣化。本報警器內置電話撥號系統，能向用戶指定的4個電話機發送發生事故的地點、用戶姓名、電話號碼等信息的語音或數字報警信息，使警情得到及時處理。4個電話機類型包括手機、傳呼機、家

用電話機及專用數據接收機。

（3）操作方便。通過電話機的撥號盤就可輸入9條精簡指令及用戶信息，就像操作計算器一樣簡單。

（4）由于采用數字錄音技術，用戶可自行錄入語音，反復錄放，時間長達75s；分9段存儲、播放。

（5）設有外出布防、留守撤防兩種狀態，適用于家中有人、無人兩種情況。

（6）電話遙控。可通過外線電話遙控本報警器的撤防/設防、密碼修改、指定探測器的開/關狀態等功能。

（7）可接高分貝報警喇叭。本報芍器配備有聲/無聲報警開關。

（8）停電保護。斷電后，本報警器的備用電池立即自動啟用，并可支持24小時。

（9）斷線報警。當電話線被盜打時，能及時報警。

（10）可擴展性。依據實際需要，可選裝所需傳感器。

（11）存儲的用戶信息不因停電而丟失（EEPROM）。

（12）根據需要，提供相關的主控中心平臺軟件，以實現小區區域型報警管理。