智能无线防盗报警系统的设计
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软件采用定时器0作为系统时钟,每隔10ms进行任 务切换,执行优先级最高的就绪任务。该软件系统共 有5个任务,按其任务优先级高低分别是:
FeedDog:喂狗程序,每隔115s运行一次,看门狗 溢出时间设置为2162s;
RadioProc:遥控器或者探头发出的无线电信号时 的程序,他根据接收到的数据码进行相应的判断,并 根据需要向Dial任务发送信号,通知其下一步的操作。
设计与实现
2007 1
智能无线防盗报警系统的设计
尚建荣 高 敏
(西安邮电学院,陕西 西安,710121)
【摘 要】利用现有的电话网络,并结合单片机控制技术和射频无线通信以及传 感器技术,开发出了一种适应于智能小区的智能无线报警系统,该系统经济、可靠, 依探头的类型来反映不同的报警信息。他具有广阔的市场前景。实践证明,本文讨论 的系统是可行的、有效的 。
如图3所示。
C8
103/100V R8
100K R9
C9
100K 103/100V
R 12 6R01K0 1R50111K0D0MK
OSC
U2
1 2 43 5 6 7 8 9
VP VDD
VN GS
RT/GT RST
VREF INH
DDV3
PWDN D2
X1
D1
X2
D0
VSS OE
FCC 18
C11
17
【关键词】报警 无线 防盗 传感器
随着国家智能化小区建设的推广,防盗系统已成 为智能小区的必需设备。本文运用单片机控制技术和 射频无线通信技术,结合现有的传感器,开发出一种 智能无线防盗系统。
一、系统总体设计 该无线防盗报警系统主要由传感器和报警器组 成。图1为报警器电路组成框图。
存储器
振铃检测
语音控制
图2 射频解码电路 无线接收模块WRX将PT2262发出的无线信号接收 并解调后送入PT2272的输入端, PT2272将接收到的信 号中的地址码和本身的地址码进行比较,如果连续两 次比较正确后向外输出VT 信号,并将接收到的数据码 进行锁存,从D3~D0口输出。 连接在OSC1和OSC2中间的电阻是用来调整PT2272 的时钟频率的,他必须和PT2262的时钟频率相匹配,
本文转自《工矿自动化》2006年第5期
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,serverport) 四、结语 该监控系统与基于PC的传统系统相比,组网方
式灵活、稳定性好、可靠性高、扩展性好,另外电子 地图导航在系统报警管理中的应用,使得系统监控更 加直观方便,可应用于各行各业以实现安全防范监 控。
【参考文献】 [1] 张翔,张宁. 基于IP 视频监控应用的H. 264 视 频压缩[J ] . 工业控制计算机,2003 ,16 (12) :28~30. [2] 高焕兵. C/ S 模式视频监控系统的设计和 实现[J ] . 成都信息工程学院学报,2003 ,18 (4) :386~ 389. [3] 丰洪才,邓华来,刘年波. 定时任务在智能数 码监控系统中的应用[J ] . 武汉工业学院学报,2004 (3) :1~3. [4] 刘富强,卢赤班. 数字视频监控系统及其应 用[J ] . 工矿自动化,2003 (3) :31~33.
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设计与实现
常 用 的 有 270kHz/115MHz ,680kHz/313MHz, 820kHz/
417MHz。
2、DTMF收发电路
电话机的拨号信息是通过DTMF(双音多频)信号
传送的,报警器的指令输入需要由电话机按键输入,
所以报警器内置DTMF接收电路。DTMF部分接收电路
本文转自《现代电子技术》2006 年第15 期
(上接第51页)
HWND m- hShowVideo ;/ / 播放窗口句柄 char * m- sUser ;/ / 用户名 char * m- sPassword ;/ / 密码 }SOCKET-CL IENTINFO,*PSOCKET-CL IENTINFO (2) 创建播放数据结构实例 SOCKET- CL IENTINFO ipcontent ; (3) 从数据库中获得所选择服务器的相关信息 m- nConnect Type , m- nChannelNum , m- sIPAddress ,m- sUserName ,m- sPassword m- nServerPort ; (4) 初始化播放数据结构中各参数 ipcontent . m- bSendMode = m- nConnect Type ; ipcontent . m- bRemoteChannel = m- nChannelNum; ipcontent . m- sIPAddress = m- sIPAddress ; ipcontent . m- user = m- sUserName ; ipcontent . m- password = m- sPassword ; ipcontent . m- hShowVideo = GetSafeHwnd () ; (5) 调用相关函数启动实时播放 VS- MP4 - ClientStart ( &ipcontent ,NULL
Dial:当接收到报警信号时,拨打用户设置的电话 号码,当用户接通电话后,向用户播放用户预先录制 的录音,当用户未接听电话时,重复多次进行拨打。
MonitorLine:对电话线进行检测的任务,每隔1s
进行电话线的检测,当处于设防状态并且电话线断开 时,打开警笛进行现场报警。
DTMFProc:监视用户在电话机上的按键。当用户 按键符合报警器设置的指令时,执行相应的操作,否 则忽略用户按键。
当有警情发生时,报警器需要自动拨打预设的电 话号码,因此增加了DTMF发送电路,见图3。HT9200A是 串行输入的DTMF产生芯片。当需要进行拨号时,CPU 将 CE信 号 设 置 为 低 电 平 , 此 时 HT9200A时 钟 开 始 起 振,准备工作。然后CPU在时钟的下降沿,将要拨打 的 电 话 号 码 的 5 个 比 特 的 二 进 制 码 送 入 HT9200A。 当 HT9200A接收到5个比特之后,就根据其对应的数据向 外部送出DTMF信号。例如要拨“1”,则需要依次送 出 “ 10000” , 要 让 HT9200A停 止 向 外 发 送 DTMF信 号,可向其送出“11111”的数据。在拨号时,一个号 码的持续时间必须在50ms以上,号码之间的间隔也必 须保持50ms以上。
DTMF收发
CPU
无线 接收模块
解码
电话控制 警笛控制
图1 报警主机系统框图
若某个传感器检测到相应的报警信号后,将该报 警信号传送给无线编码芯片 PT2262,PT2262将自身的 地址码和数据码进行编码后通过射频发射电路发射出 去。当报警器上的射频接收模块接收到该无线信号 后 , 将 其 进 行 放 大 后 送 入 无 线 解 码 芯 片 PT2272, P T2272将自身的地址码和接收信号中的地址进行比较, 只有两者连续两次比较相同时,PT2272向外输出VT信 号将 CPU中断,并将接收到的数据进行锁存。CPU在 收到该中断信号后,对接收到的数据进行判断,如果 该数据是遥控器上的撤防键,则CPU进入撤防状态, 此时,报警器对除烟雾传感器、可燃气体传感器外的 报警信号均不予理睬;如果接收到的是红外传感器的 报警信号,则报警器向用户播放家里有小偷的提示语
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设计与实现
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在软件设计中,选用SmallRTOS操作系统。他是一 种源代码开放的、对硬件系统要求较低的、可应用在 51系列单片机上的小型实时操作系统。其最多可管理 16个任务,按照任务的优先级执行任务,总是执行优 先级最高的就绪任务,允许中断嵌套,最多可嵌套255层 中断。并且SmallRTOS的RAM需求很小,在不需要外部 RAM的情况下也可使用。
4、监听电路 监听电路由音频放大电路和高通滤波器组成,如 图5所示。在监听时,由麦克风收集到的声音信息通过 电容C1耦合到运放U1A的反向输入端,U1A为负反馈运 放电路,R3为反馈电阻,其放大倍数为- R3 / R2,R4 和R5组成分压电路,使得U1A虚地电压为VCC/2。C4将 U1A的输出耦合到U1B。U1B为带有放大功能的高通滤 波器,其放大倍数为1+R8/R7。我们选择合适的电阻, 使得U1A的放大倍数为100 倍,U1B的放大倍数为50 倍。经实际测试,在选择监听时,很微小的声音都可 以很清楚地听见。
图5 监听电路 报警器里可能会混有市电50Hz干扰,为了滤除这 种干扰,在电路中增加了由U1B组成的高通滤波器。滤 除掉的低频部分不会对监听到的声音信号产生影响。 经过实际测试,该电路效果非常好。 5、微控制器电路 由于报警器要求有报警时不可漏报,没有报警时 不能误报,因此要求该报警器工作非常稳定可靠,而 且断电后信息不丢失。我们选用了飞利浦公司的P89L PC932A1芯片作为主控芯片。其主要特性包括:8kB可 擦除FLASH程序存储器;256B RAM数据存储器,512B 附 加 片 内 RAM, 可 省 去 外 部 RAM; 512B用 户 数 据 E2 PROM存储器,可用来存放器件序列码及设置参数;2 个16位定时/ 计数器;在同一时钟频率下,其速度为标 准80C51器件的6 倍,只需要较低的时钟频率即可达到 同样的性能,降低了功耗和EMI;内部包括看门狗电 路,其具有独立的振荡器。 三、系统的软件设计
四、结语 本系统采用了飞利浦公司的P89LPC932A1芯片作 为主控芯片,采用SmallRTOS操作系统实现了无线报警 系统的设计。使用现有的电话网络,且软件编程简 单,系统经济、可靠,具有广泛的市场前景。
【参考文献】 [1] 广 州 周 立 功 单 片 机 发 展 有 限 公 司 . P89L PC932A1 FLASH单片机使用指南. [2] 台湾princeton 公司. PT2262. PT2272 数据手册. [3] 台湾HOL TEK公司. HT9170B. HT9200A 数据 手册.
音,以便用户进行适当地处理。当用户挂断电话后, 报警器将此传感器报警时间进行记录,如果同一个传 感器的下一次报警距此次报警的时间间隔大于用户设 定的报警间隔,则报警器进行报警,否则报警器不进 行响应。
二、系统的硬件电路设计 1、无线接收及其解码电路 超再生无线电时他还具有很强的信号放大 能力,在无线电遥控电路中有着广泛的应用。我们采 用了超再生无线电接收器电路来实现,如图2 所示。
104
16 R13300K
15VT
14 D3
13 D2
12 D1
11 D0
10
HT917OB
CS9200A DATA9200A
CLK9200A
1 6 5 4
U3
CE
VCC
DCALKTA
DTMF X2
VSS
X1
VCC
8 7
C28 DTMT_SEND
2
3 104 OSC
HT9200A
图3 DTMF收发电路
3、自动摘机及断线检测电路 当报警器接收到报警信号时,需要拨打预先设定 的电话号码,因此必须进行电话机的控制。自动摘挂 机及电话线断线检测电路如图4 所示。
图4 摘挂机及断线检测电路 当电话线连接正常时,电话线上的电压约为40V左
右,此信号经整流后送入Q6的基极,使得Q6导通,此 时Line break信号一直为低电平,当电话线断开时,Q6 基极电平下降为0V,此时Q6截至,Line break信号变为 高电平。
FeedDog:喂狗程序,每隔115s运行一次,看门狗 溢出时间设置为2162s;
RadioProc:遥控器或者探头发出的无线电信号时 的程序,他根据接收到的数据码进行相应的判断,并 根据需要向Dial任务发送信号,通知其下一步的操作。
设计与实现
2007 1
智能无线防盗报警系统的设计
尚建荣 高 敏
(西安邮电学院,陕西 西安,710121)
【摘 要】利用现有的电话网络,并结合单片机控制技术和射频无线通信以及传 感器技术,开发出了一种适应于智能小区的智能无线报警系统,该系统经济、可靠, 依探头的类型来反映不同的报警信息。他具有广阔的市场前景。实践证明,本文讨论 的系统是可行的、有效的 。
如图3所示。
C8
103/100V R8
100K R9
C9
100K 103/100V
R 12 6R01K0 1R50111K0D0MK
OSC
U2
1 2 43 5 6 7 8 9
VP VDD
VN GS
RT/GT RST
VREF INH
DDV3
PWDN D2
X1
D1
X2
D0
VSS OE
FCC 18
C11
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【关键词】报警 无线 防盗 传感器
随着国家智能化小区建设的推广,防盗系统已成 为智能小区的必需设备。本文运用单片机控制技术和 射频无线通信技术,结合现有的传感器,开发出一种 智能无线防盗系统。
一、系统总体设计 该无线防盗报警系统主要由传感器和报警器组 成。图1为报警器电路组成框图。
存储器
振铃检测
语音控制
图2 射频解码电路 无线接收模块WRX将PT2262发出的无线信号接收 并解调后送入PT2272的输入端, PT2272将接收到的信 号中的地址码和本身的地址码进行比较,如果连续两 次比较正确后向外输出VT 信号,并将接收到的数据码 进行锁存,从D3~D0口输出。 连接在OSC1和OSC2中间的电阻是用来调整PT2272 的时钟频率的,他必须和PT2262的时钟频率相匹配,
本文转自《工矿自动化》2006年第5期
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,serverport) 四、结语 该监控系统与基于PC的传统系统相比,组网方
式灵活、稳定性好、可靠性高、扩展性好,另外电子 地图导航在系统报警管理中的应用,使得系统监控更 加直观方便,可应用于各行各业以实现安全防范监 控。
【参考文献】 [1] 张翔,张宁. 基于IP 视频监控应用的H. 264 视 频压缩[J ] . 工业控制计算机,2003 ,16 (12) :28~30. [2] 高焕兵. C/ S 模式视频监控系统的设计和 实现[J ] . 成都信息工程学院学报,2003 ,18 (4) :386~ 389. [3] 丰洪才,邓华来,刘年波. 定时任务在智能数 码监控系统中的应用[J ] . 武汉工业学院学报,2004 (3) :1~3. [4] 刘富强,卢赤班. 数字视频监控系统及其应 用[J ] . 工矿自动化,2003 (3) :31~33.
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常 用 的 有 270kHz/115MHz ,680kHz/313MHz, 820kHz/
417MHz。
2、DTMF收发电路
电话机的拨号信息是通过DTMF(双音多频)信号
传送的,报警器的指令输入需要由电话机按键输入,
所以报警器内置DTMF接收电路。DTMF部分接收电路
本文转自《现代电子技术》2006 年第15 期
(上接第51页)
HWND m- hShowVideo ;/ / 播放窗口句柄 char * m- sUser ;/ / 用户名 char * m- sPassword ;/ / 密码 }SOCKET-CL IENTINFO,*PSOCKET-CL IENTINFO (2) 创建播放数据结构实例 SOCKET- CL IENTINFO ipcontent ; (3) 从数据库中获得所选择服务器的相关信息 m- nConnect Type , m- nChannelNum , m- sIPAddress ,m- sUserName ,m- sPassword m- nServerPort ; (4) 初始化播放数据结构中各参数 ipcontent . m- bSendMode = m- nConnect Type ; ipcontent . m- bRemoteChannel = m- nChannelNum; ipcontent . m- sIPAddress = m- sIPAddress ; ipcontent . m- user = m- sUserName ; ipcontent . m- password = m- sPassword ; ipcontent . m- hShowVideo = GetSafeHwnd () ; (5) 调用相关函数启动实时播放 VS- MP4 - ClientStart ( &ipcontent ,NULL
Dial:当接收到报警信号时,拨打用户设置的电话 号码,当用户接通电话后,向用户播放用户预先录制 的录音,当用户未接听电话时,重复多次进行拨打。
MonitorLine:对电话线进行检测的任务,每隔1s
进行电话线的检测,当处于设防状态并且电话线断开 时,打开警笛进行现场报警。
DTMFProc:监视用户在电话机上的按键。当用户 按键符合报警器设置的指令时,执行相应的操作,否 则忽略用户按键。
当有警情发生时,报警器需要自动拨打预设的电 话号码,因此增加了DTMF发送电路,见图3。HT9200A是 串行输入的DTMF产生芯片。当需要进行拨号时,CPU 将 CE信 号 设 置 为 低 电 平 , 此 时 HT9200A时 钟 开 始 起 振,准备工作。然后CPU在时钟的下降沿,将要拨打 的 电 话 号 码 的 5 个 比 特 的 二 进 制 码 送 入 HT9200A。 当 HT9200A接收到5个比特之后,就根据其对应的数据向 外部送出DTMF信号。例如要拨“1”,则需要依次送 出 “ 10000” , 要 让 HT9200A停 止 向 外 发 送 DTMF信 号,可向其送出“11111”的数据。在拨号时,一个号 码的持续时间必须在50ms以上,号码之间的间隔也必 须保持50ms以上。
DTMF收发
CPU
无线 接收模块
解码
电话控制 警笛控制
图1 报警主机系统框图
若某个传感器检测到相应的报警信号后,将该报 警信号传送给无线编码芯片 PT2262,PT2262将自身的 地址码和数据码进行编码后通过射频发射电路发射出 去。当报警器上的射频接收模块接收到该无线信号 后 , 将 其 进 行 放 大 后 送 入 无 线 解 码 芯 片 PT2272, P T2272将自身的地址码和接收信号中的地址进行比较, 只有两者连续两次比较相同时,PT2272向外输出VT信 号将 CPU中断,并将接收到的数据进行锁存。CPU在 收到该中断信号后,对接收到的数据进行判断,如果 该数据是遥控器上的撤防键,则CPU进入撤防状态, 此时,报警器对除烟雾传感器、可燃气体传感器外的 报警信号均不予理睬;如果接收到的是红外传感器的 报警信号,则报警器向用户播放家里有小偷的提示语
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设计与实现
2007 1
在软件设计中,选用SmallRTOS操作系统。他是一 种源代码开放的、对硬件系统要求较低的、可应用在 51系列单片机上的小型实时操作系统。其最多可管理 16个任务,按照任务的优先级执行任务,总是执行优 先级最高的就绪任务,允许中断嵌套,最多可嵌套255层 中断。并且SmallRTOS的RAM需求很小,在不需要外部 RAM的情况下也可使用。
4、监听电路 监听电路由音频放大电路和高通滤波器组成,如 图5所示。在监听时,由麦克风收集到的声音信息通过 电容C1耦合到运放U1A的反向输入端,U1A为负反馈运 放电路,R3为反馈电阻,其放大倍数为- R3 / R2,R4 和R5组成分压电路,使得U1A虚地电压为VCC/2。C4将 U1A的输出耦合到U1B。U1B为带有放大功能的高通滤 波器,其放大倍数为1+R8/R7。我们选择合适的电阻, 使得U1A的放大倍数为100 倍,U1B的放大倍数为50 倍。经实际测试,在选择监听时,很微小的声音都可 以很清楚地听见。
图5 监听电路 报警器里可能会混有市电50Hz干扰,为了滤除这 种干扰,在电路中增加了由U1B组成的高通滤波器。滤 除掉的低频部分不会对监听到的声音信号产生影响。 经过实际测试,该电路效果非常好。 5、微控制器电路 由于报警器要求有报警时不可漏报,没有报警时 不能误报,因此要求该报警器工作非常稳定可靠,而 且断电后信息不丢失。我们选用了飞利浦公司的P89L PC932A1芯片作为主控芯片。其主要特性包括:8kB可 擦除FLASH程序存储器;256B RAM数据存储器,512B 附 加 片 内 RAM, 可 省 去 外 部 RAM; 512B用 户 数 据 E2 PROM存储器,可用来存放器件序列码及设置参数;2 个16位定时/ 计数器;在同一时钟频率下,其速度为标 准80C51器件的6 倍,只需要较低的时钟频率即可达到 同样的性能,降低了功耗和EMI;内部包括看门狗电 路,其具有独立的振荡器。 三、系统的软件设计
四、结语 本系统采用了飞利浦公司的P89LPC932A1芯片作 为主控芯片,采用SmallRTOS操作系统实现了无线报警 系统的设计。使用现有的电话网络,且软件编程简 单,系统经济、可靠,具有广泛的市场前景。
【参考文献】 [1] 广 州 周 立 功 单 片 机 发 展 有 限 公 司 . P89L PC932A1 FLASH单片机使用指南. [2] 台湾princeton 公司. PT2262. PT2272 数据手册. [3] 台湾HOL TEK公司. HT9170B. HT9200A 数据 手册.
音,以便用户进行适当地处理。当用户挂断电话后, 报警器将此传感器报警时间进行记录,如果同一个传 感器的下一次报警距此次报警的时间间隔大于用户设 定的报警间隔,则报警器进行报警,否则报警器不进 行响应。
二、系统的硬件电路设计 1、无线接收及其解码电路 超再生无线电时他还具有很强的信号放大 能力,在无线电遥控电路中有着广泛的应用。我们采 用了超再生无线电接收器电路来实现,如图2 所示。
104
16 R13300K
15VT
14 D3
13 D2
12 D1
11 D0
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HT917OB
CS9200A DATA9200A
CLK9200A
1 6 5 4
U3
CE
VCC
DCALKTA
DTMF X2
VSS
X1
VCC
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C28 DTMT_SEND
2
3 104 OSC
HT9200A
图3 DTMF收发电路
3、自动摘机及断线检测电路 当报警器接收到报警信号时,需要拨打预先设定 的电话号码,因此必须进行电话机的控制。自动摘挂 机及电话线断线检测电路如图4 所示。
图4 摘挂机及断线检测电路 当电话线连接正常时,电话线上的电压约为40V左
右,此信号经整流后送入Q6的基极,使得Q6导通,此 时Line break信号一直为低电平,当电话线断开时,Q6 基极电平下降为0V,此时Q6截至,Line break信号变为 高电平。