基于电话网络的智能家居远程报警系统的设计

基于电话网络的智能家居远程报警系统的设计内容摘要：

2； UDD、 Uss：分别为电源的正、负端，供电电压为 5V； OSCl、 OSC2：外接一个 3． 58MHz晶体，形成晶体振荡器； 主 叫 用 户 程 控 交 换 系 统 被 叫 用 户 信道 主 控 系 统 被 控 系 统 9 TONE：双音频信号输出端； R／ W；读／写控制端，该端施以高电平时读 MT8880，施以低电平时写MT8880； RSI：用于选择内部各寄存器的控制端，该端施以高电平时 选中控制寄存器或状态寄存器，施以低电平时选中发送数据寄存器或接收数据寄存器。 更具体的对应关系必须根据 R／ W端的状态共同确定，详见表 5 所示； 表 5 内部寄存器功能 RSI R/W 内部寄存器及功能 0 0 写数据发送寄存器 0 1 读数据接收寄存器 1 0 控制寄存器 CRA 或 CRB 1 1 读状态寄存器 SYNC，同步脉冲 (时钟脉冲 )输入端，每读／写 MT8880 时，必须施以一个正脉冲； IRQ：在双音频模式并且在中断模式时，当收到有效 DTMF 信号或准备发送 DTMF 信号时该端由高电平变到低电平 ；在呼叫处理模式且检测到有效信号音时，该端输出方波； D0～ D3：写入命令或读出状态的数据线。 MT8880 有很强的功能，它可以有 6 种工作模式，下面介绍常用的 3 种模式。 (1)双音频模式：在该模式下，芯片能接收并译码 DTMF 信号或产生并发送DTMF 信号。 接收信号从 IN— 端输入，发送信号从 TONE 端输出。 (2)呼叫处理模式：在该模式下，芯片可以从输入信号中检测电话呼叫过程的各种信号音 (回铃音、拨号音、忙音，拨号音是 450Hz的连续信号，忙音为 0． 35秒通、 0． 35 秒断，回铃音 为 1 秒通、 4 秒断 )。 当信号频率落在 320～ 510Hz范围以内时，能从 IRQ 端输出方波，否则 IRQ 端为低电平。 (3)中断模式：在该模式下，若芯片同时被设置为接收或发送 DTMF 信号模式，那么当收到有效 DTMF 信号并译码后， IRQ 端变为低电平；在准备发出DTMF 信号时， IRQ 端变为低电平。 中断模式下，若芯片同时被设置为呼叫处理模式，在收到有效信号音时， 1只 Q 端能输出对应的方波。 MT8880 内部有 5 个寄存器：数据发送寄存器 TDR、数据接收寄存器 RDR、控制寄存器 CRA 及 CRB、状态寄 存器 SR。 芯片工作手何种功能，取决于在单 10 片机的控制下写入控制寄存器 CRA 和 CRB 的内容，而芯片的某些状态可以根据读出状态寄存器 SR 的内容来判断。 当需要接收 DTMF 信号时，首先往控制寄存器 CRA 和 CRB 写入相应的控制字，把芯片设置为 DTMF 模式，通过读取状态寄存器中的D2 位，可以判断是否收到一个有效的 DTMF 信号并已译码。 若已收到则读取内部“接收数据寄存器”的内容 (从芯片的 D0 一 D3 脚读出 )。 当需要发送 DTMF信号时，同样应先往控制寄存器 CRA 和 CRB 写入相应的控制字，把芯片设置为 DTMF 模式，通过读取状态寄存器中的 D，位，可以判断是否发送完一个 DTMF 信号。 若已发送完，则把下一个要发送的数字由 D。 ～ D3 写入到内部“发送数据寄存器”。 如果芯片同时又被设置为中断模式，则通过检测 IRQ 端状态，也能判断一个 DTMF 信号收到或发送完毕与否。 如何选中“接收数据寄存器”或“发送数据寄存器”，应根据表 5 的规定，给引脚 RSI 和 R／ W 施以相应电平。 如果要检测电话信号音 (回铃音、拨号音、忙音 )，则应首先向控制寄存器CRA、 CRB 写入对应于该工作模式的控制字，然后检测 IRQ 端的方波信号，根据方波信号的 间歇、间隔规律来判断是哪一种信号音。 控制寄存器 CRA、 CRB 以及状态寄存器都只有 4 个位 (比特 )，分别记为 D。 、Dl、 D D，要写控制寄存器或读状态寄存器，只要按照表 8— 4 的规定给 RSI引脚及 R／ W引脚施以相应电平就可以通过引脚 D。 ～ D3 写入或读出。 控制寄存器和状态寄存器各个位的功能意义简述如下： (1)控制寄存器 CRA。 D0；把该位设置为“ 1”，则芯片被设置成 DTMF 模式，允许收、发双音频信号。 D1：把该位设置为“ 1，则芯片被设置为信号音检测模式 (呼叫 处理模式 )，当 D2 也设为“ 1”时，引脚 IRQ 端能输出与各种信号音对应的方波。 D2：把该位设置为“ 1，则芯片被设置成中断模式，其具体功能见前述的3 种模式介绍。 D3：把该位设置为“ 1，表明允许选择控制寄存器 CRB，因此应在写入控制寄存器 CRA 后，接着写控制寄存器 CRB。 (2)控制寄存器 CRB。 D0：把该位设置为“ 0”时芯片工作于普通双音频模式；设置为“ 1时芯片工作于突发模式，突发和暂停长度各为 (51 土 2)ms。 D2：把该位设置为“ 0”时允许产生双音频，否则 只产生单音频。 D3：行／列音选择，当 D2＝ 1(单音模式 )时， D3 用于选择行音或列音 (即 11 音频频率的选择 )。 (3)状态寄存器 SR。 D0：发生中断时该位为“ 1，读取状态寄存器后自动清“ 0”。 D1：准备发送新数据时为“ 1，读取状态寄存器后自动清“ 0”。 D2：接收数据寄存器满 (即收到有效数据 )时为“ 1”，读取状态寄存器后自动清“ 0”。 D3：一定时间内检测不到 DTMF 信号时为“ 1，检测到 DTMF 信号时清“ 0”。 表 6 MT8880 各频率对应的输出电平 FLOW FHIJH DIGIT D3 D2 D1 D0 697 1209 1 0 0 0 1 697 1336 2 0 0 1 0 697 1477 3 0 0 1 1 770 1209 4 0 1 0 0 770 1336 5 0 1 0 1 770 1477 6 0 1 1 0 852 1209 7 0 1 1 1 852 1336 8 1 0 0 0 852 1477 9 1 0 0 1 941 1336 0 1 0 1 0 941 1209 * 1 0 1 1 941 1477 1 1 0 0 697 1633 A 1 1 0 1 770 1633 B 1 1 1 0 852 1633 C 1 1 1 1 941 1633 D 0 0 0 0 （ 2） 自动 拨 号电路 MT8880是 MITEL公司推出的专门用于处理 DTMF信号的专用集成电路芯片，不仅具有接收和发送 DTMF 信号的 自动拨号功能，还可以检测电话干线上 12 拨号音、回铃音和忙音等信号音 ， 适合与单片机接口，外围电路简单。 当有小偷试图进入卧室时，或者煤气泄漏，失火等等，对应的传感器就会发出信号。 然后送给单片机，单片机再进行相应的处理之后，首先得接通电话，也就是模拟摘机。 检测到拨号音之后，开始 发送我们预先设置好的电话号码 ，通过 MT8880的 TONE 端输出耦合到电话线上 ，实际上这就是相当于一个简单的电话机。 在拨号的过程中， MT8880 开始检测各种信号音，刚开始检测到回铃音，一旦对方摘机，马上就会检测到摘机信号，说明对方已经摘机。 这是就你可以把提前录好的语音信息发送到电话线上，告知家里的具体情况。 原理图如图 8 所示。 图 8 自动发号电路 语音提示电路 语音芯片 工作方式 （ 1）操作模式 当最高位地址 (MSB)A A9都为高电平时，地址端就作为操作模式选择端 （高电平有效）。 表 8 操作模式功能表 模式控制 功能 典型应用 A0/M0 信息检索 快速检索信息 A1/M1 删除 EOM标志 在全部语音录放结束时，给出 EOM标志 A2/M2 未用 当工作模式 操作时，此端应接低电平 A3/M3 循环放音 从 0地址开始连续重复放音 A4/M4 连续寻址 可录放连续的多段信息 A5/M5 CE电平触发 允许信号中止 A6/M6 按钮控制 简化器件接口 1I N +2I N 3GS4V R e f5V S S6O S C 17O S C 28T O N E9R / W10CS11R S O12Φ213I R Q / C P14D015D116D217D318E S t19S t / G T20VDDM T 8 8 8 0C10 . 1 uC20 . 1 uC30 . 1 uC40 . 1 u3 . 5 7 9 5 M h z+ 5 VR15 0 kR21 0 0 kR43 3 0 kR53 . 3 kR31 0 0 kD T M F 输入D T M F 输出单片机接口 13 使用操作模式时需要注意两点： 1） 所有操作模式下的操作都是从 0地址开始，以后的操作根据模式的不同，而从相应的地址开始工作。 当电路中录音转放音或进入省电状态时，地址计数器复位为 0。 2） 操作模式位不加锁定，可以在 MSB（ A A9）地址位为高 电平时， CE电平变低的任何时间执行操作模式操作。 如果下一片选周期 MSB（ A A9）地址位中有一个 (或两个 )变为低电平，则执行信息地址，即从该地址录音或放音，原来设定的操作模式状态丢失。 （ 2）分段录放音 2500系列最多可分为 600段，只要在分段录 /放音操作前 (不少于 300纳秒 )，给地址 A0~A9赋值，录音及放音功能均从设定的起始地址开始，录音结束由停止键操作决定，芯片内部自动在该段的结束位置插入结束标志（ EOM）；而放音时芯片遇到 EOM标志即自动停止放音。 2500系列地址空间是这样分配的：地址 0~599作为分段用 (见下表 )，地址600~767未使用，地址 768~1023为工作模式选择。 表 9 分段录放音 十进制 二进制 信息时间 (秒 ) A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 2560 2575 2590 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 50 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 100 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 250 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 300 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 400 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 500 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 599 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 表 10 ISD2560/90/120P 地址功能表 地址状态 功能状态 DIP开关 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 （ ON=0， OFF=1） 地址位 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 P/R CE （ 1为高电平， 0为低电平， *为高或低电平） 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 一段式最长 60 秒录放音，从首地址开始。 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 以十位二进制表示地址，每个地址代表 100毫秒。 地址模式 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 一段从 A6 地址开始的 12 秒录放音。 * * * * * * * * * 0 只要 A A9有一位是 0，就处于地址模式。 14 * * * * * * * * 0 * 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 循环放音操作，按住 CE键不放循环放音第一段。 操作模式 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 按顺序连续分段录放音，录音时压住 CE键不放，放音时每触发一次 CE键即放音一段，按 PD键复位。 每段语音长度不限。 按钮模式 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 语音提示电路 首先要把要录下来的语音提前录好，可以分成好多段，一段一段的录好。 当要播放那段语音，单片机就会把哪一段的地址赋给 ISD251。