智能报警系统的设计

3智能电话报警器硬件设计
智能电话报警器硬件部分由拨号电路、自动摘挂机电路、信号音检测电路、语音录放电路、报警电路和看门狗电路等部分组成的。
3．1 主要电路设计
3．1．1 拨号电路
拨号电路采用HT9170和HT9200A分别作为双音多频(DTMF)信号接收器和发生器。自动拨号芯片采用串行式DTMF拨号芯片HT9200A，接收CPU送入的电话号码并向电话线送出双音多频信号，以使主叫和被叫用户之间建立联接。HT9200A的每一种输出频率由5位(D4～D0)不同的位码组合决定。当片选信号CE为低电平时，CPU通过P0．5口向HT9200A的数据输入端DATA串行输入5位编码，在CLK的下降沿将数据锁存，并从输出端DTMF通过模拟开关向电话线输送DTMF音调的拨号信号。
3．1．2 信号发生器HT9200A
HT9200A是一种串行式DTMF信号发生器，具有良好的温度适应性，其工作温度范围为-20～+70℃，采用8引脚DIP或SOP封装。
3．1．3 信号接收器HT9170
HT9170集成了数字解码器和带滤波器功能的双音频DTMF接收器，可工作在掉电模式和抑制模式下。HT9170采用数字化计算方法识别，将16倍的DTMF音频解码后转化为4位代码输出。高精度的转换电容滤波器将音频DTMF信号分离为低频信号和高频信号，自带拨号音频阻波电路可省去前置滤波器所需的阻波电路。
3．1．4 自动摘挂机电路
自动摘挂机电路如图2所示。由三极管反相放大电路和继电器组成。系统检测信号电平为0～3．5 V，当系统检测到报警信号时，主控系统使PICK变为高电平，三极管导通，继电器吸合，K1接通，系统自动摘机。当用户执行完命令操作之后(如向外报警过程完成后)，主控系统给PICK一个低电平，三极管截止，继电器释放，开关K1断开，自动挂机。

3．1．5信号音检测电路
电话系统拨号音，回铃音和忙音的音源频率平均为450 Hz(±25 Hz)，只是断续比不同，且在时间上有明显差异(拨号音为450±25 Hz连续信号，忙音为0．35 s通，0．35 s断，回铃音为1 s通，4 s断)。故信号音为模拟信号。信号音检测电路需完成模拟量到数字量的转换。信号检测电路见图3。采用光电耦合器检测信号，电阻R1，R2用于分压，R3，D用于分流，各元件的参数如图中标注。信号经光耦后输出负脉冲信号，输出采用带施密特触发的反相器74LS19进行信号处理，转变成数字信号，供主控系统计数。

计数时间为5 s，拨号音的计数下限为(450-25)×5=2 125，计数上限为(450+25)×5=2 375，即计数范围为2 125～2 375。同理，忙音的计数范围为1 041～1 212，回铃音的计数范围为425～475，无信号音的计数值应为0。故系统采用不同信号音相邻计数界限的中间值来区分不同的信号音。
3．2 语音录放电路
系统的语音录放电路选用单片机语音录放电路系列集成电路ISD1420，ISD1420为美国ISD公司推出的产品，单片录放时间为8～20 s，音质好。ISD1420采用CMOS技术，内含振荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及E2PROM阵列。最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、两个按钮、电源及少量电阻电容。在录放操作结束后，器件自动进入低功耗节电模式，功耗仅0．5μW。
电路的放音过程是由单片机AT89C51的P1～P7口给ISD1420的PLAYL口一个高电平，触发电路放音；给一个低电平，停止放音。