家庭安全報警系統(tǒng)家庭安防報警功能是智能家居系統(tǒng)的重要功能，同家庭的各種傳感器、功能鍵、探測器及執(zhí)行器共同構(gòu)成家庭的安防體系，是家庭安防體系的“大腦”。報警功能包括防火、防盜、煤氣泄露報警及緊急求助等功能，報警系統(tǒng)采用先進(jìn)智能型控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、由微機(jī)管理控制，實現(xiàn)對匪情、盜竊、火災(zāi)、煤氣、緊急求助等意外事故的自動報警。然而市場上出現(xiàn)的各類家庭安全報警系統(tǒng)功能雖較齊全，但并不完善，明顯的不足之處就是報警號碼都是預(yù)先存入，而且沒有提供人機(jī)交互功能，用戶如因特殊情況需更換報警電話號碼時往往無能為力，其設(shè)計顯然不夠人性化，也給用戶帶來了諸多不便。明顯的不足之處就是報警號碼都是預(yù)先存入，而且沒有提供人機(jī)交互功能，用戶如因特殊情況需更換報警電話號碼時往往無能為力。

1、系統(tǒng)硬件設(shè)計

本系統(tǒng)硬件部分采用AT89C51單片機(jī)作為控制中心，并且配有警情采集電路、報警驅(qū)動電路、雙音多頻（DTMF）收發(fā)電路、摘機(jī)檢測電路、語音報警電路、鍵盤接口及LED各種電路用來顯示監(jiān)測的內(nèi)容。

警情采集電路當(dāng)采集到警情信號時，單片機(jī)立即接通報警驅(qū)動電路實現(xiàn)聲光報警，同時由雙音多頻收發(fā)電路通過電話網(wǎng)絡(luò)撥打報警號碼向外界報警，當(dāng)摘、掛機(jī)檢測電路檢測到被呼叫方摘機(jī)后，單片機(jī)接通語音報警電路，通過事先錄制好的語音信號告知對方與警情相關(guān)的信息，對方掛機(jī)后，模擬掛機(jī)，完成自動報警。鍵盤接口及LED顯示電路負(fù)責(zé)使用者對報警信息的顯示、修改與存儲，它由8×8鍵盤、8位8段數(shù)碼管及HD7279A控制電路組成，HD7279A通過定時查詢鍵盤和AT89C51進(jìn)行通信，實現(xiàn)人機(jī)交互。保安中心可以通過監(jiān)控管理軟件實時監(jiān)測各種系統(tǒng)狀態(tài)，可以對報警系統(tǒng)進(jìn)行雙向控制，還可以與公安局報警中心聯(lián)網(wǎng)并自動報警，構(gòu)成多級聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)。

家庭報警系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要由報警主機(jī)、前端感應(yīng)器、遙控器和警鈴組成。

家庭安防系統(tǒng)前端感應(yīng)器控制的重點應(yīng)是犯罪分子侵入家庭主要途徑門和窗。住戶可以在入戶門上安裝門磁感應(yīng)器，報警鎖等。在每套房的窗口或陽臺安裝主動紅外感應(yīng)探頭玻璃破碎感應(yīng)器等。由于撬門、撬窗引起的感應(yīng)器磁場破壞、玻璃振動、破碎或盜匪進(jìn)入時造成的主動紅外線被阻斷都會引起系統(tǒng)的報警。對于安全要求較高的部位或主要通道可以安裝紅外探頭。紅外探頭是通過探測人體的溫度和物體移動來確定非法侵入，安全性更高。

1.1 警情采集電路

警情采集電路負(fù)責(zé)各類警情信號的采集，并向AT89C51單片機(jī)發(fā)送信息。警情采集電路構(gòu)成的主要原件，如下所示：

（1）煙霧傳感器。煙霧傳感器MQ-2可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測；

（2）溫度傳感器。溫度傳感器DS18B20體積小，集成了溫度傳感器和信號調(diào)理電路，使用方便；

（3）防盜檢測器。人體熱釋電紅外傳感器SGP102能夠響應(yīng)入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動時所引起的紅外輻射變化，在信號輸出端輸出一個脈沖使監(jiān)控報警器產(chǎn)生報警信號，從而完成報警功能。

1.2 雙音多頻收發(fā)電路

MT8870是MITEL公司生產(chǎn)的DTMF解碼器，為CMOS電路，DIP封裝。它具有DTMF信號分離濾波和譯碼功能，可直接與MCS-51系列單片機(jī)接口。圖2為MT8870和AT89C51的接口電路。

輸入的DTMF信號經(jīng)MT8870解調(diào)后，在STD端產(chǎn)生一個控制輸出信號，該信號與單片機(jī)AT89C51的外部中斷輸入端INT1相連。當(dāng)該信號發(fā)生由1到0的跳變時引發(fā)中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷后，使MT8870的TOE端產(chǎn)生一個高電平脈沖信號，該信號使MT8870的數(shù)據(jù)輸出端Q0~Q3由原來的高阻狀態(tài)變?yōu)榕c當(dāng)前輸入的雙音頻信號相對應(yīng)的二進(jìn)制編碼，單片機(jī)通過P1口將該二進(jìn)制數(shù)讀入并識別出鍵值保存在RAM中。

1.3 語音報警電路

語音報警電路主要由語音電路、譯碼器和電子開關(guān)組成，如圖3所示。

APR9600芯片采用模擬存儲技術(shù)，噪音低，不怕斷電，可以反復(fù)錄放。當(dāng)出現(xiàn)報警時，單片機(jī)通過P2.2~P2.4控制電子開關(guān)實現(xiàn)按鍵操作，啟動相應(yīng)的錄音段，放出相應(yīng)的語音報警信息，并且可以根據(jù)需要循環(huán)播放，播放次數(shù)由用戶自行設(shè)置。

1.4 鍵盤接口及LED顯示電路

HD7279A可同時驅(qū)動8個共陰式數(shù)碼管動態(tài)顯示，也可同時連接多達(dá)64鍵的矩陣鍵盤。與傳統(tǒng)的鍵盤顯示器件8279相比，HD7279A外圍元件數(shù)目少，單片即可完成LED顯示和鍵盤接口的全部功能，簡化了電路設(shè)計，而且和AT89C51相連只需4根線（CS、CLK、DATA、KEY），僅僅使用單片機(jī)的P1.4～P1.7口，大大節(jié)省了CPU的端口資源。由于HD7279A內(nèi)部含有消除按鍵抖動電路，這樣就可以使工作過程的程序變的更加簡單。如圖4所示的接口電路來了解運行的方法。

P1.4/CS是HD7279A的片選線，P1.5/CLK是單片機(jī)產(chǎn)生的控制同步時鐘，P1.6/DATA是命令數(shù)據(jù)輸出/輸入線，P1.7/KEY是按鍵有效輸出端。CLK時鐘頻率約100 kHz，由單片機(jī)編程延時決定。在CLK的同步時鐘作用下，控制命令、顯示數(shù)據(jù)以及采用查詢方式讀取鍵盤鍵值代碼數(shù)據(jù)等均由DATA端輸入/輸出［3-5］。

2、 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本系統(tǒng)硬件功能均由軟件控制實現(xiàn)，針對系統(tǒng)硬件特點，軟件控制分警情采集和鍵盤查詢與顯示兩大模塊。其中警情采集又分聲光報警和電話報警兩部分。主程序負(fù)責(zé)對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，使之進(jìn)入工作狀態(tài)，鍵盤查詢及顯示程序響應(yīng)用戶的信息輸入與顯示，警情采集程序通過調(diào)用相應(yīng)子程序?qū)崿F(xiàn)自動報警。圖5和圖6分別為軟件主程序流程圖和鍵盤查詢與顯示程序流程圖，警情采集程序流程如圖7所示。

本系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了社區(qū)和居民的安全，在居民區(qū)、公司、銀行、辦公區(qū)、庫房等場所設(shè)計系統(tǒng)，讓周圍的市民更加放心的居住，系統(tǒng)的安全系統(tǒng)的研究考慮到了由于各種的因素，更加的安全的保護(hù)市民的財產(chǎn)，讓不懷好心的人沒有乘虛而入的機(jī)會。這樣就實現(xiàn)了研發(fā)這個系統(tǒng)的主要目的。

責(zé)任編輯：gt