【三、家居安防】

　　智能家居安防無線監(jiān)控報警系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　無線監(jiān)控報警系統(tǒng)主要由GSM短信模塊、監(jiān)控者手機(jī)和智能監(jiān)控模塊組成，GSM模塊主要提供系統(tǒng)和用戶之間的通信信道。智能監(jiān)控模塊及其外圍電路可實(shí)現(xiàn)對周圍數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，如果監(jiān)控對象正常的話就繼續(xù)循環(huán)監(jiān)測，如果出現(xiàn)問題，微控制器即采用AT命令通過GSM短信模塊發(fā)送短信息給監(jiān)控者，監(jiān)控者也可用短信息的命令形式去設(shè)置以微控制器為核心的智能模塊，以及發(fā)送短信消息查詢命令和監(jiān)控情況，從而達(dá)到無線監(jiān)控的目的。

　　PT2272組成的接收電路

　　PT2262／2272配對使用可組成遙控發(fā)射和接收電路。其中PT2262組成遙控器，PT2272組成接收器，它們必須工作在同一頻段，地址編碼必須完全相同才能配對使用。發(fā)射電路用來發(fā)射3I5MHz的高頻載波，將編碼后的地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼隨同載波一起發(fā)射出去，接收電路將發(fā)射電路發(fā)射出的信號有效地接收過來，經(jīng)過放大后，再送入解碼電路解碼后，變成所需的電信號。當(dāng)解碼芯片PT2272接收發(fā)送過來的信號時，VT腳輸出一個正脈沖，經(jīng)9014取反后向單片機(jī)產(chǎn)生一個中斷請求，CPU接到中斷信號后讀取PT2272芯片的內(nèi)容，與此同時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。如果發(fā)送端按鍵一直被按住，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時，PT2262不會與電源連通，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作。PT2272組成的接收電路設(shè)計(jì)圖見圖2。

　　PT2272解碼芯片分為鎖存輸出和非鎖存輸出。后綴數(shù)字n表示有n路并行的控制通道，當(dāng)采用n路并行數(shù)據(jù)時，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是位。地址輸入端，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接電源、接地；數(shù)據(jù)輸出端，只有兩種狀態(tài)可供選擇：接電源、接地。本次設(shè)計(jì)選用PT2272-M4，即采用非鎖存輸出、地址碼8位、數(shù)據(jù)碼4位。

　　圖2 PT2272及射頻接收模塊組成的接收電路

　　TC35模塊

　　TC35主要由GSM基帶處理器、GSM 無線模塊、電源模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口6部分組成，共有40個引腳， 通過一個ZIF 連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類， 即電源、數(shù)據(jù)輸入／輸出、SIM 卡、音頻接口和控制。第1～14腳為電源部分， 其中1～5為電源電壓輸入端Vbatt+，6～10為電源地GND， 11、12充電引腳，13對外輸出電壓，14為ACCU—TEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻；24～29為SIM 卡引腳；33～40為語音接口用來接電話手柄；15、30、31和32腳為控制部分；16～23位數(shù)據(jù)輸入／輸出。TC35模塊及其外圍設(shè)計(jì)電路圖見圖3。

　　使用TC35這個模塊時需要注意以下幾點(diǎn)：（1）模塊上電10ms后（電池電壓須大于3V），為使之正常工作，必須在15腳（IGT）加時長至少為100ms的低電平信號，且該信號下降沿時間小于1ms。啟動后，15腳的信號應(yīng)保持高電平。（2）SIM引腳中的CCIN引腳用來檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡。當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平時，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作。（3）TC35的SYNC引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時的功率增長情況，另一種是指示TC35的工作狀態(tài)。本模塊使用的是后一種功能，即當(dāng)LED熄滅時，表明TC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng)LED為“600ms亮/600ms熄”時，表明SIM卡沒有插入或TC35正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng)LED為“75ms亮/3s熄”時，表明TC35已登錄到網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。

　　本文系統(tǒng)介紹了無線監(jiān)控報警系統(tǒng)的工作原理、總體設(shè)計(jì)框圖，對系統(tǒng)的內(nèi)部組成部分——電源、單片機(jī)、PT2272、TC35進(jìn)行了闡述，并給出了PT2272和TC35的具體設(shè)計(jì)電路圖。這篇文章是針對家庭安全設(shè)計(jì)的一款無線監(jiān)控報警系統(tǒng)，也可用于其它場合。借助最可靠、最成熟的GSM移動網(wǎng)絡(luò)，直接將警情以短消息（短消息是全球移動通信系統(tǒng)中最簡便的數(shù)據(jù)通信方式。隨著短消息業(yè)務(wù)的日益完善，短消息已具備承載重要數(shù)據(jù)信息的能力）的形式反映到用戶手機(jī)顯示屏上，具備可靠性強(qiáng)、體積小和功耗低等特點(diǎn)。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評：介紹了一種家居安防無線監(jiān)控報警系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)方法，它以SM89516A單片機(jī)為核心，通過控制由解碼芯片PT2272、射頻接收模塊組成的接收電路，對感應(yīng)器采集到的報警信息進(jìn)行處理，通過控制TC35模塊以GSM短消息的方式實(shí)現(xiàn)合法用戶手機(jī)與監(jiān)控報警系統(tǒng)之間的指令與數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。該報警器具有現(xiàn)場警笛報警和無線報警功能。

　　智能電話遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　提出了通過遠(yuǎn)程電話實(shí)現(xiàn)智能家電控制系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方案。介紹了家電和電話之間的控制接口電路， 討論了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件。智能家電是將計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)，以簡單精巧的形式融入到傳統(tǒng)家電中，使家電具備智能化和信息網(wǎng)絡(luò)功能。智能家電的產(chǎn)生和發(fā)展將對傳統(tǒng)家電、計(jì)算機(jī)和通信業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

　　雙音多頻信號解碼電路

　　DTMF 雙音多頻信號解碼電路是目前在按鍵電話、程控交換機(jī)及無線通信設(shè)備中廣泛應(yīng)用的集成電路。雙音多頻信號是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成的組合信號，本系統(tǒng)采用HT9170作為DTMF 信號的解碼核心器件，如圖2 所示。

　　HT9170 是一個具有數(shù)字解碼和濾波功能的雙音多頻信號接收器，通過三次濾波和兩次數(shù)字解碼電路將DTMF 信號輸入轉(zhuǎn)換為四位并行二進(jìn)制碼數(shù)字信號輸出。芯片內(nèi)有一個內(nèi)置的放大電路對輸入信號進(jìn)行調(diào)整。其預(yù)置濾波電路可將350Hz ～400Hz 信號濾掉，再通過低通濾波電路和高通濾波電路將信號分解為低頻信號和高頻信號。利用數(shù)字計(jì)數(shù)的方法對16 種DTMF 輸入進(jìn)行解碼，并產(chǎn)生4bit 的代碼輸出。當(dāng)HT9170 接收到遠(yuǎn)端用戶發(fā)送的DTMF 信號時，其DV 引腳被置成高電平，同時DTMF 信號被送至內(nèi)部電路進(jìn)行解碼，將OE 腳置成高電平后，其D0～D3 腳輸出四位并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)，DTMF 輸入與解碼輸出對應(yīng)關(guān)系如表1 所示，其中Z為高阻態(tài)。輸出的四位并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接與單片機(jī)的P0. 0～P0. 3 連接，讀入至單片機(jī)處理。

　　振鈴檢測與上線P離線開關(guān)電路

　　電話被呼叫時，交換機(jī)發(fā)來振鈴信號。振鈴為連續(xù)的正弦波，電壓有效值50V ±12 V ，振鈴周期約為5 秒。為避免用戶呼叫系統(tǒng)時產(chǎn)生的高壓振鈴信號對DTMF 信號解碼電路產(chǎn)生危害，在系統(tǒng)待機(jī)及振鈴時，DTMF 信號解碼電路應(yīng)處于離線狀態(tài)。只有在系統(tǒng)檢測到振鈴并自動摘機(jī)后，DTMF 信號解碼電路才處于上線狀態(tài) 。

　　系統(tǒng)拋棄了一些復(fù)雜的，兼容性差的芯片，取而代之的是得到廣泛應(yīng)用并且控制簡單的DTMF 雙音頻解碼芯片和單片機(jī)，識別率高，并且技術(shù)成熟，使得系統(tǒng)可以在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。此外，可以通過進(jìn)一步的高級菜單設(shè)計(jì)與驅(qū)動電路設(shè)計(jì)來完善控制單元，增加控制家電的運(yùn)作時間、風(fēng)速等級等復(fù)雜操作，使遠(yuǎn)程家電控制方式更加智能化。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評：介紹的電話遠(yuǎn)程智能家電控制系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)程控交換信令作為系統(tǒng)控制命令，實(shí)現(xiàn)對家用電器等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。廣泛應(yīng)用并且控制簡單的DTMF 雙音頻解碼芯片和單片機(jī)，識別率高，實(shí)現(xiàn)方案制作簡單、投資低，此外由于價格低、使用方便等特點(diǎn)而便于推廣。