摘要：本文設計了一種基于DTMF技術的單片機進行遠程控制的智能家庭防盜報警器,該系統能利用現有的公共網絡隨時實現異地監控家中的情況,并且家中發生危險情況時能及時將信息傳遞給主人,具有方便、安全的優點。
　　
　　1、引言
　　
　　隨著我國國民經濟的快速發展,人民生活水平的提高,人們對家庭住房的防盜、防劫、防火設備的重視程度也在不斷提高,所以現代社會有更多的人需要對偷盜、搶劫、火災、煤氣泄漏等事故進行監測和報警。為了有效的保證居民的生命財產安全,我們設計了一款智能家庭防盜報警系統。該系統是利用無處不在的網絡進行監控,將AT89S51單片機、ISD4000集成語音芯片、HT1602液晶顯示驅動芯片及集成電路組成的雙音多頻撥號電路等有機地結合在一起,構成一種功能*、實用、成本低廉的家庭智能防盜報警器。
　　
　　2、電路組成框圖和基本工作原理
　　
　　2.1電路組成框圖
　　
　　智能家庭防盜報警系統是由無線發送/接受模塊、報警模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊、語音模塊、DTMF解/編碼模塊等構成,系統硬件總體框圖如圖1所示。　　　　
　　2.2電路基本工作原理介紹
　　
　　當家中發生警情時,此時家中設定的無線模塊或者其他傳感器模塊會發出異常信號給單片機,單片機接受到信號后立即發出現場聲光報警信號來威懾侵入者,同時將單片機自動預先存儲在24C02中的給主人或者小區物業報警,以便及時采取防盜措施避免財產損失。
　　
　　當主人在異地想*家中的情況或者遙控家中的電器的開關時,只需要家中的固定,因為該報警系統的接口是并聯在機上的,若鈴聲響五次后無人接通（具體次數可由軟件設定）,則該報警系統就自動模擬摘機,在主人輸入預定的密碼后,就可以*家中的動靜以及控制家中電器的關、斷。
　　
　　當主人在家無須設防時,該報警系統還可以顯示時鐘、溫度等等,還可以設定起床鬧鈴等多重功能,這些都可以結合軟件和相關芯片來實現。
　　
　　3、系統部分電路功能介紹
　　
　　3.1MCU模塊
　　
　　MCU器件采用ATMEL公司生產的AT89S51芯片,如圖2所示。AT89S51是一個低功耗,高性能CMOS8位單片機,片內含4kBytesISP（In-systemprogrammable）的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,具有高密度、非易失性存儲技術的特點,芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元。　　　　
　　3.2無線模塊
　　
　　無線模塊主要是是處理紅外、無線信號。包括門窗磁報警模塊、火災探測模塊、有害氣體探測模塊等傳感器模塊。
　　
　　在這里主要講解門窗磁報警模塊,門窗磁探測器選用無線門磁,由一塊永磁體和門磁主體（內部有一個常開型的干簧管）兩部分組成,其無線接受模塊的傳感器應用電路圖如3所示。　　　　
　　H1是一個干簧管,當門閉合時,H1吸合,C1兩端點位相同,Q1截止,Q2也截止;當門打開時,干簧管觸點打開,有一個電流流過Q1的發射極、R32（和H12并聯）、C1、R31、地,使得Q2飽和導通,輸出低電平0給單片機,發出報警信號。
　　
　　3.3報警模塊
　　
　　P3.2（INT0）連接防盜探測器,用來檢測盜情,如果盜情發生,觸發外部中斷0,MCU接到報警信號以后,開始啟動LED等閃爍報警,同時啟動100dB的聲音報警,來震懾入室的小偷,同時把信號送給模塊,告訴主人或者報警中心有小偷入室。
　　
　　3.4液晶顯示模塊
　　
　　液晶顯示模塊采用LCD1602來實現,主要功能是用來顯示時間、日期、家里的溫度、以及報警的時候顯示報警的類型等功能。　　　　
　　3.5語音模塊
　　
　　語音模塊的采用ISD4000芯片,其連接電路圖見圖5所示。　　　　
　　3.6DTMF編碼/解碼模塊
　　
　　報警器電路與用戶機共用一條線。選用HT9200B做DTMF編碼器,HT9170做DTMF解碼器,其應用電路圖見圖6和圖7。　　　　　　
　　給HT9200B提供確定的4位二進制數（比如）,從D0--D3輸入,就可從13腳輸出相應的DTMF信號,并將DTMF信號送到線上,實現自動撥號功能;HT9170的功能主要是將輸入的DTMF信號變換為相應的二進制數,解碼遠程按鍵信號,傳送到單片機,實現遠程控制。
　　
　　DTMF（DualToneMultiFrequency）,即雙音多頻信令,基本上在*范圍內使用在按鍵式機上,一個DTMF信號由兩個頻率的音頻信號疊加構成。其中DTMF信號與按鍵關系見圖8所示。　　　　
　　3.7接口模塊
　　
　　接口模塊包括振鈴檢測電路、摘機控制電路以及回鈴檢測電路。
　　
　　振鈴檢測是指當振鈴一定次數（比如5次,可由軟件設定）后,若無人接聽,則由主人輸入密碼,密碼輸入正確后,則由單片機自動模擬摘機,以查看家里的情況,若密碼連續3次輸入不正確則強行掛機。

　　　　
　　振鈴檢測電路電路圖見圖9所示,25Hz的交流振鈴信號經過整流以后,再經過穩壓,送入光電耦合器,再輸出方波信號給單片機的外部中斷0,用軟件判別振鈴信號。
　　
　　模擬摘機檢測電路電路圖見圖10所示。該電路利用三極管來模擬摘機。當Q4基級為低電平時,Q3的集電極和發射機斷開,為掛機狀態;電平時當Q4基級為高電平時,Q3的集電極和發射機飽和導通,為摘機狀態,于是信號送入。　　　　
　　而回鈴音、忙音、線路錯誤音等進程音是載波為450Hz的信號,各種信號不同的只是調制的周期、占空比不同,所以對這些信號的檢測是檢測450Hz的信號的周期和占空比。該電路利用鎖相環LM567構成檢測電路（LM567的中心頻率調為450Hz）,當輸入信號為450Hz時候,LM567輸出低電平,送入單片機利用軟件區別各種信號,其檢測電路見圖11所示。　　　　
　　4、程序流程圖介紹
　　
　　本課題總體流程圖如圖12所示。　　　　
　　在這里著重說說主循環模塊的流程圖,見圖13所示。　　　　
　　5、結束語
　　
　　本系統采用網絡進行通信,無須重新布線、方便、無電磁污染、環保、成本低;該系統經過調試,運行穩定可靠,具有很好的實用價值。