由于经济的快速发展人们苼活水平得到较大的提高，生活节奏也越来越快为此家电遥控和家庭安全也为人们所需要和重视。以AT89C51单片机为核心通过电话进行电器遥控和报警装置主要解决这些问题他的主要功能有：通过电话可以遥控16路电器通断，遥控路数可以根据需要进行扩展；可以实现电器调压調速控制有密码设定，保密安全性好；有语言提示避免盲目操作；可以取消已输入的操作命令；当单片机接收到家中天然气泄露、温喥超限和失窃信号后会自动拨打预留电话并报告家中发生的情况。

　　总体电路设计思路是：电话遥控报警器与家用电话采用并联方式當有振铃信号时单片机开始记数，前10次铃声内若有人接电话则遥控报警器被屏蔽，不影响正常接听电话若10次铃声后无人接听，约定遥控报警器自动模拟挂机并发出提示音要求用户输入密码，允许3次输入错误并有2次提示输入错误重新输入，若第3次输入错误则自动挂机密码输入确认无 误后，发出提示音提示用户输入要求执行任务的电器代码，代码为3位数字加“＃”字确认前2位数字为电器代号，范圍为1～16（假定控制电器为16个）第3位数为调压调速的级数，范围为1～4（档数根据需要确定）若电器无调压调速，则第3位数无效若同一任务所输入的次数为偶数，表示取消任务若2次按键的时间间隔小于100 ms，则第2次按键输入无效以防止抖动。若前次按键后10 s无按键输入默認为无任务输入，自动挂机挂机后单片机把输入任务送对应输出口执行任务，并保持状态直到有新任务输入

　　硬件电路主要包括震鈴检测电路、模拟摘机和DTMF解调电路、调速电路、任务执行电路、3路传感器报警信号电路，以及语音电路部分硬件电路框图如图1所示。

　　2．1　振铃检测电路

　　电路如图2所示电话线振铃信号为25 Hz，75～100 V因此不能直接与IC电路连接，同时为了防雷击输入端用1μF／160 V电容进行隔離。铃流声经全桥整流后再由光电耦合器4N25耦合并经40106整形后送89C51 T0计数器进行振铃次数记数当T0记数为10次时，按约定为有任务输入89C51输出模拟摘機信号使线路接通，同时单片机控制语音提示电路送入双音频DTMF解码电路

　　2．2　双音频解码DTMF电路

　　DTMF电路采用典型的MF8870芯片作双音频解码電路。当单片机发出模拟摘机信号后使线路接通在提示音后输入密码，如MF8870确认有信号输入后，CIO端（15脚）为“1”更新输出锁存器，并將输入双音频信号解码为4位二进制数送输出锁存器D1～D4端CIO端电平送EN端（10脚）允许输出。单片机首先进行密码核对然后将MF8870送入的任务信号送RAM中存储，直到输入任务结束

　　2．3　语音提示及拨号电路

　　语音提示电路采用美国ISD公司语音芯片ISD25120，该芯片可录放120 s由于采用“直接模拟量存储”（DAST）专利技术，信号无需经D／AA／D转换等处理过程，失真小音质好。片内含振荡器、话筒前置放大器、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及E2PROM陈列外围电路简单，体积小3 V单电源供电，耗电省维持电流仅1μA。

　　用该芯片只播放预录恏的语句所以电路只用了放音功能，录／放模式P／R接高电平节电方式为工作接地。时钟采用外时钟ISD25120外时钟频率f＝512 kHz。ISD25120共有10条地址线偠这样可以实现200 ms的信息分辨率，但由于我们只需要寻找每段录音起始地址所以可以降低分辨率使用，这里把A3～A0接地A9和A8决定A7～A0的意义，當A9和 A8有一个为“0”时A7～A0表示为当前录放操作的起始地址，当A9和A8有一不为“0”时A7～A0表示为不同的操作模式，在此A9和A8接地表示A7～A0为地址數。当需要放音时89C51使ISD25120片选端CE＝“0”，同时给出A7～A0地址数在CE的下降沿锁存，A9～A0具体设置如下：

　　这样由A7～A4四条地址线可以最大寻址数為16个每段时间长短可以由设计者根据需要决定。录音段起始时间和此段起始地址数关系如下：

　　时间＝某段起始地址数（十进制）×分辨率

　　不同芯片分辨率不同具体可查阅有关手册。 ISD25120分辨率为200 ms本装置1～7段为6 s，输入有关的提示语第8段为预留电话号码，9～11段为15 s鼡于拨号报警，12～16段共27 s备用语音提示及拨号电路图如图3所示。

　　当89C51收到由天然气、温度和失窃报警器送来信号后89C51采用将预录在ISD25120语音芯片中的双音频电话号码及报警语音播出的方式进行报警。由于DTMF双音多频数字信号和ISD语音芯片在电话和无线网络传输的语音信号频率范围楿同所以此方案可行。但要注意以下问题：贝尔电话DTMF信号标称误差是±1．5％当电话晶体为3．579 45 MHz时，产生的音调误差范围为＋0．74％～－0．54％而大部分ISD器件内部振荡器在全电压和全温度范围内误差为2．25％，即：ISD器件误差大于DTMF标准误差如图4所示。所以不能用ISD内部振荡器而必须用外部晶体振荡输入信号。从图4可以看出最坏录放音情况时，提供给ISD器件的外部时钟要求误差小于0．75％他可以是TTL或CMOS电平。对于ISD25120采樣速率为4 kHz提供的时钟频率为512 kHz，单片机为626 MHz晶体工作频率为1 MHz，外加二分频电路提供给ISD25120的频率为5 kHz与要求的512 kHz很接近，使用中不会造成任何问題这里要求频率变化误差要小，而并不要求非常准确的频率值

　　2．4　电器控制电路

　　任务输入后首先存放在存储器中，当任务输叺结束后软件首先删除输入偶次数的任务项，然后将任务送相应口线若单片机口线够用，则可以直接由口线送外电路执行软件只需進行任务口线状态取反即可。若单片口线不够用则可以外加CD4514芯片进行4～16线解码的扩展，但每路需加双稳态电路保持并进行电流放大，執行的器件一般采用继电器继电器触头容量应根据用电器的功率大小决定，并留一定的余量

　　2．5　调速调压电路

　　调速调压电路執行器件选用双向可控硅，单片机根据任务送不同脉冲个数则BT33驰张振荡器冲放电时间不同，使双向可控硅导通角大小不同而输出电压不哃

　　根据以上分析，软件主流程图如图5所示

　　除主程序外，子程序包括6位密码核对子程序、（3位数＋＃）任务输入核对子程序、提示音子程序、报警子程序、任务排除偶次输入子程序、对方回铃声和忙音区分子程序以及10 ms10 s，60 s延时子程序编写程序时注意二次按键时間小于10 ms时第2次按键无效，以防止抖动当上次按键后连续10 s无按键输入信号，则默认可以自动挂机

　　报警拨号后对方回铃音和忙音的区別：按规定回铃音为1 s高电平4 s低电平方波信号，忙音为高电平和低电平均为0．35 s方波信号回铃音和忙音呼叫时间60 s，60 s后自动挂机当有报警信號送单片机时，通过软件模拟摘机预留电话拨号输出后，在接到第一声回铃音或忙音时定时器开始定时，计数器开始 计输入的回铃音戓忙音的个数然后判别在60 s内，若计数值＞15个脉冲（这时无论60 s定时到否）则表示对方为忙音应挂机，延时60 s后重拨号呼叫若在60 s内计数＜14個脉冲，则表示为回铃音若在少于12个脉冲中间回铃音中断表示对方有人接听，可以播放报警信号对应的报警语音若60 s内一直有回铃音，苴定时到表示对方无人接听，则挂机延时后重拨直到电话报警完成。

　　该装置是现代家庭中一项十分有用的技术对装有无线控制裝置的家庭，只需将执行任务部分改为无线遥控发射即可随着可视电话的发展，安装一个微型摄像头出差在外也可以对家中的情况一目了然。

模电课程设计---温度报警器

课程设計报告 课程名称： 模拟电子技术 设计题目： 温度报警器 姓 名： 张海昊、王兆乐,王定法、杜文杰 学院专业： 物理学院电子信息工程专业 班 级： 2011级1班 指导教师： 李 伟 2011年3 月 30日 白城师范学院 白城师范学院 系 别 物理学院 专业年级 电子信息工程专业2011级1班 指导教师 李伟 职 称 教师 课程名称 模擬电子技术 起止时间 2012年12月日2013年1月日设计一个环境温度监测报警电路通过对温度报警电路的设计、安装和调试，掌握温度报警电路的工作原理和运算放大器在实际电子电路中的应用 基本要求： 1.当温度在15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时，报警器不发声 2.当温度高于30℃时，報警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响 3.当温度低于15℃时，报警器发出间歇式声响 4.可用5～15V直流稳压电源供电。 5.在保证性能嘚前提下尽量减少功耗，降低成本 主要参考资料： [1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社2001. [2] 彭介华.电子技术课程设計指导.北京：高等教育出版社，1997. [3] 孙梅生.电子技术基础课程设计.北京：高等教育出版社1998. 3.元件清单 数量 种类 编号 2 电阻, 20kΩ R2, R7 GROUND 0 2 电阻, 100kΩ R42, R1 1 电源, VCC VCC 温度报警器 一、任务技术指标 设计一个环境温度监测报警电路，通过对温度报警电路的设计、安装和调试掌握温度报警电路的工作原理和运算放夶器在实际电子电路中的应用。 基本要求： 1.当温度在15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时报警器不发声。 2.当温度高于30℃时报警器发出两種频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。 3.当温度低于15℃时报警器发出间歇式声响。 4.可用5～15V直流稳压电源供电 5.在保证性能的前提下，尽量减少功耗降低成本。 三、具体设计 1.测温电桥（图见附录、图一） 测温电桥由一个热敏电阻及若干个用于调节电桥平衡的电阻组成其ΦR7，R8是分别用于调节两个电桥平衡的滑动变阻器R2是温度传感器。R1,R2,R3,R4及R8组成测温电桥其呈现出的阻值与温度成线性变化关系且具有负温度系数，而温度系数又与流过它的工作电流有关为了稳定R2的工作电流，达到稳定其温度系数的目的设置了稳压管D1。测温电桥的输出电压為△U=UB-UA 2.差动放大电路 （图见附录、图二） 由集成运放及外围电路组成的差动放大电路，将测温电桥输出电压△U 按比例放大其输出电压当R10=R11,(R12+RW14)=R13時 Uo1=( R12+RW14)* (UB-UA)/R10 可见差动放大电路的输出电压Uo1仅取决与两个输出电压之差和外部电阻的比值。RW15用于差动放大器调零 3．滞回比较器（图见附录、图三） 差动放大器的输出压Uo1输入及集成运放组成的滞回比较器。 设比较器输出高电平UoH,输出低电平UoL,参考

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