1 系統(tǒng)的硬件設計
當出現(xiàn)緊急險情,按下無線緊急呼救控制器的緊急按扭,無線緊急呼救器發(fā)出急呼救信號。這個呼救信號是作為緊急呼救器的觸發(fā)開關信號,它使與家中電話線相連接的無線呼救系統(tǒng)的主控端開始工作。無線緊急呼救系統(tǒng)被觸發(fā)工作之后,單片機就會把存儲于其中的電話號碼逐一調出,通過由MT8880雙音多頻電路把這些數字號碼轉換成雙音多頻信號,最后再將這一雙音多頻信號發(fā)向電話網絡中,通過電話網絡使無線緊急呼救系統(tǒng)可以與電話網絡中另一個用戶之間通話,報告緊急情況。如果無線緊急呼救系統(tǒng)發(fā)出的第一個號碼或前幾個號碼無人接聽或無法接通,無線緊急呼救系統(tǒng)將會按照設定的規(guī)則繼續(xù)把存儲于單片機內的電話號碼撥出,就這樣循環(huán)下去直到電話網絡中的用戶有人接聽為止。
該系統(tǒng)以單片機為核心,由DTMF撥號電路、遙控發(fā)射及接收電路、電話號碼存儲電路和免提通話電路四部分組成。當有險情發(fā)生時,按下呼救器或遙控器上的緊急按鈕,單片機檢測到該信號后,將存儲在單片機內的電話號碼或手機號碼發(fā)送出去,接通電話后可以實現(xiàn)呼救器與電話的免提對講。此外,由于該系統(tǒng)存儲在一片帶IC總線接口的E2PROM芯片中,所以該號碼可以隨時修改。
1.1 無線緊急呼救系統(tǒng)的手持端
無線緊急呼救系統(tǒng)由無線發(fā)射電路(圖1(a))和無線接收電路(圖1(b))兩部分組成。由圖1(a)可知當按下S2按鈕時,可以使MC13175/13176的Imod端得到一個脈沖信號,通過MC13175/13176的調制后發(fā)射出去,觸發(fā)無線緊急呼救系統(tǒng)的話機端工作,實現(xiàn)無線緊急呼救。它最大輸出功率可達到+10 dBm。當通過無線緊急呼救系統(tǒng)的緊急呼救時,可以使用此部分電路中的MCROPHONE拾音并發(fā)射出去,與無線緊急呼救系統(tǒng)的話機端實現(xiàn)無線通話。而由話機端送來的語音信號由接收電路RX3400接收,并由SPEADKER轉換為聲音。
1.2 無線緊急呼救系統(tǒng)的座機端
無線緊急呼救系統(tǒng)的話機端由無線發(fā)射部分、無線接收部分和單片機控制部分三部分組成。當無線接收部分的天線接收到無線緊急呼救系統(tǒng)手持端發(fā)來的觸發(fā)信號時,處理后送向單片機,單片機調出存儲在其內的電話號碼,送向單片機控制部分的MT8880雙音多頻芯片,通過電話網絡系統(tǒng)可以與用戶的電話或手機進行通話。在這個通話過程中,由無線接收部分把有電話網絡發(fā)來的語音信號發(fā)射出去與手持端實現(xiàn)無線通信。單片機接有4個按鍵,其中第一個按鍵是修改存儲在單片機內號碼的第一個號碼的功能鍵,第二個按鍵是修改存儲在單片機內號碼的第二個號碼的功能鍵,第三個按鍵是修改存儲在單片機內號碼的第三個號碼的功能鍵,第四個按鍵是單片機的復位鍵,實現(xiàn)單片機的復位。
1.3 MT8880接收電路
當MT8880作為DTMF接收器時,DTMF信號經由IN+和IN-輸入。MT8880接收部分自帶片內運算放大器接收到的信號被放大后再經過高通濾波器、低通濾波器和350~440 Hz的陷波電路,分別進入高頻群解碼電路和低頻群解碼電路。當兩個解碼電路檢測到一個有效的雙音頻對時,EST腳輸出高電平,從而啟動接收延時電路對電容C2充電。當St/GT腳的電壓充到閾值電壓VTST時,St/GT腳也驅動到高電平。同時與有效雙音頻對相應的位代碼被鎖存到接收數據寄存器、Receive Data Register狀態(tài)寄存器中的接收標志位置。通過數字計數的方式檢出DTMF信號的頻率,并且通過譯碼器譯成4位二進制碼。4位二進制編碼被鎖存在接收數據寄存器中,此時狀態(tài)寄存器中的延時控制識別位復位,狀態(tài)寄存器中的接收數據寄存器滿標識位置位,對外而言,當寄存器中的延時控制識別位復位時,IRQ/CP由高電平變?yōu)榈碗娖健?br />1.4 MT8880發(fā)送電路
發(fā)送部分使用開關電容D/A轉換器,可以選擇突發(fā)模式Burst Mode和連續(xù)模式兩種模式。在突發(fā)模式下,音頻輸出使能只要寫發(fā)送,數據寄存器對應的雙音頻信號就從TONE腳發(fā)送出,持續(xù)時間為511 ms,然后暫停511ms。這時一個數據發(fā)送完畢,狀態(tài)寄存器的發(fā)送標志位置表示可以發(fā)送下一個數據。在該模式下只能發(fā)送DTMF、信號,而不能接收DTMF信號。
2 系統(tǒng)軟件設計
軟件采用結構化和模塊化設計。其主要模塊有:主程序、號碼修改模塊、數據接收模塊、數據發(fā)送模塊。軟件主程序包括主程序和號碼修改,其流程圖分別如圖2和圖3所示。MT8880的數據接收程序設計和MT8880的數據接收程序中用到了相應的串口發(fā)送程序。
3 結 語
本文通過單片機(AT89C51)和雙音多頻(MT8880)技術的應用,對無線緊急呼救技術做了初步探討,充分利用了單片機和雙音多頻技術的優(yōu)點及其應用特點。AT89C51和MT8880使DTMF信號的收發(fā)功能于一體,完成數據和語音信號的處理和傳輸。該設計極大地簡化了設汁的復雜性,可以降低成本,減小體積。