由MODEM芯片與89C51構(gòu)成的自動(dòng)報(bào)警裝置

由MODEM（調(diào)制解調(diào)器）芯片構(gòu)成的單片機(jī)自動(dòng)報(bào)警裝置可以借助于工廠、企業(yè)內(nèi)部的電話交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，甚至公用電話交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)距離地傳送報(bào)警信息，不受地點(diǎn)和時(shí)間的限制，真正做到安全、迅速和正確。

SS173K222AL是TDK公司近期推出的產(chǎn)品，它是一種高集成度的單片MODEM芯片。該芯片的主要特點(diǎn)是：
　?。?） 可以和8048或80C51單片機(jī)對(duì)接，接口電路簡(jiǎn)單。
　?。?） 串行口數(shù)據(jù)傳輸。
　?。?） 既可以同步方式又可以異步方式工作，包括V.22擴(kuò)充超速。
　?。?） 與CCITT V.22、V.21、BELL 212A、103標(biāo)準(zhǔn)兼容。
　?。?） 具有呼叫進(jìn)程、載波、應(yīng)答音、長(zhǎng)回環(huán)檢測(cè)的功能。
　　（6） 能夠通過(guò)編程產(chǎn)生DTMF信號(hào)及550Hz、1800Hz的防衛(wèi)音信號(hào)。
　?。?） 具有自動(dòng)增益控制，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)45dB。
　?。?） 采用CMOS技術(shù)，低功耗、單電源供電。

SS173K222AL具有28DIP封裝，其引腳如圖1所示。

 
SS173K222AL內(nèi)部有四個(gè)寄存器可用于控制和狀態(tài)的監(jiān)視。其中，控制寄存器CR0用于控制電話線路上數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。控制寄存器CR1用于控制 SS173K222AL內(nèi)部狀態(tài)與單片機(jī)之間的接口。檢測(cè)寄存器DR是一個(gè)只讀寄存器，它提供了監(jiān)視MODEM工作狀態(tài)的條件。音調(diào)寄存器TR則用于控制音頻信號(hào)的產(chǎn)生，在TR的控制下，MODEM可以產(chǎn)生DTMF信號(hào)、應(yīng)答音信號(hào)和防衛(wèi)音信號(hào)。還可以在MODEM啟動(dòng)和與對(duì)方聯(lián)系過(guò)程中對(duì)RXD引腳進(jìn)行控制。

有關(guān)寄存器各狀態(tài)位的功能以及各寄存器的使用方法簡(jiǎn)述請(qǐng)見(jiàn)表1。（詳細(xì)資料可參閱TDK公司1997年MODEM的數(shù)據(jù)手冊(cè)。）

表1
寄存器名稱(chēng) 地址 數(shù)據(jù)位
AD2～AD0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
控制寄存器CRO 000 調(diào)制選擇 0 發(fā)送模式：
其中,1100=FSK模式 發(fā)送
允許 應(yīng)答/
始發(fā)

控制寄存器CR1 001 數(shù)據(jù)發(fā)送方式 中斷允許 旁路編碼 時(shí)鐘控制 復(fù)位操作 測(cè)試模式,其中：00=正常

檢測(cè)寄存器DR 010 未用 接收數(shù)據(jù) 介碼標(biāo)志 載波檢測(cè) 應(yīng)答音 呼叫過(guò)程 長(zhǎng)環(huán)檢測(cè)

若條件檢測(cè)到則出"1",否則出"0"

音調(diào)控制寄存器TR 011 控制RDX 發(fā)防衛(wèi)音 發(fā)應(yīng)答音 發(fā)送DTMF音 該四位對(duì)應(yīng)1～16DTMF信號(hào),即:1=0001,2=0010,...,位注意:0=1010

在構(gòu)成單片機(jī)自動(dòng)報(bào)警裝置時(shí)，可以有以下三種方案供用戶(hù)選擇。

1　直接撥通BP機(jī)號(hào)碼報(bào)警

這是一個(gè)最簡(jiǎn)單的方案。

首先，由單片機(jī)巡回監(jiān)視報(bào)警信號(hào)的出現(xiàn)。圖中，以P1.3口電位變低作為出現(xiàn)了報(bào)警信號(hào)。如有報(bào)警，則單片機(jī)立即通過(guò)P1.7口輸出低電平，吸合繼電器 J1，將裝置與電話線路接通。接著，單片機(jī)按照事先給定的BP機(jī)號(hào)碼發(fā)DTMF信號(hào)即開(kāi)始撥號(hào)，當(dāng)接到傳呼臺(tái)的回音信號(hào)后即自動(dòng)掛機(jī)（斷開(kāi)繼電器J1的觸點(diǎn)）。89C51單片機(jī)控制子程序編制如下：

本例中所撥打的BP機(jī)號(hào)碼假設(shè)為：2065
WAN：JNB P1.3，DT　　　監(jiān)視P1.3口
SJMP　WAN
DT：ACALL DLY2　　　；延時(shí)50毫秒
JNB P1.3，ARM；確認(rèn)有報(bào)警信號(hào)，轉(zhuǎn)處理程序。
SJMP WAN
ARM：CLR P1.7；吸合繼電器J1
ACALL DLY2；延時(shí)50毫秒
MOV R6，#04H；撥打四位電話號(hào)碼，予置初值。
MOV DPTR，#7FF8H；地址指針指向R0
MOV A，#31H；R0按始發(fā)方式、FSK模式設(shè)置。
　　　　　　　但禁止發(fā)送。
MOVX @DPTR，A
LOOP：MOV DPTR，#7FFBH　　；地址指針指向TR
MOV A，#0FH
ADD A，R6；取出電話號(hào)碼
MOVC A，@A+PC
MOVX @DPTR，A；設(shè)置TR
MOV DPTR，#7FF8H；地址指針指向R0
MOV A，#33H；允許發(fā)送
MOVX @DPTR，A
ACALL DLY3；延時(shí)250毫秒
MOV A，#31H；停止發(fā)送
MOVX @DPTR，A
ACALL DLY3；延時(shí)250毫秒
DJNZ R6，LOOP；撥號(hào)未完，再撥出一個(gè)號(hào)碼
DB 95H，96H，9AH，92H　　　　；TR設(shè)置及電話號(hào)碼
DTA：MOV DPTR，#7FFAH；地址指針指向DR
MOVX A，@DPTR；監(jiān)視DRJNB ACC.2，DTA；檢測(cè)應(yīng)答音
MOV DPTR，#7FF9H；地址指針指向R1
MOV A，#04H
MOVX @DPTR，A；復(fù)位MODEM
SETB P1.7；釋放J1
RET

在這個(gè)方案中，持有該BP機(jī)的管理人員必須熟知各報(bào)警部門(mén)的電話號(hào)碼，以便及時(shí)采取對(duì)策。

2 與語(yǔ)音電路相結(jié)合的報(bào)警

在這個(gè)方案中，應(yīng)增設(shè)一塊語(yǔ)音電路，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采用的是ISD-1110語(yǔ)音電路，該電路具有可隨機(jī)錄入、可循環(huán)播放的功能，每次放音時(shí)間為10秒鐘。

錄音時(shí)按下AN按鈕，電路中LED發(fā)光，人對(duì)著話筒說(shuō)話，話音就被錄入芯片，錄入的內(nèi)容即使斷電后仍不丟失。循環(huán)放音時(shí)只需使PL接低電位，早先錄入的話音將通過(guò)喇叭被重復(fù)播放出來(lái)?，F(xiàn)采用89C51的P1.4腳對(duì)其進(jìn)行控制，可以在需要時(shí)刻投入工作。其它引腳按提示連接。

單片機(jī)編程方案與上例基本相同，區(qū)別在于：此處應(yīng)按照事先給定的電話號(hào)碼（例如“110”）發(fā)DTMF信號(hào)。撥號(hào)過(guò)程結(jié)束，延時(shí)一定時(shí)間之后即可啟動(dòng)語(yǔ)音電路工作。令其反復(fù)播放同一段預(yù)先錄入的話語(yǔ)，如：“我是某地某人，情況緊急，請(qǐng)求幫助”等。接電話的值班員，無(wú)論是誰(shuí)，都可立即明白。

單片機(jī)控制方面，只須增加兩條指令，對(duì)P1.4口進(jìn)行控制即可。

3 接收端采用MODEM和單片機(jī)顯示裝置的報(bào)警

在接收端采用MODEM和單片機(jī)顯示裝置可以在無(wú)人值守的場(chǎng)合自動(dòng)監(jiān)視各處發(fā)來(lái)的報(bào)警信息，將其存儲(chǔ)并用數(shù)碼顯示出來(lái)，必要時(shí)還可增設(shè)警報(bào)音響等其它設(shè)施。

由于接收端無(wú)需DTMF撥號(hào)等功能，所以采用了OKI公司的低速M(fèi)ODEM MSM6946，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、控制和使用都很方便。適用于 300BPS、FSK工作方式，可以滿(mǎn)足BELL103標(biāo)準(zhǔn)（有關(guān)MSM6946詳細(xì)數(shù)據(jù)請(qǐng)參閱OKI公司1996年MODEM數(shù)據(jù)手冊(cè)）。

接收端的MODEM按應(yīng)答方式接線，單片機(jī)89C51平時(shí)處于巡回檢測(cè)電話振鈴信號(hào)的狀態(tài)，一旦檢測(cè)到該信號(hào)，則可將J2吸合，在兩秒鐘左右的沉默之后，啟動(dòng)MODEM發(fā)送應(yīng)答音。雙方經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)短的握手過(guò)程之后，89C51便將收到的對(duì)方代碼通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。

為了使電路簡(jiǎn)單，圖中采用了具有BCD轉(zhuǎn)換、鎖存、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路CD4511，當(dāng)89C51在P1.7～P1.4口輸出0～9的BCD碼時(shí)，數(shù)碼管能直接顯示出來(lái)。由此看來(lái)，本電路可以區(qū)分九個(gè)報(bào)警點(diǎn)發(fā)來(lái)的報(bào)警信息。

在這種方案下，發(fā)送端的報(bào)警裝置硬件線路不變，但控制軟件應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)的補(bǔ)充：即在發(fā)送完DTMF（撥號(hào)信號(hào)）之后，程序還應(yīng)增加檢測(cè)應(yīng)答音、發(fā)送和接收握手信號(hào)、循環(huán)發(fā)送本機(jī)代碼等內(nèi)容。