家用智能電話報警系統

何乾偉

（西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川成都，610500）

家用智能電話報警系統

何乾偉

（西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川成都，610500）

家用智能電話報警系統采用飛思卡爾MC9S12DG128單片機作為控制中心，其檢測元件為煙霧傳感器和激光傳感器，以固定電話作為家用智能電話報警系統的載體，能夠在不影響固定電話正常功能的條件下使用，若有非法人員闖入居民家中，激光傳感器將收集此信息，固定電話將自動向外撥打主人預存的電話號碼，以此來通知主人，若主人應答，該系統將通過電話線路提醒主人，家中有人非法闖入，通過回鈴音檢測。當第一個固定電話發生故障時，該系統還預留有第二個號碼備用，用戶還可以選擇拉響室內預先安裝的報警喇叭，驅走非法闖入者。若家中易燃易爆氣體泄漏，煙霧傳感器將收集此信息，用與激光傳感器相似的方式告知主人，從而保證家庭安全。

智能電話；報警系統；監測；自動防盜

0 引言

隨著人們生活水平的提高，小區居民日益重視家庭安全問題。但是現實中安防裝置存在結構復雜、影響美觀、價格昂貴等諸多問題。現有的電話機功能單一，家用固定電話一般只作為電話的撥出及接受使用不具有安防等重要功能，當家庭中出現非法入侵以及火災等意外事故時，由于沒有一款功能完善的安防系統，致使家中財產受到損失及破壞。為此，基于當前的電信技術，設計了家用智能電話報警系統，來解決上述問題。

1 家用智能電話報警系統所要實現的功能

為了克服固定電話功能單一以及現有安防系統的諸多缺點，家用智能電話報警系統具有安防智能報警功能，能實現24小時自主監控以及防止突發情況的撥打第二報警電話的功能。

2 家用智能電話報警系統的設計

家用智能電話報警系統所包括的部件有激光傳感器、煙霧傳感器、拓展接口、信號檢測與處理電路、CPU主控器、復位電路、喇叭報警、模擬摘機電路、語言錄、放電路、模擬機掛機電路、報警電路的設置、電話機、導線。

CPU主控器采用飛思卡爾MC9S12DG128單片機，實現控制和檢測輸入信號、模擬掛機、撥號報警和模擬摘機等功能。

語言錄、放電路采用單片8～20秒的語音錄放模塊ISD1820P，此模塊工作在錄放模式，由CPU主控器對其進行控制，實現放音輸出完成報警語音通過線路的傳輸。

激光傳感器采用高線性、高單色性、高亮度的5mV激光器，由單片機進行調制處理，接收部分采用與之匹配的接收管形成信號回路，用于門窗、陽臺等地的監控。

煙霧傳感器采用氣體傳感器，其型號為MQ-9，該傳感器用于檢測易燃易爆的危險氣體，比如廚房的液化氣等，該氣體傳感器對一氧化碳、液化氣和天然氣等具有較高的靈敏度。

報警電話使用獨立4x4鍵盤的方式，和固定電話的鍵盤相結合。固定電話的鍵盤用于控制電話機本身的輸入和報警電話的設置。

如圖1所示，在家用智能電話報警系統中，激光傳感器通過導線與信號檢測與處理電路連接，煙霧傳感器也通過導線與信號檢測與處理電路連接，信號檢測與處理電路上安裝有拓展接，信號檢測與處理電路通過導線與CPU主控器連接，復位電路通過導線 CPU主控器連接，報警電路的設置通過導線與CPU主控器連接，CPU主控器通過導線與喇叭報警連接，CPU主控器導線與模擬摘機電路連接，CPU主控器通過導線與語言錄、放電路連接，CPU主控器通過導線與模擬機掛機電路連接，模擬摘機電路通過導線與固定電話連接，模擬機掛機電路通過導線與固定電話連接。

圖1為家用智能電話報警系統的實施系統結構圖。利用激光傳感器及煙霧傳感器獲得家庭安全信息，信號檢測與處理電路處理來自激光傳感器和煙霧傳感器的信號，并將處理后信息送到CPU主控器中，通過CPU主控器的分析處理，達到監測家中安全的目的，當家中有不安全情況發生， CPU主控器通過模擬摘機電路控制固定電話，通知主人家中情況，若主人應答，那么語言錄、放電路將發送語音信號，語音信號是主人提前設置好的，以此提醒對方，家中不安全情況發生，然后通過模擬機掛機電路實現模擬掛機，為完善所述功能，增加鍵盤報警電話設置及復位電路。

圖1

圖2為家用智能電話報警系統的固定電話的實物結構圖。家用智能電話報警系統將信號檢測與處理電路、CPU主控器、復位電路、喇叭報警、模擬摘機電路、語言錄、放電路、模擬機掛機電路、報警電路的設置電話高度集成，置于固定電話內腔中，實現一體化，將檢測模塊中的煙霧傳感器、激光傳感器模塊放于要檢測的位置，實現用戶的自我選擇。

為實現上述煙霧檢測功能，家用智能電話報警系統的煙霧傳感器采用氣體傳感器，其型號為MQ-9，該傳感器用于檢測易燃易爆的危險氣體，比如廚房的液化氣等，該氣體傳感器對一氧化碳、液化氣和天然氣等具有較高的靈敏度，且具有成本低等優點。該氣體傳感器所用氣敏材料為二氧化錫，二氧化錫的特點在于當其處于純凈空氣中時電導率較低。該系統用高低溫循環檢測方式低溫檢測一氧化碳，基于二氧化錫的特點，當空氣中一氧化碳濃度怎增加，其電導率增大。高溫檢測易燃易爆氣體天然氣、丙烷，并清洗低溫時吸附的氣體。使用工作電路將電阻率的變化轉化為電信號輸出。

圖2

圖3為家用智能電話報警系統中檢測模塊的激光傳感器的電路圖。激光傳感器使用小型激光發射器，該激光傳感器激光管所產生的激光波長為635nm，其功率僅為5mw，發射部分采用單片機生成的調制信號，其頻率為180KHz ，通過三極管使激光管發光；該激光傳感器的接收部分采用一個與發射部分相匹配的接收管接收信號，其頻率也為180KHz，返回的狀態值，直接導入單片機，以此檢測返回電壓。當家中安全時，激光傳感器返回的狀態值為0～0.5V，當有人非法闖入時，激光傳感器返回的狀態值為5V，通過電壓的返回值可判斷該是否有人非法闖入。因為激光傳感器采用了調制處理，接收管只能夠接收頻率與180KHz 差別較小的光，對于室內的其他光線，均不敏感，因而受外界影響小。

圖3

圖4 為家用智能電話報警系統中的報警電話設置，該報警電話使用獨立4x4鍵盤的方式，和固定電話的鍵盤相結合。固定電話的鍵盤用于控制電話機本身的輸入和報警電話的設置。鍵盤電路圖中S1～S10分別為固定電話的數字鍵盤，既可控制固定電話的輸入，又可控制單片機的電話號碼輸入。S11～S12是電話的#號和*鍵，其功能是報警電話存儲的選擇，S13～S16是單片機的拓展接口。

因為MC9S12XS128單片機具有多個IO端口，所以電話的撥號采用IO端口控制三極管導通的方式，從而實現模擬撥號鍵盤的輸入，以此實現在固定電話不改變的基礎上，達到輸入報警電話。

系統由于采用了低功耗的傳感器及芯片，對各個傳感器模塊和單片機使用5～6V電源供電，因為該系統的功耗在毫瓦級別，所以使用4節1.5V干電池供電。干電池內置于固定電話內，使整個系統實現小型化和集成化。

圖4

圖5 為家用智能電話報警系統的語言錄、放電路。語言錄、放電路使用單片8～20秒的語音錄放模塊ISD1820P， 其技術為CMOS，該電路電路可以實現邊沿/電平觸發兩向選擇，電源電壓低，僅為3～5V，電流可保持在0.5uA，當不耗電時使用時間，使用時間長達一百多年。

當ISD1820P模塊處于錄、放模式時， CPU主控器使 REC 錄音按鍵連通，這時錄音開始，與此同時， RECLED 燈也會亮起，當CPU主控器釋放時，錄音停止。 對于放音，該系統采用的是循環放音模式，其默認值為開關閉合，當CPU主控器給予PE 鍵動作時，放音輸出。

3 結束語

家用智能電話報警系統具有快速報警、可靠性高、控制方便、易于操作、結構簡單、美觀、價格便宜等優點，大大增加了小區和家庭的安全，具有廣泛的應用前景。隨著技術的發展和人們對安全的重視，未來家用智能電話報警系統將有很大的發展前景。

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何乾偉，男，漢，年齡23周歲，西南石油大學 2012級本科生。

Intelligent home alarm system

He Qianwei
(Southwest Petroleum University, oil and gas engineering, Chengdu Sichuan, 610500)

Household intelligent telephone alarm system using fly think of Carl MC9S12DG128 microcontroller as the control center,the detecting element smoke sensor and laser sensor,with fixed phone as a household intelligent telephone alarm system of carrier to does not affect the use of fixed telephone to the normal function of conditions,if there is illegal personnel into the residents of the home in,laser sensors will collect the information,fixed phone will automatically outward Call Master pre stored telephone number,in order to notify the owner,if the host response,the system will through telephone lines to remind the owner, the home is illegal intrusion by ring back tone detection.When the first fixed telephone when a fault occurs,the system also set aside a second alternate phone numbers,the user can also choose sounding indoor pre installed alarm horn,to drive away the intruders.If flammable and explosive gas leak in the home,the smoke sensor will collect this information,and inform the master in a similar way with the laser sensor, thus ensuring the home safety.

smart phone;alarm system; monitoring;automatic anti-theft

圖5