1 引言

　　現在，人們對工作和生活環境不僅要求舒適健康、可靠便利，而且更加看重安全性，并利用安防系統來提高家庭抵御各種意外情況的能力。現在的安防系統可借助計算機技術、IC 卡技術、通信技術等來實現，CAN總線應用于安防系統對家居智能化發展起到了良好的促進作用。CAN總線是一種應用較為廣泛的現場總線，它支持多主節點，有完善的錯誤處理機制，通信速率快，傳送距離遠，可掛接控制設備多。而把DTMF 技術應用于安防系統，不需要專門的布線，不占用無線電頻率資源，沒有電磁污染。文中設計了一種基于CAN 總線和DTMF技術的以AT89S52單片機為核心的新型智能家居安防系統，使原來小區安防系統的實時性和可靠性有了一個新層次的提高。本系統可以對整個家居的安全環境進行實時監控，監控的范圍包括室內防盜、火災報警、煤氣泄露等一系列不安全因素。一旦有上述事故發生，該報警系統就會發出相應的報警信息，用語音播出警情類別，向遠方用戶和相關部門提供警情語音。

　　2 系統總體構成

　　系統框圖如圖1所示。單片機控制DTMF收發電路、數字語音電路、摘掛機控制電路。探測器能夠快速、準確地監測到住宅的異常狀況，經確認后及時通知控制器，再由單片機來控制電話接口電路，實現模擬摘機，自動撥打預先設置的電話號碼進行語音報警并通知管理中心。當監測到對方回應后，自動恢復警戒狀態。

　　圖1 家居安防系統框圖

　　3 硬件設計

　　系統主控部分采用AT89S52單片機，無需擴展外部存儲器。看門狗電路采用具有可編程的串行EEPROM - X25045。X25045依次存儲了標志字段、話機號碼、警情代號、系統設置等數據信息。數字語音電路采用數字語音芯片ISD1420。系統中ISD1420僅作為基本錄放音電路，所以所有的地址線全部置為0， 因此放音的起始地址是0。語音信號由駐極話筒拾取，從M IC和M IC REF兩端輸入芯片內部的放大器放大，經過功放后的音頻信號從SP+ 被用來與通話電路相連，以送出語音信號。

　　3. 1 振鈴檢測及模擬摘掛機單元

　　系統并于電話線兩端，時刻處于監控狀態，不會影響電話的正常工作。當系統接收到振鈴信號時，會進行振鈴檢測。振鈴信號經三個反相器后接入AT89S52的P3. 4口。若5次振鈴后無人接聽，則系統進入自動摘機狀態。單片機P1. 2 引腳輸出高電平，三極管V501導通則繼電器K1動作，將負載電阻接入電路實現模擬摘機。此后電話線上就會出現大于10mA的電流，交換中心檢測到這一電流后就不再輸出振鈴信號而是轉為接通電話。如果振鈴信號沒有達到預設值就消失，則單片機的計數值清零，控制器不動作。

　　3. 2 DTMF收發單元

　　DTMF收發電路采用DTMF信號編/解碼芯片MT8880[ 5] 芯片，單片機通過DTMF收發電路撥出電話號碼進行電話報警，DTMF收發電路如圖2所示。

　　圖2 DTMF收發電路

　　MT8880提供了與微處理器相連的接口，以對其發送、接收和工作模式進行控制。它的接收部分采用單端輸入，由R27、R28和C16 組成，其輸入電壓增益為1， 通過改變R28可調節輸入信號的增益。它的發送部分由R29、C17、C18和XTAL2構成。它的控制部分由R30 和C19 構成。IRQ /CP與單片機P3. 5 腳相連。當MT8880接收到有效的雙音多頻信號時，單片機進行中斷處理。MT8880的IN - 端和通話電路TEA 1062 的QR 端相連，MT8880的TONE端和TEA1062的DTMF端相連。

　　3. 3 通話單元

　　通話電路使用電話機專用通話集成電路TEA1062。送話時，語音信號(來自ISD1420)通過M IC + 引腳輸入，DTMF信號(來自MT8880)通過DTMF引腳輸入，經過TEA1062 放大后從LN 引腳一起送到電話外線上。受話時，信號通過消側音網絡，從IR 引腳輸入，放大后從引腳QR 輸出，分兩路：一路送到ISD1420的ANA IN端供語音錄制用，另一路送到MT8880的IN-端提取DTMF信號。