MODEM芯片與89C51單片機(jī)構(gòu)成的自動報(bào)警裝置

　　由MODEM（調(diào)制解調(diào)器）芯片構(gòu)成的單片機(jī)自動報(bào)警裝置可以借助工廠、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。
　　
　　SSI73K222AL是TDK公司推出的產(chǎn)品，是一種高集成度的單片MODEM芯片。該芯片的主要特點(diǎn)如下：
　　
　　●可以和8048或89C51單片機(jī)對接，接口電路簡單；
　　
　　●串行口數(shù)據(jù)傳輸；
　　
　　●既可以同步方式工作，又可以異步方式工作，包括V．22擴(kuò)充超速；
　　
　　●與CCITTV．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、長回環(huán)檢測的功能；
　　
　　●能夠通過編程產(chǎn)生DTMF信號及550Hz、1800 Hz防衛(wèi)音信號；
　　
　　●具有自動增益控制，動態(tài)范圍達(dá)45 dB;
　　
　　●采用CMOS技術(shù)，低功耗、單電源供電。
　　
　　SSI73K222AL有28DIP封裝，其引腳如圖1- 102所示。

　　
　　SSI73K222AL內(nèi)部有4個(gè)寄存器，可用于控制和狀態(tài)的監(jiān)視?？刂萍拇嫫鰿RO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SSI73K222AL內(nèi)部狀態(tài)與單片機(jī)之間的接口；檢測寄存器DR是一個(gè)只讀寄存器，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的產(chǎn)生，在TR的控制下，MODEM可以產(chǎn)生DTMF信號、應(yīng)答音信號和防衛(wèi)音信號，此外，TR還可以在MODEM啟動和與對方聯(lián)系過程中對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述如表1- 27所列（詳細(xì)資料可參閱TDK公司1997年MODEM的數(shù)據(jù)手冊）。
　　
　　在構(gòu)成單片機(jī)自動報(bào)警裝置時(shí)，有以下三種方案可供用戶選擇。
　　
　　表1-27 SS173K222AL寄存器各狀態(tài)位的功能以及使用方法

一、直接撥通手機(jī)號碼報(bào)警

直接撥通手機(jī)號碼報(bào)警是一個(gè)最簡單的方案，硬件電路如圖1 - 103所示。

　　工作原理：首先，由單片機(jī)巡回監(jiān)視報(bào)警信號的出現(xiàn)。圖1- 103中，以Pl.3口電位變低作為出現(xiàn)了報(bào)警信號。如有報(bào)警，則單片機(jī)立即通過Pl.7口輸出低電平，吸合繼電器Jl，將裝置與電話線路接通；接著，單片機(jī)按照事先給定的手機(jī)號碼發(fā)DTMF信號——開始撥號，當(dāng)接到移動臺的回音信號后即自動掛機(jī)（斷開繼電器J1的觸點(diǎn)）。

二、與語音電路相結(jié)合的報(bào)警
　　
　　與語音電路相結(jié)合的方案中，應(yīng)增設(shè)一塊語音電路。本小節(jié)在實(shí)驗(yàn)中采用的是1SD -1110語音電路。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 s。該電路的引腳出線如圖l - 104所示。

　　
　　錄音時(shí)按下AN按鈕，電路中LED發(fā)光，人對著話筒說話，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)，只須使PL接低電位，
　　
　　早先錄入的話音將通過喇叭被重復(fù)播放出來。現(xiàn)采用89C51的Pl.4腳對其進(jìn)行控制，可以在需要時(shí)刻投入工作。接線時(shí)，可將輸出端之- SP+(或SP-)接人圖1- 103中的A點(diǎn)，其他引腳按提示連接。
　　
　　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碼(例如110)發(fā)DTMF信號。撥號過程結(jié)束，延時(shí)一定時(shí)間之后，即可啟動　　語音電路工作，令其反復(fù)播放同一段預(yù)先錄入的話語，如：“我是某地某人，情況緊急，請求幫助”等。接電話的值班員，無論是誰，都可立即明白。
　　
　　單片機(jī)控制方面，只須增加兩條指令對P1.4口進(jìn)行控制即可。

三、接收端采用MODEM、單片機(jī)顯示裝置的報(bào)警
　　
　　在接收端采用MODEM、單片機(jī)顯示裝置可以在無人值守的場合自動監(jiān)視各處發(fā)來的報(bào)警信息，將其存儲并用數(shù)碼管顯示出來，必要時(shí)還可增設(shè)警報(bào)音響等其他設(shè)施。
　　
　　圖1 - 105給出了一個(gè)簡單的MODEM、單片機(jī)接收裝置的電路原理圖。該裝置可以通過電話線路與上述報(bào)警裝置配合工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

　　由于接收端無需DTMF撥號等功能，所以圖1- 105中采用了OKI公司的低速M(fèi)ODEMMSM6946。其結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，控制和使用都很方便；適用于300 b/s、FSK工作方式；可以滿足BELL103標(biāo)準(zhǔn)(有關(guān)MSM6946詳細(xì)數(shù)據(jù)請參閱OKI公司1996年M()DEM數(shù)據(jù)手冊）。
　　
　　圖1 - 105中，接收端的MODEM按應(yīng)答方式接線，單片機(jī)89C51平時(shí)處于巡回檢測電話振鈴信號的狀態(tài)。一旦檢測到該信號，則可將J2吸合，在2s左右的沉默之后，啟動MODEM發(fā)送應(yīng)答音。雙方經(jīng)過簡短的握手過程之后，89C51便將收到的對方發(fā)出的代碼通過數(shù)碼管顯示出來。
　　
　　為了使電路簡單，圖1-105采用了具有BCD轉(zhuǎn)換、鎖存、7段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路CD4511。當(dāng)89C51在Pl.7～Pl.4口輸出O～9的BCD碼時(shí)，數(shù)碼管能直接顯示出來。

　　由此看來，根據(jù)用戶編程的不同，本電路至少可以區(qū)分9個(gè)報(bào)警點(diǎn)發(fā)來的報(bào)警信息。
　　
　　在這種方案中，圖1 - 103所示發(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（撥號信號）之后，程序還應(yīng)增加檢測應(yīng)答音，發(fā)送和接收握手信號，循環(huán)發(fā)送本機(jī)代碼等內(nèi)容。
　　
　　圖1 - 106為本實(shí)驗(yàn)中雙方所用的通信程序框圖。