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传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫系统在实际使用中暴露了很多隐患。国家下达的《关于在住宅小区禁止安装防盗网的建议》中指出，防盗网带来了很多问题，例如市容的美观，火灾以后的逃生以及为犯罪分子提供翻越条件等等，所以家庭安防必须有新的系统、新的方法，必须能够提供相应的解决方法。为此，我们分析、对比了国内外的十种防盗报警器的内部结构和功能，结合国内使用条件，设计了适合我国国情的无线智能化电话防盗报警器。经过实际使用，性能达到了设计要求。 防盗报警系统的技术要求过去不少单位也安装了防盗报警装置，为何仍然被盗？为何至今仍然有人不习惯于使用防盗报警装置？这里涉及到机器的功能、可靠性以及机器在使用过程中是否简单方便、便于编程等一系列问题。我们经过长期调查研究，从技术上认真分析，认为需要满足下列技术要求，方能实现功能完善、操作方便这两个主要目标： 1．报警器灵敏度要高，又要求防止误报，就必须有微电脑监控。它能对来自传感器的事故信息进行分析，排除因小动物入侵而产生的误报信号及其他环境干扰信号。 2．事故地点与被呼叫对象之间的空间距离应不受限制。 3．语音和数字信息都可在同一条信道上传输。采用哪种传输方式(数字或语音），可由用户自行决定。 4．由于用户环境不同，配合使用的传感器类型及数量亦不相同。对于如此多样化的用户环境，机器的设置项目就要多一些（特别是进口产品），造成用户操作不便。为此我们事先编好适应多样化用户环境的精简指令并按顺序编号，使得用户只需用电话机按键拨号，即可实现各种程序化操作，适应不同环境的要求。 5．用EEPROM固化程序，程序中的关键数据（如用户报警电话的号码）可以临时在电话机键盘上修改又不因掉电而丢失。 6．如因故死机，应能自动恢复正常运行。 防盗报警系统的技术措施上述要求是一项艰巨的任务，但也是必须要达到的目标。为此我们经过长期努力，采用以下技术措施，实现了上述目标： 1．采用公用电话线作为信息传输媒体，不用无线电方式。这样，机器受干扰少，误报率低，使用范围更加宽广。凡是有公共电话的地方，报警信息都可以到达，距离不受限制。充分利用公共电话线路普及性的优势，成本大大降低。同时简化了设计，提高了可靠性。 2．传送报警信息用语音方式或数字信息方式，可由用户选择。语音简短明确，可在电话机上收听，使用方便。在有条件安装计算机的地方【如110报警中心及单位保卫部门），还可传送数字信号，便于计算机与报警器之间实现数字通信，进行联网报警。 3．报警器设有拨号修改用户密码的电路，可以在很远的地方通过电话线路修改自己家中的电话报警器的密码，远程控制报警器的设防或撤防操作。 4．安装看门狗电路，因故死机后能自动恢复正常运行。 5．电话设计、元器件筛选及接插件安装过程符合国家《防盗报警控制器通用技术条件》(GB12663-90)。 6．在EEPROM中写入精简指令，断电后可以永久保存。同时用户可自行设置密码，他人无法使用，保密性好。 防盗报警系统的组成
防盗报警系统的工作原理
从上面的报警器的方框图中可知，整个系统由前端探测器和主机构成，其中前端探测器中的各种报警探头都采用无线方式。下面着重对主机的电路作一些分析。 （一）、传感器与信号输入接口
超再生式接收模块是近些年广泛使用的一种收发组件，此外还有一种超外差式接收模块，这两种模块各有优缺点。超再生式接收模块价格低廉、经济实惠、而且接收灵敏度高，但是缺点也很明显，就是频率受温度漂移大，抗干扰能力差。超外差式接收模块采用进口高性能无线遥控及数传专用集成电路RX3310A．并且采用316.8MHz的声表谐振器，所以频率稳定、抗干扰能力强，缺点是灵敏度比超再生式低，价格远高于超再生接收式模块，而且近距离强信号时有阻塞现象。 超再生式接收模块采用SMD贴片工艺制造生产，它内含放大整形及解码电路，使用极为方便。它有四个引出端，分别为正电源、输出端、输出端和地，其中正电源端为5V供电端，输出端信号是供解码电路PT2272(SC2272)解码的。超再生式接收模块的外观图如下图所示。
在超再生式接收模块中天线输入端有选频电路，而不依赖1/4波长天线的选频作用，控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线。接收电路自身辐射极小，加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用，可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。接收机采用高精度带骨架的铜芯电感将频率调整到315MHz后封固，这与采用可调电容调整接收频率的电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。可调电容调整精度较低，只有3/4圈的调整范围，而可调电感可以做到多圈调整。 可调电容调整完毕后无法封固，因为无论导体还是绝缘体，各种介质的靠近或侵入都会使电容的容量发生变化，进而影响接收频率。另外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移；温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变；湿度变化因介质变化改变容量；长期工作在潮湿环境中还会因定片和动片的氧化改变容量，这些都会严重影响接收频率的稳定性，而采用可调电感就可解决这些问题，因为电感可以在调整完毕后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感量发生变化，而且由于采用贴片工艺，所以即使强烈震动也不必担心接收频点漂移，接收电路的接收带宽约500KHz，产品出厂时已经将中心频率调整在315MHz．接收芯片上的微调电感约有5MHz频率的可调范围。 平时超再生式接收模块在没有接收到315MHz的信号时，输出的是干扰信号，解码集成电路PT2272输出端DO-D2均为低电平，当由各种前端探测器发出的经调制后的315MHz的高频调幅信号由超再生接收模块的天线接收下来后，经由Vl构成的高频放大器电路放大再经变频、滤波、整形等处理后输出控制信号，V2本振电路采用LC并联谐振，V1、V2采用高频管2SC3356，Ll为3.5-2.5T-0.7空心线圈，L2为5x5×3.5T模压可调线圈，L3为0307固定色码电感。LM358为双运放集成电路，起放大整形作用，放大整形后的信号从第1脚送入IC4的第14脚DIN信号输入端，只有当主机中的PT2272的地址端与发射部分的地址端完全一致时，对应的DO-D2数据端才有高电平输出，同时第17脚VT解码有效确认端也输出高电平，经V3反相送入单片机第1 1脚，DO-D2数据端的数据信号也送入单片机的第15、13、12脚进行相应处理。 IC4为PT2272．是台湾普城公司生产的CMOS工艺制造的低功耗低价位的通用解码集成电路，它与编码集成电路PT2262配对使用，下表为PT2272编码集成电路的功能表。
PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用4路并行数据时（PT2272-M4）．对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位。 主机中的PT2272集成电路采用8位地址码、4位数据码，这样共有38=6561个不重复的编码，此外，除了必须保证发射部分和接收部分的频率一致及编解码集成电路的地址码相同外，还必须使编解码集成电路的振荡电阻匹配，否则传输是无效的。为了保证主机的可靠性，主机在出厂时已将每台主机设置了一个唯一的主机编码号，具体做法是将PT2272的1-8脚地址端处设置三排焊盘，中间的8个焊盘是分别与PT2272解码集成电路的第1～8脚相连的，两边的焊盘分别与地和正电源相连，所谓的设置地址码就是用焊锡将中间的焊盘与两边相邻的焊盘用焊锡桥搭短路起来，当然也可以什么都不接，这样表示该脚悬空。如果对主机的编码不清楚可以打开主机观察PT2272的地址码焊接情况即可得到，如果需要改变地址码的编码方式也可重新进行设置。 （二）主机信号处理电路 主机中的单片机采用美国MICroChip公司生产的PIC16C57，该公司生产的PIC系列单片机采用精简指令集，具有省电、I/O端口有较大的输入输出负载能力(输出拉电流可达25mA)、价格低、速度快等特点。其中的PIC16C57为28脚DIP双列塑料封装，内有20个I/O口，内带2K的12位EPROM存储器及80个8位RAM数据寄存器，但由于PIC16C57的片内存储量仍然不足，所以外接ATMEL公司的24C02，用以保存诸如用户设置的电话号码等各类参数、采集到的数据等。它是一种低功耗CMOS串行EEPROM．它内含256 x8位存储空间，具有工作电压宽(2.5~5.5V)、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特点。 当经PT2272进行识别后的报警信号进入到单片机中的RB1、RB2、RB3、RB5口后，经比较确认无误，立即从RB7口输出高电平，驱动LED2报警指示发光二极管发光，同时经V5反相后使得V5集电极为低电平，高响度警号得电发出高达120dB的报警信号，为了减小主机的体积和提高可靠性，高响度警号采用外接方式，使用时只需将高响度警号的插头插入到主机的相应插孔即可。高响度警号内部有音源电路及放大电路，实际上主机控制的是高响度警号的电源。 如果主机在使用前录有报警语音信息和电话号码，则在出现警情时除了本地有高响度警音外，还会在稍作延时后，开始轮流拨打用户设置的电话号码。这部分功能在单片机中是由RC2、RC5、RC7控制的，RBO、RB6口与外接的24C02EEPROM存储器相接，其中RBO口为24C02的时钟控制端，RB6为读写数据端，RC4、RC1、RAO、RA1、RA2、RA3口外接的电阻网络为双音多频信号网络，用户接到电话后，首先由RC2口输出高电平，用户设置的电话号码数据被调出，经双音多频电阻网络输出至外线，开始拨打用户设置的电话，用户按下接听键后，单片机的RC7口输出低电平，将IC51SD1110语音集成电路的第24脚PLAYE变为低电平，这样该集成电路处于放音状态，其中录有的报警语音信息通过第14脚SP+端经极性变换电路输出至外线，进而传输到用户电话中，如果第一组电话号码不通，在收到回馈的占线及挂机信号后，主机又会拨打第二组电话号码，循环往复。 PIC16C57单片机采用3,58MHz晶振作为振荡器，因为双音多频信号均是以该频率值为标准，同时该振荡信号也提供给ICl(MT8870)双音多频解码集成电路，如果在主机内设置了远程遥控密码，那么当用手机或固定电话进行远程遥控操作时，拨打的电话及操作的功能代码信息均通过电话外线进入IC1的第1脚和第2脚，经IC1解码后经第11、12、13、14脚(DO、D1、D2、D3)送入IC2第6、7、8、9脚（RAO、RA1、RA2、RA3口），由IC2处理作出相应设置或动作。 当进行本地或远程布防，IC2的第14脚（RB4口）输出高电平，驱动LED1发光，以指示布防成功。同理，撤防时，该端口呈低电平，LED1熄灭，以示撤防。 在进行所有设置时，主机都有声音提示，在主机上是由第21脚（RC3口）输出的，通过V7驱动蜂鸣器发声。 在电源的处理上，也充分地考虑了用户的供电情况及可能出现的意外（比如小偷切断电源）等，因此主机内置了由7节镍氢可充电电池组成的后备电池组，平时有市电时可充电电池处于涓流充电状态，一旦停电或遇意外情况，主机能够立即由后备电池供电，具体电路如右图所示。特别值得一提的是，报警器在使用过程中，往往会遇到停电的情况，如果此时可充电电池的开关没有设置在使用状态，则原来已布防好的主机会撤防，这是不允许的，因此在编制软件过程中要充分地考虑这一点，要使得主机在来电时复位过程中自动进行布防，当然可充电电池设置在使用状态时不存在这个问题。 为了确保主机工作的可靠性，在主机内设置了自动复位及看门狗电路，确保程序的正常运行。
（三）语音控制与录放电路 电路组成如下图所示，其中的第5、9、24、27脚，即A4、A6、PTAYE（放音控制端）、REC（录音控制端）均由IC2单片机PIC16C57控制。当需要对主机进行报警语音信息录制时，只要按住SW键不放，对着话筒说话即可将其内容写入芯片内。当报警时，主机发出控制命令，使得IC5(ISD1110)语音集成电路的第24脚PLAYE变为低电平，这样该集成电路处于放音状态，其中录有的报警语音信息通过第14脚SP+端经极性变换电路输出至外线，进而传输到用户电话中。 （四）双音多频发送与接收电路 （五）遥控信号发送电路 遥控器的电路组成如右图所示。 内部采用进口的声表谐振器稳频，所以频率的稳定度很高。当遥控器没有按键按下时，PT2262不接通电源，其第17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时．PT2262得电工作，其第17脚输出经调制后的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100%的调幅，这样对采用电池供电的遥控器来说是很有利的。
防盗报警系统的特点 2．出现警情时可以提供现场120dB的高晌度警笛，并且能立即自动按顺序拨打6组报警电话号码，遇到忙音自动追拨，直到拨通设定的电话。 3．采用高品质的ISD录音芯片，可以事先录入10秒左右的报警语音。如用户家庭地址、请求帮助等语音信息，以供报警时自动播放。掉电后录音信息不会丢失，且可重复录音。 4．具有远程遥控功能，当用户拨打和报警器主机连接的固定电话号码时，在振铃6声无人接听后，主机自动摘机，用户可以立即输入设定的四位密码，系统校验正确后可进行远程遥控操作。 5．充分考虑易用性原则，以人为本，安装使用上非常简单方便，系统各部分不需布线，拿到产品只要简单连接就能使用，还可实行无线遥控布防、撤防。设置程序非常简单．配有声音提示，还可通过手机或电话进行远程设置、远程布防、撤防，远程启动强音警笛威吓窃贼、取消强音警笛等。 6．主机内部配备大容量镍氢可充电电池，能24小时全天候工作，可以确保在停电时自动切换到备用电池上继续工作，抗破坏能力强。 7．具有紧急报警求助功能，不管主机是在设防还是解防状态，只要按住遥控器上紧急求助按钮1秒钟以上，就能立即发出高响度报警声音，并且拨打预先存储的报警电话号码，这个功能可以被医院、老人院、疗养院、干休所等单位用来发出紧急求救的用途。 8．具有异地监听功能：用户可通过手机或电话远程监听布防现场，能听到现场的脚步声、说话声，监听范围广，监听半径达10米。 9．保密性强：一机一个密码，抗干扰能力强。 10．可扩展性能强：系统除了以下的标准配置报警外，还可以选配煤气探测器、烟感探测器、紧急报警按钮等，甚至还可以与小区管理中心联网，进一步增强系统的报警能力。 1)门窗防撬自动报警：盗贼撬开或通过装有门磁的门窗时，能自动报警。 2)红外人体探测自动报警：在警戒区空间内探测非法活动人体并能自动报警。 3)自动拨号电话报警：主机可与公共电话网连接，当主机收到报警信号后，能快速启动拨号程序，自动拨打用户设置的六个电话号码，并能依次循环地拨打，直至得到回应。 4)强音报警静音报警：强音报警时，主机自动拨号报警，同时强音警笛能发出120dB的强音报警信号，以通知四邻；静音报警时，主机自动拨号报警，强音警笛不发警号声。静音报警时报警指示灯也不亮。 防盗报警系统的安装与使用 2．报警语音的录制主机可以进行高质量录音，用于在报警时自动在电话中播放。录音方法为：按住主机后面的RrcordButton录音按键不放，大约3秒钟，听到“哔”的一声后，在距离主机MIC麦克风约20厘米的位置讲话，例如：“某某新村某某号有紧急情况，请马上过来”，注意录音时间不能超过10秒，录音完毕后，松开录音按键，主机发出一长一短的“哔一哔”声后表示录音完成。录入的语音信息永久保存，断电也不会丢失。 3．设置报警电话号码本机最多可以设置六组报警电话号码，主机报警时会依次循环拨打所设号码报警，直至拨通为止。如果不需要六组也可以只用其中的几组，如果需要更改其中的某一组号码，只要重复操作覆盖即可。 设置方法为：首先按住主机后面的RrcordButton录音按键约1秒钟后松手，听到“哔”的一声后，拿起听筒在电话键盘上按人#1*（报警电话号码）#即可（注意：正确操作时，每按一个按键，主机都会发出“哔”的一声确认音，按入每一组中最后的}}号后主机会发出一长一短的“哔一哔”声后表示输入完成。在输入设置电话号码过程中，电话内可能会出现“你拨打的是空号，请核对后再拨”或其它的提示语音，对此用户不用理会），这样就完成了第一组报警电话号码的设置，其它几组的设置方法与此类似。 第一组：输入#1*(报警电话号码)#第二组：输入#2*(报警电话号码)#第三组：输入#3*(报警电话号码)#第四组：输入# 4*(报警电话号码)#第五组：输入#5*(报警电话号码)#第六组：输入# 6*(报警电话号码)#注意：本地报警电话号码前不需要加区号，手机号码前是否加0根据实际情况确定。 “#0*”、“#9*”、“#7*××××#”和“#8*××××#” 等已作其他用途，不能设置为报警电话号码。每设置一个电话号码之前，必须先按一下录音键，当主机发出一声短促的“哔”声后，才可进行输入。 注意：设置报警号码请保持周围环境的安静，否则影响录码效果。 4．设置远程控制密码 按住主机后面的RrcordButton录音按键1秒钟后松手，听到“哔”的一声后，在电话机键盘上按入#7*(四位控制密码)#即可，这样就完成了远程控制密码的设置。如果需要更改密码，只要重复操作覆盖即可。 5．设置报警模式 (1)设置强音报警设置格式为：#9*操作流程：摘机，按录音键约一秒再释放，输入“#9*”，听到“哔”的一声，再听到一长一短的“哔一哔”声完成。 (2)设置静音报警设置格式为：#0*操作流程：摘机，按录音键约一秒再释放，输入“#0*”，听到“哗”的一声，再听到一长一短的“哔-哔”声完成。 如果主人没有设置报警留言和报警电话号码时，主机会每隔30秒发出一声“哔”，提醒主人录入报警留言和报警电话号码，以免影响正常使用。 6．设防 7．报警 主人听清报警留言后可以按电话机的“#”键（或者是数字键6）确认报警成功，这时主机会停止报警，如果主机拨打的电话没打通，或者没有收到“#”（或者是数字键6）确认，主机还会依次拨打下一个报警号码，循环往复，直到拨通电话，收到“}}”确认为止。 如果按一次“#”（或者是数字键6）不能停止报警，可以连续按“#”（或者是数字键6）几次即可。 8．解防 9．远程操作 离家出门时忘记布防，等到了工作地点才想起来，还有时候我们对家里的情况不放心，我们都可以使用远程操作功能。远程操作是通过手机或异地电话登陆报警系统主机后，进行远程监听、远程布防、远程撤防、远程紧急报警、远程解除报警等。 (1)远程登录进行远程控制之前，必须进行远程登陆。用户可用手机或异地电话拨打与主机并接的电话，当听到6-8次电话回铃音之后，主机会自动摘机，并回应“哔”的一声，用户应快速输入预先设置的密码，输入正确后远程登陆成功。登陆成功后用户可通过电话机或手机的键盘进行以下远程操作。 (2)远程监听按电话键盘的数字1可以监听环境声音20秒，如果你想继续监听，只要在20秒以内再按一次电话键盘的数字1，就能再监听20秒，这样可以实现连续监听。 (3)远程布防按数字键4，主机回应“哔”的一声，表示远程布防成功。 (4)远程撤防按数字键5，主机回应“哔”的一声，表示远程撤防成功。 (5)远程紧急报警按数字键2，主机回应“哔”的一声，与主机相连的高响度警号发出120dB的强音警笛声，可威吓盗贼。此时主机不会自动拨号。 (6)远程解除报警按数字键3，主机回应“哗”的一声，主机解除报警，与主机相连的高响度警号停止发声。主机回到报警前的状态。 (7)退出按数字键6，可以立即退出。 10．备用电源切换 |
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