当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式硬件

自动拨号器是一种智能化的报警监控装置,它以单片机为核心器件,利用无线寻呼和程控电话可随时将警情发送给指定的接收机。它配备不同的传感器后,不但可以对有毒气体泄漏、家中被盗等情况进行报警,而且还可对通信设备及电源故障的发生进行告警,可广泛应用于仓库、小型商店、无人值守通信台站的监测以及家庭防盗、煤气报警等。

工作原理

自动拨号器按功能的不同可分为可编码型和简易型两种。可编码型自动拨号器可人为设置、更改接收机号码,使用方便灵活;简易型自动拨号器的接收机号码已写入CPU的程序存储器中,具有成本低廉、稳定可靠的特点,缺点是不能人为更改接收机号码,需通过编程器写入,但成本较可编码型低。以下分别介绍这两种拨号器的工作原理。


可编码型自动拨号器系统结构图1.1


可编码型自动拨号器系统结构图1.2

可编码的自动拨号器 如图1所示,可编码型自动拨号器核心部件IC1是ATMEL公司的89C51或台湾华邦公司的W78E51单片机,89C51和W78E51均为带4K字节快闪PROM的低电压CMOS八位微处理器,与标准的MCS-51系列单片机的指令、引脚全兼容。它有4K字节快闪PROM,128字节RAM,32个I/O端口,2个16位定时器/计数器,6个中断源。32个I/O口中,P1、P3可作为普通I/O口使用,P0、P2通常作为外部数据总线使用,当作为普通I/O口使用时,P0口必须外加上接电阻。IC2(PCD3311)是飞利浦公司生产的DTMF双音频发生器,可以和所有标准的单片微计算机直接接口,接收二进制码的并行或串行数据,串行数据格式为I2C总线方式。D0~D5(⑧~ 、④脚)为并行数据输入端口,MODE(③脚)为工作方式选择端口,在图1中该端口接成高电平方式,用于输入并行数据。STR(⑤脚)是数据选通输入端,由89C51或W78E51的P3.0控制。TONE(⑥脚)为DTMF双音频输出端。IC3(93C46)是MICRO-WIRE总线结构的串行EEPROM,用于保存从键盘输入的BP机号码,断电后数据不会丢失。IC3的①~④脚分别为片选端(CS)、串行移位时钟端(SK)、串行移位数据输入端(DI)和串行移位数据输出端(DO)。根据⑥脚电平的高低,有16位(⑥脚接VCC)和8位(⑥脚接地)两种操作方式。可编码的自动拨号器采用的是16位方式。

IC1的P1.0~P1.5(①~⑥脚)主要用于PCD3311的数据接口。P3.0(⑩脚)控制PCD3311的数据选通。P3.0~P3.5(②、③、⑥~⑨脚)用于PCD3311并行数据的输入。P3.6用来控制继电器。P3.7控制光耦合双向可控硅MOC3041,以接通220V交流电源。P3.1、P3.3、P3.4、P3.5连接93C46。P2作为键盘的输入接口。P0.7为告警信号输入(自动判断P0.7的状态,如从高电平变为低电平即拨号)。图1中的虚线部分为告警检测电路,M为探头(如有害气体探头、温度探头等)。某工作原理是:当探头检测到外界媒质发生变化时,表面阻值下降,同相“+”端输入电压升高,比较器LM324输出高电平,经过“非”门变为低电平送到CPU的P0.7端,P3.6、P3.7则由低电平变为高电平,通过控制继电器和可控硅,从而接通电话外线和220V交流电源。与此同时,CPU调用已写入93C46的BP机号码,并通过PCD3311向外线发出寻呼。RL为220V电源插座,可根据不同情况外接各种驱动装置或交流报警器。实际应用中,可根据需要自行设计前端的告警检测电路(如红外防盗报警电路)。图1中的K1是系统复位按钮,K2是正常/设置开关(闭合状态下键盘输入有效),K3为结束按钮。输入BP机号码时,先将K2拨到“设置”位,待输入完成后,应按一下K3,再将K2置于“正常”位。键盘上的“*”号为延时标志键,这与电话机上的“*”键不同。

需说明的是,写入的传呼台号应为自动台,如电信局127自动台的写入格式为127×××××××(××为BP机号码)+延时标志。由于其它寻呼台的自动传呼格式可能不同于127台,通过灵活使用“*”键,可模仿其它自动台的传呼。为防止误拨号(因有些探头在初始加电时表面阻值下降会引起误判断),软件编写时,在程序初始状态加有30秒的延时。按图1连接无误后,可人为使P0.7为低电平,再仔细调节可调电阻R,使BP机能准确地收到拨号信号。需注意的是,如作为气体泄漏、防盗报警器使用时,应经过有关单位验证,以免产生意外。


自动拨号器软件流程图

图2为拨号器软件流程,主程序完成BP机号码的写入及CPU初始参数的设置;中断子程序完成告警信号的检测、拨号子程序的调用及继电器、可控硅动作的控制。当程序检测到告警信号时,中断子程序将每隔30秒分三次调用拨号子程序,直至告警信号消失。当然,也可通过修改软件设置来反复调用拨号子程序。

简易型自动拨号器 

简易型自动拨号器电路如图3所示。与可编码型自动拨号器相比它的核心部件采用89C2051单片机(89C51的精简型号),寻呼台号及传呼号码已固定写入89C2051单片机程序存储器中。89C2051内带一个模拟比较器,具有15个I/O端口。P1口是8位双向I/O端口,可作普通I/O端口使用。P3口的P3.0~P3.5和P3.7是带有内部上拉电阻的7个双向I/O口。P3.6固定用于片内比较器的输出端而不可作为普通I/O端口使用。89C2051的P1.1、P1.0可作为各种探头的比较信号输入端,P1.0和P1.1还分别作为片内模拟比较器的同相输入(AIN0)和反相输入(AIN1)端口。P1.4(脚)控制


简易型自动拨号器


简易型自动拨号器

PCD3311的数据选通。P3.0~P3.5(②、③、⑥~⑨脚)用于PCD3311并行数据的输入。P3.7用来控制继电器。P1.7控制MOC3041。P1.2可作为其它告警(如防盗开关、红外探头)信号的输入端。图3的虚线部分为告警检测电路,M为探头(如有害气体探头、温度探头等),其工作原理同图1,这里不再赘述。如不用89C2051的内部模拟比较器,而将P1.2作为告警信号的输入端时,最好外接一个电阻,使比较器的“+”端电压小于“-”端电压,以避免P3.6输出高电平而误告警。

系统扩展

图1和图3所示自动拨号器的电路经过扩展后,还可用于通信设备,特别是电源设备的故障报警。图4为应用于通信设备故障自动报警的电原理框图。


应用于通信设备故障自动报警的电原理框图

与图3相比,图4主要增加了一片ADC0809,用于外部模拟电压的采集。ADC0809为八位8路A/D转换芯片。由W78E51的P2.0、P2.1控制ADC0809的选通。模拟量的输入电压标称值为0~5V,而通信电源一般采用交流220V或直流-24V和-48V。交流220V可通过整流、稳压后得到标准的5V电压;直流-24V、-48V电压的采样可通过极性转换,将负电压转换为正电压后再分压得到;单片机的空余I/O口作为设备告警信号输入端,在程序中可灵活设置报警阈值。一旦电源电压过低或过高,W78E51便将ADC0809采样的电压值通过拨号器发送到值班人员的接收机,从而达到无人值守的目的。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

Holtek隆重推出全新一代32-bit Arm® Cortex®-M0+ 5V CAN MCU - HT32F53231/HT32F53241/HT32F53242/HT32F53252。这一系列单片机带有来自Bosc...

关键字: MCU 工业自动化 单片机

Holtek精益求精,宣布推出全新5V宽电压Arm® Cortex®-M0+ 32-bit MCU系列HT32F50431/HT32F50441/HT32F50442/HT32F50452。此系列MCU经多方位升级能满...

关键字: 单片机 智能家居 工业控制

单片机小精灵是一款针对单片机开发者的辅助工具,它集成了代码编辑、编译、调试等多项功能,旨在帮助开发者更加高效地进行单片机项目的开发。本文将详细介绍单片机小精灵的使用方法,帮助读者快速掌握这款工具,提高开发效率。

关键字: 单片机 代码编辑 辅助工具

单片机和PLC将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对二者的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。

关键字: PLC 单片机

在这篇文章中,小编将对单片机的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对单片机的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。

关键字: 单片机 芯片 集成电路

一直以来,单片机都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来单片机的相关介绍,详细内容请看下文。

关键字: 单片机 控制器

今天,小编将在这篇文章中为大家带来STM32单片机最小系统的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。

关键字: 单片机 单片机最小系统 STM32

51单片机将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对51单片机的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。

关键字: 单片机 51单片机

在这篇文章中,小编将对单片机最小系统的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。

关键字: 单片机 单片机最小系统

一直以来,单片机都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来单片机的相关介绍,详细内容请看下文。

关键字: 单片机 芯片
关闭
关闭