MODEM芯片与89C51单片机构成的自动报警装置

　　由MODEM（调制解调器）芯片构成的单片机自动报警装置可以借助工厂、企业内部的电话交换机网络，甚至公用电话交换机网络，远距离地传送报警信息，不受地点和时间的限制，真正做到安全、迅速和正确。
　　
　　SSI73K222AL是TDK公司推出的产品，是一种高集成度的单片MODEM芯片。该芯片的主要特点如下：
　　
　　●可以和8048或89C51单片机对接，接口电路简单；
　　
　　●串行口数据传输；
　　
　　●既可以同步方式工作，又可以异步方式工作，包括V．22扩充超速；
　　
　　●与CCITTV．22、V．21、BELL 212A、103标准兼容；
　　
　　●具有呼叫进程、载波、应答音、长回环检测的功能；
　　
　　●能够通过编程产生DTMF信号及550 Hz、1800 Hz防卫音信号；
　　
　　●具有自动增益控制，动态范围达45 dB;
　　
　　●采用CMOS技术，低功耗、单电源供电。
　　
　　SSI73K222AL有28DIP封装，其引脚如图1- 102所示。

　　
　　SSI73K222AL内部有4个寄存器，可用于控制和状态的监视。控制寄存器CRO用于控制电话线路上数据传输的方式；控制寄存器CR1用于控制SSI73K222AL内部状态与单片机之间的接口；检测寄存器DR是一个只读寄存器，提供了监视MODEM工作状态的条件；音调寄存器TR则用于控制音频信号的产生，在TR的控制下，MODEM可以产生DTMF信号、应答音信号和防卫音信号，此外，TR还可以在MODEM启动和与对方联系过程中对RxD引脚进行控制。有关寄存器各状态位的功能以及各寄存器的使用方法简述如表1- 27所列（详细资料可参阅TDK公司1997年MODEM的数据手册）。
　　
　　在构成单片机自动报警装置时，有以下三种方案可供用户选择。
　　
　　表1-27  SS173K222AL寄存器各状态位的功能以及使用方法

一、直接拨通手机号码报警

      直接拨通手机号码报警是一个最简单的方案，硬件电路如图1 - 103所示。

　　工作原理：首先，由单片机巡回监视报警信号的出现。图1- 103中，以Pl.3口电位变低作为出现了报警信号。如有报警，则单片机立即通过Pl.7口输出低电平，吸合继电器Jl，将装置与电话线路接通；接着，单片机按照事先给定的手机号码发DTMF信号——开始拨号，当接到移动台的回音信号后即自动挂机（断开继电器J1的触点）。

二、与语音电路相结合的报警
　　
　　与语音电路相结合的方案中，应增设一块语音电路。本小节在实验中采用的是1SD -1110语音电路。该电路具有可随机录入、可循环播放的功能，每次放音时间为10 s。该电路的引脚出线如图l - 104所示。

　　
　　录音时按下AN按钮，电路中LED发光，人对着话筒说话，话音就被录入芯片，录入的内容即使断电后仍不丢失。循环放音时，只须使PL接低电位，
　　
　　早先录入的话音将通过喇叭被重复播放出来。现采用89C51的Pl.4脚对其进行控制，可以在需要时刻投入工作。接线时，可将输出端之- SP+(或SP-)接人图1- 103中的A点，其他引脚按提示连接。
　　
　　单片机编程方案与上例基本相同，区别在于：此处应按照事先给定的电话号码(例如110)发DTMF信号。拨号过程结束，延时一定时间之后，即可启动　　语音电路工作，令其反复播放同一段预先录入的话语，如：“我是某地某人，情况紧急，请求帮助”等。接电话的值班员，无论是谁，都可立即明白。
　　
　　单片机控制方面，只须增加两条指令对P1.4口进行控制即可。

三、接收端采用MODEM、单片机显示装置的报警
　　
　　在接收端采用MODEM、单片机显示装置可以在无人值守的场合自动监视各处发来的报警信息，将其存储并用数码管显示出来，必要时还可增设警报音响等其他设施。
　　
　　图1 - 105给出了一个简单的MODEM、单片机接收装置的电路原理图。该装置可以通过电话线路与上述报警装置配合工作，进行数据通信。

　　由于接收端无需DTMF拨号等功能，所以图1- 105中采用了OKI公司的低速MODEMMSM6946。其结构简单，价格低廉，控制和使用都很方便；适用于300 b/s、FSK工作方式；可以满足BELL103标准(有关MSM6946详细数据请参阅OKI公司1996年M()DEM数据手册）。
　　
　　图1 - 105中，接收端的MODEM按应答方式接线，单片机89C51平时处于巡回检测电话振铃信号的状态。一旦检测到该信号，则可将J2吸合，在2s左右的沉默之后，启动MODEM发送应答音。双方经过简短的握手过程之后，89C51便将收到的对方发出的代码通过数码管显示出来。
　　
　　为了使电路简单，图1-105采用了具有BCD转换、锁存、7段译码及驱动功能的CMOS电路CD4511。当89C51在Pl.7～Pl.4口输出O～9的BCD码时，数码管能直接显示出来。

　　由此看来，根据用户编程的不同，本电路至少可以区分9个报警点发来的报警信息。
　　
　　在这种方案中，图1 - 103所示发送端的报警装置硬件线路不变，但控制软件应当作相应的补充，即在发送完DTMF（拨号信号）之后，程序还应增加检测应答音，发送和接收握手信号，循环发送本机代码等内容。
　　
　　图1 - 106为本实验中双方所用的通信程序框图。