Perancangan sistem alarm otomatis jarak jauh berdasarkan mikrokomputer chip tunggal
1. Skema desain sirkuit
Seluruh sistem dibagi menjadi 5 modul: transmisi dan penerimaan nirkabel, pusat kontrol chip tunggal, sirkuit transceiver DTMF, dan sirkuit suara.
1) Transceiver nirkabel
Untuk kecelakaan seperti kebakaran, sistem alarm harus memiliki jarak aman tertentu dari tempat kejadian. Oleh karena itu, ketika sensor di lokasi mendeteksi adanya kecelakaan, transceiver nirkabel digunakan untuk memberi seluruh sistem kontrol informasi spesifik seperti jenis dan lokasi kecelakaan. Modul ini dapat dibagi menjadi dua bagian: sirkuit penerima dan penerima.
Bagian transmisi terutama terdiri dari sirkuit pengalamatan, sirkuit pengkodean dan sirkuit transmisi radio. Rangkaian ini direalisasikan oleh tiga chip terintegrasi: CD40147, PT2262, MAX2608. Pertama, CD40147 mengkodekan detektor yang berbeda menjadi kode biner yang berbeda, sehingga komputer chip tunggal dapat menentukan jenis dan lokasi alarm melalui program, kemudian, melalui pengkodean PT2262, sinyal digital yang tidak dapat ditransmisikan secara langsung diubah menjadi frekuensi menengah, dan kemudian ditransmisikan melalui FM Chip mengirimkan sinyal alarm.
Bagian penerima terdiri dari dua bagian: penerima dan decoding. Fungsi bagian penerima terutama diselesaikan oleh chip penerima FM MAXl470, yang membutuhkan komponen lebih sedikit dan lebih mudah digunakan. Bagian decoding diselesaikan oleh PT2272, dan data yang didekodekan dikirim ke mikrokontroler.
2) pusat kendali MCU
Sistem ini menggunakan AT89C51 chip tunggal sebagai pusat kontrol sistem. AT89C51 adalah mikrokontroler 8-bit berkinerja rendah dan berkinerja tinggi dengan 4 kB Flash PEROM (memori baca yang dapat diprogram dan dapat dihapus). Komputer satu-chip menerima sinyal yang dikirim oleh penerima FM, menilai apa yang terjadi melalui perangkat lunak aplikasi yang dipadatkan dalam ROM internal, dan kemudian mentransfer ke proses pemrosesan interupsi yang sesuai. Dalam sistem, 89C51 harus mengontrol informasi pembukaan, akhir, dan alamat chip suara, sehingga suara yang disimpan dalam chip dapat dikirim secara selektif ke saluran telepon. Ini juga perlu mengontrol chip panggilan untuk menghasilkan sinyal DTMF yang benar untuk menyelesaikan panggilan ke telepon jarak jauh. Selain itu, harus dapat secara efektif menentukan status garis saat ini, dan mungkin ada mekanisme menunggu yang sesuai jika saluran sedang sibuk, dll. Jika tidak tersedia untuk waktu yang lama, Anda dapat mengubah ke nomor yang berbeda dan mencoba beberapa kali hingga seseorang mendapatkan informasi alarm. Jika itu adalah alarm kebakaran atau petugas polisi, selama periode panggilan ini, sirene polisi setempat dapat mengeluarkan suara yang keras dan terus-menerus, bertindak sebagai pengingat atau pencegah.
3) sirkuit transceiver DTMF
Rangkaian transceiver DTMF adalah bagian penting untuk mewujudkan komunikasi jarak jauh dari saluran telepon. Itu perlu mewujudkan fungsi-fungsi seperti panggilan otomatis, pengenalan nada sibuk, pengenalan nada dering, dan pengenalan sinyal digital kunci jarak jauh.
Sistem memilih perangkat DTMF pengirim dan penerima MT8888 dengan fungsi antarmuka mikroprosesor INTEL yang kuat.
MT8888 dikombinasikan dengan mikrokomputer chip tunggal dan sirkuit penguat audio untuk mewujudkan deteksi berbagai nada sinyal dan generasi sinyal DTMF, dan mengirim sinyal DTMF ke saluran telepon untuk mewujudkan saluran yang sama untuk alarm dan panggilan. DO ～ D3 MT8888 masing-masing terhubung ke P0.0 ～ P0.3 dari AT89C51, RD dan WR masing-masing terhubung ke RD dan WR dari AT89C51, IRQ / CP terhubung ke INT0, CS, RS0 terhubung ke garis alamat P2.1, P2. 0.
MT8888 memiliki 6 mode kerja: mode DTMF, mode CALL (proses panggilan), mode BURST (burst), mode TEST (test) dan mode interrupt. Mode DTMF dapat mengirim dan menerima sinyal DTMF untuk menyelesaikan fungsi panggilan; Mode CALL dapat mendeteksi berbagai nada sinyal yang diumpan balik oleh sakelar.Rangkaian ini dikendalikan oleh mikrokomputer chip tunggal melalui RS0, WR, RD, D0 ~ D3 dan pin lainnya; dalam mode interrupt , Ketika sinyal audio yang valid diterima atau dikirim, pin IRQ / CP mengeluarkan level rendah, menghasilkan sinyal interupsi ke CPU, dan mengunci data ke terminal output di tepi transisi dari tegangan kontrol penundaan; dalam mode CALL, hanya mode Saat menerima nada sinyal 250 Hz ～ 550 Hz, pin IRQ / CP menghasilkan level rendah ketika ditolak atau tidak ada input.
Sirkuit antarmuka saklar saluran telepon harus memenuhi persyaratan agar telepon dapat memasuki jaringan. Untuk alasan ini, transformator pencocokan saluran telepon digunakan untuk sambungan AC dengan saluran telepon, yang dapat sangat mengurangi pengaruh komponen anak sungai pada saluran telepon pada sirkuit berikutnya. Pada saat yang sama, untuk mencapai fungsi simulasi off-hook dan on-hook, relay elektromagnetik dihubungkan sebagai saklar kontrol antara transformator dan saluran telepon.
4) Sirkuit suara
Untuk memfasilitasi komunikasi, sistem perlu mulai memutar sirkuit suara alarm yang telah direkam sebelum panggilan ke pengguna berhasil, yaitu, seluruh sirkuit juga perlu menggunakan chip suara untuk mewujudkan fungsi suara dan alarm. Sirkuit suara dalam sistem ini mengadopsi chip suara terintegrasi ISD1420 berkualitas tinggi dari American ISD Company untuk direalisasikan.
Chip ISD1420 adalah chip terintegrasi perekaman suara dan pemutaran chip tunggal. Waktu perekaman adalah 20 detik dan dapat dibagi menjadi 160 segmen, masing-masing dengan 125 ms. Dapat melakukan perekaman yang berkelanjutan, juga dapat melakukan perekaman tersegmentasi. Melalui perekaman dan pemutaran tersegmentasi, suara alarm yang berbeda dapat dipancarkan. Saat pin REKAM rendah, fungsi perekaman terwujud, ketika pin PLAYE atau pin PLAYL rendah, suara dapat dimainkan.