本發(fā)明涉及一種報警系統,尤其涉及一種基于AT89S52的多點溫度檢測無線報警系統。
背景技術:
多點溫度檢測系統廣泛應用在智能溫室大棚、糧庫、冷庫、鍋爐和中央空調等系統中,但常規(guī)的控制方法基本上都是采用工業(yè)微處理器控制傳感器采集現場溫度數據,然后再通過串行通信方式傳輸到上位機進行監(jiān)測。本文為減少工作強度,提高工作效率和可靠性,通過單片機AT89S52構建最小系統,然后利用通信技術,借助電信網絡,采用PCD3311雙音頻發(fā)生器模擬撥號鍵盤自動撥打值守人電話,通過ISD4004語音芯片播報芯片將報警信號通過無線傳送到值守人員,實現遠程監(jiān)測和報警。
PCD3311是PHILIPS公司生產的DTMF雙音頻發(fā)生器,可以和所有標準的單片機直接接口,接收二進制碼的并行或串行數據,串行數據格式為I2C總線或并行總線方式??梢詾閱纹瑱C控制的電話機提供多種雙音多頻組合信號,同時也可根據需要產生不同頻率的單音信號,可廣泛應用于各種有(無)線電話機、對講機及報警器中。PCD3311的引腳與內部邏輯采用14腳DIP封裝,工作電壓為2.0~5.5V。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是為了減少工作強度、提高工作效率和可靠性、實現遠程監(jiān)測和報警、提高多點溫度檢測系統的實時性,提出了一種基于AT89S52 單片機的無線多點溫度檢測語音無線報警系統的軟硬件實現方案。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
基于AT89S52的多點溫度檢測無線報警系統采用模塊化方法設計,包括微控制器模塊、鍵盤和顯示模塊、音頻發(fā)生器模塊、語音報警模塊以及8路溫度采集模塊。工作時,首先將現場多路溫度信號通過溫度傳感器轉換成標準0~5V的電壓信號,然后通過ADC0809轉換器將模擬量轉換成數字量,單片機實時的采集信息并進行運算處理,檢測和判斷溫度是否超過實際設定的安全值,當超出設定極限時,啟動雙音頻編碼芯片PCD3311進行撥號,通知值班人員進行相應的處理,報警信號通過預先錄入的語音報警芯片ISD4004產生。
所述的微控制器模塊采用單片機AT89S52的最小系統,單片機外聯顯示電路采用標準YM12864R液晶顯示,單片機外聯6個按鍵。
所述的音頻發(fā)生器采用荷蘭飛利浦公司生產的雙音頻編碼芯片PCD3311,當出現故障時自動撥打值班人員電話,告知故障原因,對于報警號后提示語音信息,通過語音報警ISD4004芯片提供。
所述的溫度采集模塊主要通過溫度傳感器采集現場溫度,采集到的數據經過數據處理后通過ADC0809模數轉換模塊轉換,然后輸送到單片機。
本發(fā)明的有益效果是:
基于AT89S52的多點溫度檢測無線報警系統減少了工作強度,提高了工作效率和可靠性,實現了遠程監(jiān)測和報警。測試表明,本系統不論是采集1路還是多路溫度數據,都可以準確地測量現場多點的溫度值,并在LCD顯示器上實時顯示,穩(wěn)態(tài)運行時,溫度控制誤差在±1℃ 以內。另外,通過鍵盤可以在室溫以上任意設定溫度控制值和限幅值,當溫度值超過所設定的限幅值時,能夠準確地通過座機自動撥打值守人員的電話,告知值守人員故障所在位置。通過多次試驗,系統總體運行穩(wěn)定、性能良好。本系統在多點檢測無線報警方面具有廣泛的應用價值。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是多點溫度檢測無線報警系統結構。
圖2是溫度采集模塊電路。
圖3是AT89S52最小系統電路設計。
圖4是AT89S52與PCD3311和ISD4004的硬件連接。
具體實施方式
如圖1所示,基于AT89S52的多點溫度檢測無線報警系統采用模塊化方法設計,包括微控制器模塊、鍵盤和顯示模塊、音頻發(fā)生器模塊、語音報警模塊以及8路溫度采集模塊。系統的工作原理是首先將現場多路溫度信號通過溫度傳感器轉換成標準0~5V的電壓信號,然后通過ADC0809轉換器將模擬量轉換成數字量,單片機實時的采集信息并進行運算處理,檢測和判斷溫度是否超過實際設定的安全值,當超出設定極限時,啟動雙音頻編碼芯片PCD3311進行撥號,通知值班人員進行相應的處理,報警信號通過預先錄入的語音報警芯片ISD4004產生。
如圖2所示,溫度測量是本系統單片機控制的一個主要參數。典型應用模式通過溫度傳感器采集現場溫度,通過數據處理后通過ADC0809模數轉換模塊轉換,然后輸送到單片機。A/D轉換模塊采用目前使用比較廣泛的轉換芯片ADC0809,該芯片是采用逐次逼近比較型8位8通道轉換器,轉換時間約為100μs,模擬信號輸入電壓為0~5V。ADC0809可通過P0端口直接與AT89S52單片機連接??紤]到鍋爐控制采用燃油或者天然氣原料,溫度傳感器選用具體防爆功能的KZW/P- 240E,供電電壓為DC24V,可直接測量各種生產過程中的0~1300 ℃范圍內液體,蒸汽和氣體介質及固體表面溫度,輸出為4~20mA或0~5V的標準信號,性能可靠,安裝調試方便。溫度采集模塊電路設計如圖2 所示。IN1 ~ IN8為8路溫度模擬信號輸入端,74LS74構成時鐘電路,D0~D7接P0口,A0~ A15為地址線。
如圖3所示,鍵盤和顯示是人機信息交換的主要部件,鍵盤用于設定系統的溫度的限幅值和系統的啟??刂疲I盤程序設計通過外部中斷方式或者查詢方式工作;顯示電路采用標準YM12864R液晶顯示,另外還有基本的振蕩電路和復電路。
如圖4所示,PCD3311有并行和串行2種工作方式,可通過MODE引腳電平的高低來選擇。當MODE為高電平時,在STROBE選通脈沖的上升沿之前,CPU可以將數據信號通過D0~D4端口送給PCD3311。當MODE為低電平時,PCD3311以I2C總線方式工作,通過SCL時鐘線和SDA數據線來完成信號的接收.和編碼。OSC1和OSC0是其內時基振蕩器控制端,時基是由晶體控制的3.58MHz振蕩器。STROBE端為選通輸人端,AO端在串行工作方式中作輔助地址輸人用,必須聯接到VDD或者是VSS,TONE音頻輸出端,D0/SCL端為并行數據輸人端或串行時鐘(I2C總線)端。D1/SDA端為并行數據輸人端或串行數據(I2C)端。PCD3311芯片數據通訊端口主要通過擴展的8155來實現控制。AT89S52和ISD4004之間的連接可通過模擬SPI接口來實現,P2.6接ISD4004的片選引腳,控制ISD4004的選通與否。P1.0和P1.1分別接ISD4004的串行輸入引腳MOSI和MISO,從該引腳讀入放音的地址。P1.2和P1.3分別接ISD4004的串行時鐘引腳SCLK和中斷引腳INT。對于ISD4004芯片所需要的連接還有音頻信號輸出引腳AUDOUT,該引腳通過一個濾波電容與揚聲器連接,AMCAP為自動靜音端,使用時通過一個電容接地。此外由于ISD4004的工作電壓為3V,單片機所需供電電壓為5V,因此需要采用電壓轉換電路得到3V電壓供ISD4004使用。