以单片机为核心器件的自动拨号器解析方案
以单片机为核心器件的自动拨号器解析方案
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BP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。
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BP机号码,使用方便灵活;简易型自动拨号器的BP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BP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。
可编码的自动拨号器所示,可编码型自动拨号器核心部件IC1是
ATMEL公司的89C51,89C51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(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、串行移位数据输入端和串行移位数据输出端(DO)。根据⑥脚电平的高低,有16位两种操作方式。可编码的自动拨号器采用的是16位方式。
与可编码型自动拨号器相比它的核心部件采用89C2051单片机,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和反相输入端口。P1.4控制
PCD3311的数据选通。P3.0~P3.5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可作为其它告警信号的输入端。图3的虚线部分为告警检测电路,M为探头,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。
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。
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BP机,从而达到无人值守的目的。