本科毕业论文设计
电话拨测自动报警系统设计
摘 要
本文介绍了由MCS51单片机控制的电话拨号自动报警系统的设计。首先描述的是MCS—51单片机的基本原理，包括它的内部结构、管脚排列以及中断、定时器、串行口的功能与使用方法；然后分析了该系统的硬件电路，并介绍该电路的几个主要的集成块；接着详细介绍了软件设计的过程，从总体结构到各子模块的流程设计都作了介绍；最后讲述的是在软硬件调试中出现的问题，并给出了解决与改进的方法，使系统更完善。
ABSTRACT
This paper describes how to design the autoalarm system with dial installation which controlled by monolithic computer you will be told the principle of the MCS—51 including structure, pin configuration and the functions and application methods of interrupt system,timer/counters and serial ports in the paper introduces several important integrated circuits of the autoalarm it formulates the design process of the software from complete structure to the flow graph of each subprogram and blockette. Last the prollems arising from the process of debugging hardware and software is given and the measures to solve the problem are also given to you which could improve the system.
前 言
随着单片机的发展，单片机的应用也越来越广泛，特别是在微控制领域。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在已能使用单片机通过软件来实现了。本次毕业设计所完成的电话自动报警和远程控制系统就是单片机的应用之一。
电话自动报警和远程控制系统是由单片机和电话电路组成的，随着电信事业的发展,电话已经进入千家万户，由于家庭防盗防火的需要，电话报警器逐步进入市场，它可以为我们的财产和人身安全提供有力的保障。
电话报警系统一般用于住宅小区，中小型公司以及各企业的财务室、仓库等地。报警器安装在用户室内，与电话线路相连，当室内起火或有人闯入触发警报信号时，警报器能自动摘机，向外拨打预存的电话号码。用户可将总台及有关电话号码存入单片机中，以便其联系，也可随时查询电话号码存储及报警器状态。一般在小区总台或派出所内设有报警点，用来接收报警信号，并且显示出报警类型及发生地点等，及时派出相关人员进行处理。
该电话拨号自动报警系统的特点是准确、迅速，能免除用户及公司无人在时的顾虑。此系统由单片机控制，所以不会产生误拨号现象，而且可以连续重拨。
在这里，我们把用户室内的普通电话机称为本地电话机，而把报警电路称为主机。本设计只研究用户室内的主机部分，即系统的信号发送部分。
此电话报警器能实现的主要功能如下：
1． 当本地电话摘机时能接收特定的设置信息，如开、关机，电话号码存储，编号存储等；
2．通过遥控器可对主机进行状态控制,接受报警信号；
3．无论有有线或无线的报警信号输入时，主机都能自动摘机，向外部拨预存的电话号码及编号，先向总台拨号，拨通后再送入用户号、报警类型及区域号；
4．具有抢拨功能，即当当地电话摘机，而主机收到报警，需要往外拨打电话时，可强行将电话切断，以防盗贼进入后将电话提起；
5．具有重拨功能，当拨打的被叫电话占线时能多次重拨；
6．设有检测信号音功能，能区分拨号音、回铃音、忙音等，根据不同的信号音分别进行不同的控制。
第一章 基本原理介绍
单片微型机的概述
随着超大规模集成电路技术的不断提高，当前，微型计算机正朝两个方向迅速发展，一是高性能的超级微型机，这类微型机的出现和完善将是对中、小型计算机的一个挑战。二是性能价格均低的单片机，这类微型机用于各种设备和仪表的控制，为仪器仪表的自动化和计算机外部设备的智能化开辟了广阔前景。
单片微型机有以下几个特点：
１． 体积小；
２． 面向控制；
３． 指令系统简洁；
４． 性能价格比高；
５． 可靠性好；
６． 研制周期短，收效快。
美国的三大半导体厂家Ｉｎｔｅｌ、Ｚｉｌｏｇ和Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司分别推出了自己的单片机系列ＭＳＣ－５１、Ｚ８和Ｍ６８０１。我国目前普遍采用ＭＳＣ－５１系列。在本次课题设计中，我也准备用ＭＳＣ－５１系列单片机进行控制。
下面介绍ＭＳＣ－５１的功能特性和引脚
８０５１是ＭＳＣ－５１系列的典型芯片，其主要特性如下：
八位ＣＵＰ；
２１个特殊功能寄存器；
３２线并行Ｉ／Ｏ口；
１个全双工串行Ｉ／Ｏ口；
２个１６位计数器／定时器；
５个外部中断输入端，分为２个优先级；
１２８字节片内数据寄存器ＲＡＭ，另有１２８字节特殊寄存器，有时统称为２５６字节ＲＡＭ；
４Ｋ字节片内程序寄存器ＲＯＭ；
外部可扩展６４ＫＲＯＭ；
外部可扩展６４ＫＲＡＭ；
外接时钟／振荡器频率范围为１．２ＭＨＺ～１２ＭＨＺ。
下图是８０５１的功能部件图和引脚图
ＶＣＣ：正常运行和编程检验时为＋５Ｖ；
ＶＳＳ：地线；
ＸＴＡＬ１：接外部晶振，他是内部一反相放大器的输入端，用外时钟时，此端接地；
ＸＴＡＬ２：外接晶振的另一端，他是内部一反相器的输入端。用外时钟时，此端引入外时钟脉冲。
ＲＳＴ／ＶＰＤ：单片机工作时，如该引脚输入超过２４个时钟周期宽度的高电平信号，则使单片机复位。若此处外接＋５Ｖ备用电源，可在ＶＣＣ电压突降或断电时，保护片内ＲＡＭ信息不丢失。
ＡＬＥ／ＰＲＯＧ：访问外部数据存储器时，ＡＬＥ作为低８位地址锁存信号，其他时候，此端输出振荡频率的六分频信号供定时或其他需要。
ＰＳＥＮ：从外部程序存储器取指令时，此端输出负脉冲作 为外部ＲＯＭ的选通信号。通常使用中，可根据ＰＳＥＮ。ＡＬＥ及ＸＴＡＬ２端是否有输入信号来判断８０５１是否在工作。
ＥＡ／ＶＰＰ：当ＥＡ为高电平而指令计数器ＰＣ值小于０ＦＦＦＨ（即低４Ｋ地址范围内）时，ＣＰＵ执行内部ＲＯＭ种的程序，ＰＣ为其他值时，执行外部ＲＯＭ种的程序；当ＥＡ为低电平时，ＣＰＵ只执行外部ＲＯＭ中的程序。
Ｐ～Ｐ：Ｐ０口是８位准双向并行Ｉ／Ｏ端口，当使用外部存储器时，此端分时作为低８位地址和８位数据的通道。在对ＥＰＲＯＭ编程时，从Ｐ０口输入指令。
Ｐ～Ｐ：８位准双向并行Ｉ／Ｏ端口，在编程和校验时，输入低８位地址。
Ｐ２.0～Ｐ２.7：８为准双向并行Ｉ／Ｏ端口，在访问外部存储器时，输出高８位地址，在对ＥＰＲＯＭ编程和校验时，输入高８位地址。
Ｐ３.0～Ｐ３.7：８为准双向Ｉ／Ｏ端口，此外，这８个引脚还提供各种功能，这些功能称为第二功能，具体如下：
Ｐ３.0：ＲＸＤ――串行数据接收端；
Ｐ３.１：ＴＸＤ――串行数据发送端；
Ｐ３.２：ＩＮＴ０――外部中断０输入端；
Ｐ３.３：ＩＮＴ１――外部中断１输入端；
Ｐ３.４：Ｔ０――计数器／定时器０外部输入；
Ｐ３.５：Ｔ１――计数器／定时器１外部输入；
Ｐ３.６：ＷＲ――外部数据存储器写选通信号；
Ｐ３.７：ＲＤ――外部数据存储器读选通信号
按键电话机拨号原理简介
电话机是电话通信网中最基本、组重要的终端设备。它的种类很多，在这里只介绍使用最多、最基本的按键电话机。
电话机拨号电路是由拨号专用集成电路、键盘和外围电路组成，它可以把键盘输入的号码变成相应的脉冲或双音多频信号，送到线路上，同时能发出静噪信号来消除拨号时在受话器中产生的“喀喀”声。
电话机有两种拨号方式，即脉冲拨号方式和双音多频拨号方式。在本设计中采用双音多频拨号方式。
双音多频拨号方式中的双音频是指用两个特定的单音频信号的组合来表示数字或功能。两个单音频的频率不同，所代表的数字和功能也不同。在双音多频电话机中有１６个按键，其中有１０个数字键，６个功能键。按照组合的原理，它必须有８个不同的单音频信号。由于采用的频率有８种，故又称之为多频。
根据ＣＣＩＴＴ的建议，国际上采用如下表的频率进行组合：
高频群ＨＺ
低频群ＨＺ
２１０９
１３３６
１４７７
１６３３
６９７
１
２
３
Ａ
７７０
４
５
６
Ｂ
８５２
７
８
９
Ｃ
９４１
＊
０
＃
Ｄ
程控交换用户信号方式
铃流和信号音都是由交换局向用户话机发送的信号，我国规定如下：
铃流源为25HZ正弦波，振铃为5S断续，即1S送，4S断。信号音源为450HZ
或950HZ正弦波，需要时还可以有1400HZ信号音源。
各种信号音结构如下表所示：
信号音频率
信号音名称
含义
结构
450Hz
拨号音
通知主叫用户可以开始拨号
连续信号音
特种拨号音
对用户提示作用的拨号音
400ms 40ms
忙音
表示被叫用户忙
拥塞音
表示机键拥塞
回铃音
表示被叫用户处于被振铃状态
1s 4s
空号音
表示所拨被叫号码为空号
长途通知音
用户话务员长途呼叫市话的被叫用户时的自动等待应答
排队等待音
用于具有排队性能的接续，以通知主叫用户等待应答
可用回铃音代替或采用录音通知
呼入等待音
用户“呼叫等待”服务，表示有第三者等待呼入
1400Hz
提醒用户音（三方通话提醒音）
用于三方通话的接续状态（仅指用户），表示连续中存在第三者
950Hz
证实音（立去台回叫证实）
证实音由立去台话务员自发自收，以证实主叫用户号码的正确性
连续信号音
催挂音
用于催请用户挂机
连续式、采用五级响度逐级上升
程控交换机简介
交换机可分为两大类：一类是人工交换机，另一类时自动交换机。就其控制部分来说，分为布线逻辑与存储程序控制两类。存储程序控制交换机简称程控交换机。说谓程控，就是预先把电话交换功能编制称相应的程序，存储在存储器里。当进行电话接续时，由程序来控制交换机完成电话接续任务。程控交换机的接续部分可分为空间分割模拟式和时间分割数字式，简称为空分和时分。
空间分割时指在电话接续中，每个用户均占有一定的空间位置，都有自己的专用线与控制电路部分连接，如右图所示。入线１要和出线２＇接通，则令Ｓ２１闭合。
如果要求二者同时时接通，则可令Ｓ２１和Ｓ３１同时闭合。有此可见，所谓空分，是指对各个通话接续分别提供实现通道的一种接续方式。
时间分割是指在一条公共通话线路上，每个用户各占一定的通话时间，如下图１所示。入线和出线均经电子接点接至一根总线上。各电子接点可受时间位置不同而周期相同的脉冲控制而启闭，如下图２所示的τ０、τ１两组脉冲。如入线１要接通出线２＇，则可将τ０脉冲同时加至Ｓ１和Ｓ＇2。则在τ０脉冲持续时间τ内，Ｓ１和Ｓ＇2闭合，在其他时间内，Ｓ１和Ｓ＇2断开。又如入线３要和出线１＇接通，则可将τ１脉冲加至Ｓ３和Ｓ＇１。如上述两对通话要同时进行，则可将τ０、τ１两组脉冲同时加至这两组电子接点。必须注意，τ０脉冲使Ｓ１和Ｓ＇2闭合时，τ１脉冲必须使Ｓ３和Ｓ＇１断开，反之亦然。也就是说，当入线１和出线２＇，入线３和出线１＇同时接通时，实际上Ｓ１和Ｓ＇2，Ｓ３和Ｓ＇１是轮流接通的，接通的时间短，断开的时间较长。通常脉冲的持续时间τ为⒊９μs，周期Ｔ为１２５μs。
下面谈谈程控交换机的交换程序。用户打电话过程是这样的：主叫摘机，被
叫应答，开始讲话，话毕挂机。对应于用户的这些操作，交换机应按顺序完成下列各阶段的动作：
（一）．识别主叫用户
平时，用户扫描器在中央控制器的控制下，不断地对用户进行监视．当发现用户摘机时，就把摘机用户的号码进行识别登记。
（二）．寻找收号器
用户摘机后，中央控制器选择空闲的收号器以及通往该收号器的接续电路，即链路。
（三）．把用户和收号器接通
找到空闲的收号器后，中央控制器便给驱动器下达指令，驱动器执行接线任务，将接线器相应接点闭合，使主叫用户与接号器接通，并送出拨号音。
（四）．接收拨号
主叫听到拨号音，中央控制器通过中继扫描器对收号器进行扫描，并收集起拨号脉冲，当收到第一位数字的第一个脉冲时就停送拨号音。
（五）．
中央控制器接收完全部拨号音后，进行内部分析处理，判断被叫，分析本次呼叫是特种业务还是普通用户；是本局还是出局；是市内呼叫还是长途呼叫等。
（六）．绳路、振铃器、回铃器试选
判定呼叫后，中央控制器判断被叫是否空闲，如空闲、就给主叫用户选回铃器及链路，给被叫用户选振铃器及链路。同时还给主被叫选一条空闲绳路和通往主被叫的通路。
（七）．接通振零器及回铃器
中央控制器向驱动器发出指令，接通振铃器、回铃器。开始向主叫用户送回铃音、向被叫用户送铃流。
（八）．释放收号器
由于收号器已完成任务，故收号器及所对应的链路释放。
（九）．被叫应答
被叫听到铃响，摘机应答。中央控制器从扫描器送来的被叫摘记信号知道被叫应答后，即输出信息停送铃流和回铃音，拆除相应通路，接通绳路的主被叫端，用户即可通话。
（十）．拆线
通话期间，中央控制器控制扫描器监视绳路，一旦得到挂机信号，就进行拆线，并将该挂机用户示闲。
第二章 硬件设计说明
（一） 电路基本框图
主机电路以单片机为核心，辅以振铃检测电路、语音录放电路、电压保护电路、双音多频接收电路以及输入电路等，主要完成电路的断开与接通，各种信号的接收、检测与发送等任务。我们所设计的是电话报警系统的用户机，该用户机外接一红外线探头。红外线探头用来检测其照射区域的情况，一旦有警情发生，立即向主机发送中断指令。主机一端与电话线串联，另一端与电话机串联，主机接警后，可向外拨号。该用户机与一中心报警接收机配合使用。主机向中心机拨号拨通后，立即发送讯息，讯息共可用三种通讯格式进行接发。中心机接收到讯息后，在所连的PC机上调用出该用户的各种数据以便进行事件处理。该主机电路的框图如下所示。
（二） 主要集成块介绍
１． AT89C51
本设计中采用的是AT89C51单片机芯片。它具有以下特性：
*与MCS—51系列的8752型芯片兼容
*4KB的可编程程序存储器
*工作电压：5V
*128个8位内部RAM单元
*具有全双工串行口，可同时进行发送和接收
*低功耗的闲置和掉电模式
*具有32条双向I/O线，即可字节寻址，又可位寻址
89C51是一种带4K字节闪速可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CHMOS 8位微控制器。该器件灵活性高且价格低廉，被广泛用于各种控制领域。该芯片的管脚排列与功能在前面已有描述。
２． HY420
HY420引出脚功能说明如下：
名 称
管 脚
功 能
Ａ０～Ａ５
１～６
地址
Ａ６，Ａ７
９，１０
地址（ＭＳＢ）
ＶＣＣＤ
２８
数字电路电源
ＶＣＣＡ
１６
模拟电路电源
ＶＳＳＤ
１２
数字地
ＶＳＳＡ
１３
模拟地
ＳＰ＋
１４
喇叭输出＋
ＳＰ－
１５
喇叭输入—
ＸＣＬＫ
２６
外界时钟（可选）
ＮＣ
１１
空脚
ＡＮＡ ＯＵＴ
２１
模拟输出
ＡＮＡ ＩＮ
２０
模拟输入
ＡＧＣ
１９
自动增益控制
ＭＩＣ
１７
麦克风输入
ＭＩＣ ＲＥＦ
１８
麦克风参考输入
ＰＬＡＹＥ
２４
放音，边沿触发
ＲＥＣ
２７
录音
ＲＥＣＬＥＤ
２５
发光二极管接口
ＰＬＡＹＬ
２３
放音，电平触发
MT8880是DTMF接收器，用来接收线路上的双音频信号，该芯片的基本特性如下：
（１） 提供完整的ＤＴＭＦ发送或接收功能。
（２） 具有接收呼叫信号音和代通滤波的能力。
（３） 可工作于自动音频“突发”模式。
（４） 能与微处理器直接接口。
（５） 可以外接时钟信号或外接ＭＨＺ晶体构成振荡器，产生基准时钟频率。
（６） 电源 ＋５Ｖ
（７） 功耗 <
（８） 工艺 CMOS
（９） 封装 20引线双列直插
该芯片管脚排列及功能如下：
ＯSC1、OSC0----时钟或振荡器输入和输出端。通常两端外接晶体,与片内振荡器产生基准时钟信号。若外加时钟从OSC1电容藕合输入时，OSC0端应开路。
IN+、IN- ----运放的同相和反相输入。
GS----增益选择端。为运放输出端，与IN-间接反馈电阻可调节运放增益。
VＲＥＦ----基准电压输出端，它由VDD，VSS产生，通常为VDD/2，作为运放输入的偏置。
DTMF0----发送DTMF信号的输出。
R/W----读、写控制信号输入。与TTL电平兼容。它以高或低电平控制数据（D0~D3）传送到微处理器或输入到该电路内。
CS----片选信号输入，若CS为TTL低电平，则此电路被选。
RSI----寄存器选择输入。与TTL电平兼容。确定数据出入哪种寄存器。
CP----系统时钟输入。与ＴＴＬ电平兼容。
Ｄ０～Ｄ３----控制DTMF信号发送和DTMF译码的4位数据输入/输出。与TTL电平兼容。当/CS＝Ｈ，Ｄ０～Ｄ３端成高阻。
IRQ / CALL----对微处理器的中短请求信号，为开漏输出。若控制寄存器数据设定电路处于呼叫处理（CALL）模式和中断使能，则IRQ / CALL端输出代表运放输入的方波信号音，但该信号频率必须落在呼叫处理滤波器的带宽内。
EC0----初始控制输出。若电路检测出一种有效的单音对时，则EC0为高点平；若信号丢失，则EC0返为低电平。
CI／ＧＴ０----控制输入／时间监测输出。若ＣＩ电压高于门限ＶＴＳＴ时，电路寄存被检测的ＤＴＭＦ单音对，并更新输出锁存器内容；若ＣＩ电压低于ＶＴＳＴ，则电路不接收一新单音对。ＧＴ０输出的作用是设置外部检测时间常数。
（三） 电路图分析
图2—1所示的是电话输入输出电路。图中J/LINE端与电话线路连接，J/TEL用电话线与电话机相连。RELAY1、RELAY2和RELAY3为三个继电器。RELAY1用来控制向外拨号，RELAY2用来控制摘挂机，RELAY3用来使主机控制外部电器的使用。J/REMOTE作为遥控接收端，当收到遥控器信号时，产生INT0中断。
平时RELAY2、RELAY3闭合，这样可以使电话机正常工作。要对主机进行初始设置时，将S1闭合，通过单片机将端输入一高电平，使RELAY2打开向右，此时就可以通过电话机向主机进行初始设置。当有报警信号时，单片机向端输入一高电平，控制RELAY1，使电路与外部电话线相连，这样就可以使主机向外拨号，并传送信息。
图2—2是双音多频发送与接收电路。该块电路主要实现S-INPUT处的双音频信号与P1口中数据地址之间的转换。通过该电路就可以完成双音多频信号的发送与接收。双音多频信号从S—INPUT输入，经过MT8880内部编译码转换后，
将译码从D0~D3输入到单片机的数据总线中。向外发送双音多频信号时，该电路则将D0~D3处送来的信号转换成双音多频信号从S—INPUT处向外输出。
MT8880收号译码如下表所示：
FL(HZ)
FH(HZ)
数字
D3
D2
D1
D0
697
1209
1
L
L
L
H
697
1336
2
L
L
H
L
697
1477
3
L
L
H
H
770
1209
4
L
H
L
L
770
1336
5
L
H
L
H
770
1477
6
L
H
H
L
852
1209
7
L
H
H
H
852
1336
8
H
L
L
L
852
1477
9
H
L
L
H
941
1336
0
H
L
H
L
941
1209
*
H
L
H
H
941
1477
#
H
H
L
L
697
1633
A
H
H
L
H
770
1633
B
H
H
H
L
852
1633
C
H
H
H
H
941
1633
D
L
L
L
L
图2—3是振铃检测电路。该块电路主要实现的是将输入的正弦波转换成方波送入单片机的INT1中断口。这样单片机就可以通过测量方波的脉宽来进行对各种信号音的判断检测。在该块电路中的LM393的7脚，将检测程控交换机过来的信号。正弦波信号从S—INPUT处送入，经过两级信号放大，滤去谐波，然后经过一个 典型的比较电路，使正弦波信号转换成方波信号。该方波信号将被送入单片机的INT1中断口。
图2—4是一块语音录放系统电路。语音录放系统电路的核心是一块HY420语音录放芯片。该芯片的原理已经在前面有所介绍。这里不再重复。其中该芯片的SP接口接一个运放电路，将输出的语音信号放大后输出。
图2—5是电压控制电路。该电路与单片机的口相连。电路的J1/BATTE端用来接蓄电池，可以使主机在外部供电中断时仍能正常工作。J2/DC端则外接12V的直流电，我们可以将其接在一12V的交直流变压器上。J2/DC端接着一个桥式整流电路，接了这个电路后，无论J2/DC两端的哪一端接电压的正极，在图中所示的VCC处都将得到正电压。当主机供电电压不足时，与单片机相连的口变为低电平，单片机就发出电压不足的报警。
图2—6所示的是无线遥控接收电路，天线接收到遥控信号后，经过电路的滤波，再经过信号放大，送到单片机的INT0中断，即当有遥控的信号进入时，该电路就向单片机的INT0发出中断请求。该电路与主机所配的遥控器配合使用。这样就可以利用遥控器在室外进行设防、解防，方便用户使用。
上面介绍的是该系统的几个主要电路模块。该系统还包括一个用来驱动警铃的驱动电路。当然也少不了该主机的核心——单片机89 C51。在本次设计中，我们为89C51外加的是6M晶振。SENSOR1和SENSOR2为传感器的输入端。
该设计的整体电路图如下两图所示。
第三章 软件设计
（一）程序总体结构 本设计采用MCS51单片机汇编语言编程，通过检测单片机输入口的各种信号，产生输出信号来进行不同的控制。
此程序的总体结构如下：
该程序主要的流程图如下页所示。平时报警器处于等待状态，等待报警信号输入，同时不停检测电话线路的信号。若有报警信号输入，则通过单片机产生中断，抢线向外拨号，号码拨通后，向外发送用户号、警情及区域号。
当外线检测到有中断时，检测是否是振铃信号，若判断为是振铃信号，则经过一定时间的延时，电话自动摘机，然后完成后面的任务。
。。。。。。。。还有一个图没有画出。。。。。。。。。。。。。。。。
（二）几个主要的子程序
１． INT0中断
在该程序中，INT0中断用于遥控信号的接收，用以下指令即可完成：
ext0int:
push acc
push psw
jb remot_flg_1,ext0_int_ret
mov tmod,#00010001b
mov th0,#255 ;set delay 205us
mov tl0,#175
setb tr0
clr tf0
setb et0
clr ex0
mov rev_bit_count,#0
mov rev_bit_buf,#0
ext0_int_ret:
pop psw
pop acc
reti
２． INT1中断
本程序中，INT1中断用于电话线路上的信号音检测。电话线路里的信号通过振铃检测电路后，将正弦波转换成方波，从INT1输入单片机中。单片机对从INT1脚输入的方波进行频率测量，当在450HZ左右范围频率的，认为其是音频信号。
３． 通讯格式
本程序中，要求主机报警向中心机发送讯息时，能够同时兼容三种通讯格式。
·三种通讯格式如下所示：
CONTAC ID码：
RXXX
XXXX + 18 + EXXX + XX + XXXX
即四位16进制用户码+两位识别码+四位警情码+两位系统码+三位防区码
4+2格式：
XXXX + 27 + X + X
四位16进制用户码+两位识别码+ 一位警情码+ 一位防区码
原有通讯格式：
XXXXX + X + X
五位16进制用户码+ 一位警情码+ 一位防区码
·三种通讯格式下的警情代码：
CONTAC ID警情代码：
110——火警 120——劫警（求救） 130——盗警
301——无交流 302——欠压 E401——布防
R401——撤防 602——测试
4+2格式警情代码：
1——火警 2——劫警（求救） 3——盗警 4——布防
5——撤防 6——无交流 7——欠压 8——故障
原有格式警情代码：
1——火警 2——盗警 3——煤气 4——求救 5——测试
在选择通讯格式时，我们在初试设置的程序中加入通讯格式选择的子程序。即令设置时，话机输入#80时，使用原有通讯格式；话机输入#81时，使用4+2通讯格式；话机输入#82时，使用CONTAC ID通讯格式。流程图如下：
在向报警中心拨号，发送讯息时，为了尽量减少对128字节内部RAM地址的使用，我们尽可能将已利用的RAM地址调用上。对于警情号，我们利用在程序中建立转换表，将4+2码与CONTAC ID码的警情代码都用原有通讯格式的警情代码所代替。下面就是一段利用建立4+2码与原有通讯码的警情代码转换表，来使4+2码的警情代码用原有通讯格式的警情代码所代替的子程序。
mov a,alarm_type
mov dptr,#ck_42_type_table
movc a,@a+dptr
lcall dial_one_data
lcall delay_200ms
ck_42_type_table:
db 00h
db 01h
db 03h
db 01h
db 02h
db 09h
该设计的软件其他部分见后面所附的程序单。
第四章 调 试
本设计的程序利用QTH——8052F仿真开发系统进行编译和仿真。这次使用的是较新的版本。该系统的软件部分采用视窗界面，直接明了。当在该软件下进行编译时，将会出现一窗口提供编译信息。若所编程序有错误时，该窗口将提供错误所在的地方和错误类别。但该软件在调试中也暴露出其不足之处。我们在调试程序中，窗口显示有一个警告信息，但是却没有显示出警告处的地点和警告类型，这使我们无法进行程序装载，并且很难查出错误。然后我们利用版本的QTH软件，发现旧版本的QTH显示出警告的原因是在程序的结尾没有加END。
将QTH——8052F的仿真器与主机的单片机芯片插座相连，再将主机分别与电话线、电话机相连，进行调试。一开始是利用仿真器内的5V电压对主机进行供电。但是利用电话机进行初始状态设置时，主机没有发出规定的应答信号。考虑可能是因为仿真器所提供的电压不足所致。拆开仿真器，将仿真器提供电压的跳线断开，为主机外加一12V的直流电，重新进行测试。
运行仿真程序，主机先有一分钟的等待时间，并发出一声“嘀”音，表示主机已可开始工作。因为等待时间过长，所以将程序中的等待时间先改为4秒。对主机进行初始设置时，先将主机上的S1短接，即置为允许设置状态。提起话机，键入两下“#”，可听到主机发出“嘀嘀”两声，表明可以向主机进行设置了。 系统还可采取如下步骤进入设置、编程状态：
1、按下遥控器的“防盗键（1号键）”，主机发一声“嘀”（若主机发二声，则需再按一次“防盗键”）使系统设防，在二秒时间内，立即按下遥控器的“紧急求救（2号键）”，主机将发一声（或两声）“嘀”音；
2、连续按住“紧急求救键”，保持5秒，主机发三声；
3、再过2秒后，主机发两声确认音，表示系统进入初始设置状态。
使用电话键盘进行各项设置具体见下。
电话号码的设定如下所示：
1、通过电话机键盘输入“＃×”，其中，“×”为“1、2、3、4”表示要设定第几路电话；
2、输入电话号码“×××××××”，最长为16位，其中“×”为“0～9”号码或“*”字。“*”字表示停顿，输入一个“*”字，拨号时停顿2秒钟，主要用于小型交换机内的分机向外拨号；
3、输入“＃”号，表示该电话设置结束，此时，主机发两声“嘀”，表示确认。在电话号码为16位时，无须输入“＃”。
报警语音的录入：
1、输入“＃51”，主机发两声确认音；
2、听到两声“嘀”后，马上对着电话话筒录入报警语音，报警语音最长为15秒；
3、录音完毕，输入“＃”结束，主机发两声“嘀”表示确认，当报警语音时间超过15秒，录音将自动结束，而无须输入“＃”。
报警语音的回放：
1、输入“＃53”，主机发两声确认音；
2、两声“嘀”后，您就可听到您所录入的报警语音，并自动结束。
电话号码的测试：
1、通过电话机键盘输入“＃7×”，其中“×”为“1、2、3、4”，代表要测试的4路电话中的某一路；
2、报警主机会将“×”路电话自动拨出；
3、测试完毕，主机发两声“嘀”；
4、证实该路电话号码设置正确。
通讯格式的选择：
1、通过电话机键盘输入“＃8×”，其中“×”为“0、1、2、”，0代表原有通讯格式，1代表4+2通讯格式，2代表CONTAC ID码格式；
输入完毕，主机发两声“嘀”；
无线遥控器遥控码的学习：
每一组遥控器都有一个独有的遥控码，如果您想更换遥控器或改变遥控码，就要让主机学习遥控码。其步骤如下：
1、输入“＃6”，主机发两声确认音；
2、按遥控器1号键（或2号键），主机发两声“嘀”（表示，主机已学习了遥控码）；
3、输入“＃”，主机发两声确认音，退出遥控码学习状态。
退出初始设置状态：
输入“＃*＃”，主机发两声确认音，表示退出初始设置状态。
在设置过程中，我们对输入的电话号码进行了测试。键入“#71”后，主机并没有将所拨的电话拨出。利用示波器观测主机上的LM358的第七脚，为正弦波，但测LM393的第七脚，但却发现方波波形不对。在软件里的音频信号测试子程序里设置一个中断点，发现检测到符合450HZ的信号概率远小于所设定的2/3。扩大检测范围，仍不行。考虑到所用的是仿真器模拟，受干扰的可能性很大，于是在软件中检测到电话音频信号后直接跳转到向外拨号子程序 。改变后，检测到该话路设置正常。后来将单片机写入程序后调试时，话路运行正常，则可判断原来确实是受到了仿真器的干扰。
设置完毕后，可以进行报警测试。将主机上的S1断开，使主机设置为可设防状态。轻触无线遥控器的防盗键（1号键），主机发“嘀”一声，在紧接着的15秒时间内，每隔2秒发一声“嘀”音，提示现有人员离开现场，二声“嘀、嘀”音后，系统进入设防状态。设防可以有静音和发声两种模式。按下遥控器的“防盗键（1号键）”，主机发一声“嘀”，使系统设防，在二秒时间内，立即按下遥控器的“紧急求救（2号键）”，主机将发一声（或两声）“嘀”音；发一声，表示系统进入静音防盗状态（即现场不发声）；发两声，表示系统处于静音废除模式，即有警情发生时现场发声；无论何种模式下，报警器都能正常往外拨号。
在本设计的调试中，主机没有接探头，而是用开关直接进行信号的输入模拟。在设防后，将主机上原来短接的SENSOR2断开，则可以看到主机上的指示灯由慢闪变为快速闪动，首先发出区域报警音（静音模式下不发声）；如果不解除，将转换成“嘀-嘟”之报警音（静音时不发声），同时，继电器闭合一次，报警器自动向外拨号，直到拨通所有机内设定的电话；最后回到设防状态。
轻触防盗键（1号键），主机发“嘀、嘀”二声，表示系统解防；在报警时，用此键也可解除报警（此时，主机发三声）。这样在解防时就可以通过主机发出的声音来了解报警器是否发出过警告，便于用户及时检查财产损失情况。
当市电停电或被破坏，而机内电瓶电压过低时，用遥控器设防/解防系统，
主机会在一声（或二声）提示后，再发6声“嘀”，提示电瓶电压过低，系统可能会工作不正常。这样使用户及时更换电瓶，避免报警器因为电压过低而无法工作的情况。
该报警系统中还设有紧急求救功能。轻触遥控器之上键（紧急求救键），主机将发出紧急求救，先发5秒钟的预报警；如不解除，声音将转换成“嘀-嘟”之报警音（静音时不发声）；同时，报警器自动向外拨号，直到拨通所有机内设定的电话。当家有中老人、病人发生意外，或有歹徒强行入侵时，只需轻触遥控器之“紧急求救”键，报警器立即报警，使家人或邻居及时前来救援。
程序调到这里已基本实现功能，整个程序清单附在本文后面。
后 记
在本次毕业设计中，我学到了不少知识。在硬件分析中，进一步了解了模拟电路和数字电路，学会了一些基本电路的设计方法，同时通过硬件调试，提高了分析电路和检测电路的能力；在软件设计中，进一步加深了解了单片机的功能及其开发技术，能使用汇编语言进行简单的编程，同时通过软件调试，学会了QTH—8052F仿真系统的运用。另外，还学会了用软件检测硬件电路的方法。
在设计过程中，我得到了金向东老师的悉心指导和大力帮助，尤其是在编程过程中对我的耐心指点；同时也得到了潘燕峰同学及其他老师给予的支持和帮助，他们为我的设计提供了不少方便，在此一并表示感谢。
参 考 书 目
⑴．现代通信设备 冯金成
华中理工大学出版社 １９９６年
⑵．电话机原理与维修 李令奇、胡广成
人民邮电出版社 １９９２年
⑶．电子电话机集成电路手册 冯熙昌
人民邮电出版社 １９９１年
⑷．程控数字交换机与现代通信 叶 敏
北京邮电大学 １９９７年
⑸．Ｓ１２４０程控数字交换系统 陈希生等
人民邮电出版社 １９９３年
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