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&&由AT89C52单片机组成的智能呼救系统设计
由AT89C52单片机组成的智能呼救系统设计
时间： 13:51:00&&&&&&来源：
1 引言目前，电话网四通八达，若能成功利用电话网实现自动呼救，将大大提高医疗急救部门处理紧急事务的准确性和及时快速性，进而增大病危患者得到及时救治的机会，从而挽救生命。但是，一些失去行动能力或意识能力的如突发性心脑血管疾病患者，在不能使用电话报警，周围又没有求助对象时，总希望能有一种简单易行，且准确及时的报警方法。为此，介绍一种智能呼救系统设计方案，即使失去行动能力的患者仅按一下随身携带的钥匙扣式发射机按钮，可使接收装置在单片机的控制下自动拨出120报警电话号码呼叫急救；再拨通系统预设的几路电话号码(如亲人的)通知家人；自动语音提示所处地点及简要情况。2系统硬件组成 该装置由发射机、接收机、检测与控制电路、拨号电路及语音录放电路组成。图1给出其原理框图。该系统与家用电话机并联，只在报警期间占用电话线路，报警结束后系统与电话线路脱离，不影响电话机的正常使用。当病人触发无线发射机时，接收机一旦接收到触发信号就发出报警电平信号到主机控制部分。主机控制部分对电平信号进行处理，然后控制拨号器件向电话线路拨出双音多频信号(电话号码)，当线路接通后，控制语音器件将播放出事先录制好的语音信号到电话线路，以实现语音报警。
2.1单片机电路设计为了提高可靠性，降低成本，该系统采用了AT89C52单片机。其片内集成了8 KB的Flash，无需外接存储器，使用方便。AT89C52与单片机8051的指令完全兼容，易于编程，且功能强大。在硬件及程序设计上，利用P1端口控制MT8880。其中，P1.0～P1.3为数据输入／输出位；P1.4～P1.7为MT8880的命令字输入位；利用P2.5～P2.7控制ISD1420语音器件，其电路原理如图2所示。
2.2无线发射与接收电路采用无线密码遥控发射和接收组件构成无线发射和接收电路。该遥控组件包括一只匙扣式发射机和一只解码接收电路。发射机由微型电池供电，可使用数千次；接收机由5
V电压供电，没有遥控发射信号时，输出端OUT为0；有遥控发射信号时，输出端OUT为1(不保持)。该遥控组件的特点：发射部分微型化，呈匙扣状，便于携带；发射和接收的编／解码配对使用，接收机不响应其他发射机的信号；发射和接收的有效距离可达80
m。2.3信号音检测与拨号电路设计中采用了DTMF编／解码器MT8880。它是一款带有呼叫处理滤波器的单片DTMF收发器，采用IS022CMOS制造工艺，功耗低，可靠性高。DTMF收发器基于单片收发器MT8870工业标准，能接收全部16个DTMF信号；DTMF发送器采用开关电容D／A转换器，信号失真小，精度高，定时精确。MT8880的工作模式有DTMF模式和呼叫处理(CP)模式两种。当选择呼叫处理模式时，MT8880用于检测电话网上电话呼叫过程中表示不同进程的信号音(如拨号音，识别拨号音，拨号音的标准频率为450
Hz)。这是目前其他DTMF收发器所不具备的，并省去一个复杂的拨号音识别电路。DTMF编／解码器MT8880的接口电路如图3所示。
2.4语音录放电路电路要求能存储5～10 s语音报警信息，通过开关预先录入，在发生警情时拨通电话，对方摘机后由单片机启动播放录音，对方挂机后停止放音。电路选用ISD1420P，通过单片机P2.5或P2.6送来的高电平导通，启动放音，可输出到电话机听筒中的麦克风。ISD1420P的单片录放时间为8～20
s，音质好；采用CMOS技术，内含振荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM阵列。最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、按钮、电源及少量电阻、电容。录放结束后，ZSD1420P自动进入0.5μA的低功耗节电模式。ISD1420P系列有唯一的录音控制和边沿／电平触发两种放音控制。不分段时，外围线路最简单，分段时，可按最小段长为单位任意组合分段，提供若干操作模式，大大提高了控制的灵活性。ISD1420P采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能非常真实、自然再现语音、音乐、音调效果，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和"金属声"。采样频率为5.3
kHz，6.4 kHz，8.0 kHz，对音质仅有轻微影响。片内信息可保存100年，EEPROM单片可反复录音10次。ISD1420的语音电路如图4所示。
3 系统软设计软件部分采用C语言编程，控制单片机AT89C52中P0、P1、P2、P3口的高低电平，以达到报警目的。首先使单片机AT89C52初始化，其P3.2口开始检测报警信号，当P3.2口检测到一个高电平时，表示有报警信号输入，这时P0.0口给出一个高电平信号，使系统的自动摘挂机电路自动摘机，同时拨号电路处于拨号状态。若P1口允许拨号，则P1.4～P1.7输出一组电平信号，使拨号电路自动拨120报警，在监测到120第一组号码挂机后则进入拨下一组号码的程序，否则挂机。当拨号成功后，P2.5口给一个高电平信号，触发放音电路自动播放预先储存在ISD1420中的报警内容。报警结束后，P0.0口给出一个低电平信号，系统自动挂机，完成整个报警过程。图5给出智能电话报警系统设计软件流程图。3.1 MT8888相关的软件设计MT8888内部有一个只读接收数据寄存器，一个只写发送数据寄存器，两个控制寄存器及一个状态寄存器。通过对上述5个寄存器进行相应的读写操作完成DTMF编／解码。监控电话线状态等功能时，MT8880模块的基本操作函数包括：
(1)MT8880的初始化，对应程序中的Init8880()函数 在系统上电后进行其他操作之前，必须有一个软件复位操作，以完成MT8880的初始化工作。通常在上电后100 ms时初始化步骤：①读状态寄存器；②往控制寄存器写数据0；③再往控制寄存器写数据0；④往控制寄存器写数据8；⑤往控制寄存器写数据0；⑥读状态寄存器。
(2)拨号前的初始化，对应程序中的InitToneOut()函数为了使MT8880能稳定、可靠工作，在每次利用MT8880进行DTMF拨号前都需初始化一次：①调用(1)中的Init8880()函数；②向控制寄存器中写数据OXC，表示中断使能，选择DTMF模式，暂时禁止Tone输出，而且在下一次写控制寄存器时对寄存器B进行操作；③向控制寄存器中写数据0，表示不选择BURST模式，发送DTMF的持续时间由下述程序控制。
(3)拨号过程中拨一个数字的操作，对应程序中的Write-DataReg()函数拨号时，AT89C51除了往MT8880的数据总线上送出相应数字外，还必须通过控制寄存器A的最低位来控制发送音频的持续时间。这是因为在初始化(2)中没有选择BURST模式。
3.2 Main()函数Main()函数实现了整个报警系统中：接收检测信号输人、自动拨打电话并报警及接收用户修改电话号码等主要功能。在Main()函数上电，并对MT8880初始化后，将通过无条件的While循环在6种状态之间转移。定义系统状态如下：
上述6个系统状态中，Idle表示空闲状态。当没有信号输入、用户没有修改电话号码时，系统处于空闲状态；Dial表示系统在接收到信号输入后，自动摘机，选一个电话号码并拨号，紧跟着进入Detect状态；在Detect状态中，关键是检测出电话线的状态，根据信号音是忙音、回铃音还是对方已摘机，做不同处理。若回铃音，继续等待；若忙音，则重新回到Dial状态，准备拨下一个电话号码；若对方已摘机，则进入Play状态，开始播放语音；在Play状态中，每播出一次语音提示后，间隔20
s则检测一次电话线的状态，若对方己挂机。则退出Play状态，而进入WaitForReset状态；在WaitForReset中，程序一直扫描传感器的输入引脚电平。当手动按下输入复位按钮后，该引脚变为低电平。系统重新回到Idle状态。4结语单片机系统不断采集从P1口输入的检测信息，经过消抖、分析处理后，判断是否触发报警。一旦检测阵列触发，单片机立刻通过拨号电路触发电话自动拨出预存的电话号码，然后由信号检测电路判断是否打通、是否接听等信息，从而控制语音电路何时发出报警信息及触发拨出下一组号码，以实现自动报警功能。该装置的调试主要分为硬件调试、软件调试和联机综合调试3大部分。在整个系统的调试过程中，联机综合调试最重要。硬件部分的调试需要注意：在测试语音电路输出与电话机听筒连接时，若直接相连，会使电话短路，不能工作。只有通过编程，实现它们之间通讯的逻辑性，当需要放录时，才让语音输出端与听筒通讯。此外，硬件电路还需利用小型继电器来实现。最终达到预定要求。则表明系统调试成功。
软件部分的调试：回铃音检测程序内部的信息处理采样周期不能太大，否则从电话线过来的语音信号很短，特别是其中的低电平脉冲信号，会导致识别不出其中的低电平。MT8880的工作模式有呼叫过程(CP)、DTMF以及突发(BURST)模式3种。若选择BURST模式用于拨号，则只能听到一个非常短促的"嘀"声，持续时间太短，而无法被识别。若选择DTMF模式，则要用软件来控制发送音的持续时间。即通过置位控制寄存器CRA的最低位b0来允许DTMF音输出，通过清零该位，而禁止DTMF音输出。
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大二学生一枚，正在和朋友搞《报警系统》项目，学校的科技立项。目前MT8880控制拨号不懂，求帮助...下面是我们的大致图也就是后面的那块有很多问题...
电话线路怎么改呢？
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单片机控制DTMF编解码芯片MT8880实现拨号等的控制程序
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