何乾伟

（西南石油大学石油与天然气工程学院，四川成都，610500）

家用智能电话报警系统

何乾伟

（西南石油大学石油与天然气工程学院，四川成都，610500）

家用智能电话报警系统采用飞思卡尔MC9S12DG128单片机作为控制中心，其检测元件为烟雾传感器和激光传感器，以固定电话作为家用智能电话报警系统的载体，能够在不影响固定电话正常功能的条件下使用，若有非法人员闯入居民家中，激光传感器将收集此信息，固定电话将自动向外拨打主人预存的电话号码，以此来通知主人，若主人应答，该系统将通过电话线路提醒主人，家中有人非法闯入，通过回铃音检测。当第一个固定电话发生故障时，该系统还预留有第二个号码备用，用户还可以选择拉响室内预先安装的报警喇叭，驱走非法闯入者。若家中易燃易爆气体泄漏，烟雾传感器将收集此信息，用与激光传感器相似的方式告知主人，从而保证家庭安全。

智能电话；报警系统；监测；自动防盗

0 引言

随着人们生活水平的提高，小区居民日益重视家庭安全问题。但是现实中安防装置存在结构复杂、影响美观、价格昂贵等诸多问题。现有的电话机功能单一，家用固定电话一般只作为电话的拨出及接受使用不具有安防等重要功能，当家庭中出现非法入侵以及火灾等意外事故时，由于没有一款功能完善的安防系统，致使家中财产受到损失及破坏。为此，基于当前的电信技术，设计了家用智能电话报警系统，来解决上述问题。

1 家用智能电话报警系统所要实现的功能

为了克服固定电话功能单一以及现有安防系统的诸多缺点，家用智能电话报警系统具有安防智能报警功能，能实现24小时自主监控以及防止突发情况的拨打第二报警电话的功能。

2 家用智能电话报警系统的设计

家用智能电话报警系统所包括的部件有激光传感器、烟雾传感器、拓展接口、信号检测与处理电路、CPU主控器、复位电路、喇叭报警、模拟摘机电路、语言录、放电路、模拟机挂机电路、报警电路的设置、电话机、导线。

CPU主控器采用飞思卡尔MC9S12DG128单片机，实现控制和检测输入信号、模拟挂机、拨号报警和模拟摘机等功能。

语言录、放电路采用单片8～20秒的语音录放模块ISD1820P，此模块工作在录放模式，由CPU主控器对其进行控制，实现放音输出完成报警语音通过线路的传输。

激光传感器采用高线性、高单色性、高亮度的5mV激光器，由单片机进行调制处理，接收部分采用与之匹配的接收管形成信号回路，用于门窗、阳台等地的监控。

烟雾传感器采用气体传感器，其型号为MQ-9，该传感器用于检测易燃易爆的危险气体，比如厨房的液化气等，该气体传感器对一氧化碳、液化气和天然气等具有较高的灵敏度。

报警电话使用独立4x4键盘的方式，和固定电话的键盘相结合。固定电话的键盘用于控制电话机本身的输入和报警电话的设置。

如图1所示，在家用智能电话报警系统中，激光传感器通过导线与信号检测与处理电路连接，烟雾传感器也通过导线与信号检测与处理电路连接，信号检测与处理电路上安装有拓展接，信号检测与处理电路通过导线与CPU主控器连接，复位电路通过导线 CPU主控器连接，报警电路的设置通过导线与CPU主控器连接，CPU主控器通过导线与喇叭报警连接，CPU主控器导线与模拟摘机电路连接，CPU主控器通过导线与语言录、放电路连接，CPU主控器通过导线与模拟机挂机电路连接，模拟摘机电路通过导线与固定电话连接，模拟机挂机电路通过导线与固定电话连接。

图1为家用智能电话报警系统的实施系统结构图。利用激光传感器及烟雾传感器获得家庭安全信息，信号检测与处理电路处理来自激光传感器和烟雾传感器的信号，并将处理后信息送到CPU主控器中，通过CPU主控器的分析处理，达到监测家中安全的目的，当家中有不安全情况发生， CPU主控器通过模拟摘机电路控制固定电话，通知主人家中情况，若主人应答，那么语言录、放电路将发送语音信号，语音信号是主人提前设置好的，以此提醒对方，家中不安全情况发生，然后通过模拟机挂机电路实现模拟挂机，为完善所述功能，增加键盘报警电话设置及复位电路。

图1

图2为家用智能电话报警系统的固定电话的实物结构图。家用智能电话报警系统将信号检测与处理电路、CPU主控器、复位电路、喇叭报警、模拟摘机电路、语言录、放电路、模拟机挂机电路、报警电路的设置电话高度集成，置于固定电话内腔中，实现一体化，将检测模块中的烟雾传感器、激光传感器模块放于要检测的位置，实现用户的自我选择。

为实现上述烟雾检测功能，家用智能电话报警系统的烟雾传感器采用气体传感器，其型号为MQ-9，该传感器用于检测易燃易爆的危险气体，比如厨房的液化气等，该气体传感器对一氧化碳、液化气和天然气等具有较高的灵敏度，且具有成本低等优点。该气体传感器所用气敏材料为二氧化锡，二氧化锡的特点在于当其处于纯净空气中时电导率较低。该系统用高低温循环检测方式低温检测一氧化碳，基于二氧化锡的特点，当空气中一氧化碳浓度怎增加，其电导率增大。高温检测易燃易爆气体天然气、丙烷，并清洗低温时吸附的气体。使用工作电路将电阻率的变化转化为电信号输出。

图2

图3为家用智能电话报警系统中检测模块的激光传感器的电路图。激光传感器使用小型激光发射器，该激光传感器激光管所产生的激光波长为635nm，其功率仅为5mw，发射部分采用单片机生成的调制信号，其频率为180KHz ，通过三极管使激光管发光；该激光传感器的接收部分采用一个与发射部分相匹配的接收管接收信号，其频率也为180KHz，返回的状态值，直接导入单片机，以此检测返回电压。当家中安全时，激光传感器返回的状态值为0～0.5V，当有人非法闯入时，激光传感器返回的状态值为5V，通过电压的返回值可判断该是否有人非法闯入。因为激光传感器采用了调制处理，接收管只能够接收频率与180KHz 差别较小的光，对于室内的其他光线，均不敏感，因而受外界影响小。

图3

图4 为家用智能电话报警系统中的报警电话设置，该报警电话使用独立4x4键盘的方式，和固定电话的键盘相结合。固定电话的键盘用于控制电话机本身的输入和报警电话的设置。键盘电路图中S1～S10分别为固定电话的数字键盘，既可控制固定电话的输入，又可控制单片机的电话号码输入。S11～S12是电话的#号和*键，其功能是报警电话存储的选择，S13～S16是单片机的拓展接口。

因为MC9S12XS128单片机具有多个IO端口，所以电话的拨号采用IO端口控制三极管导通的方式，从而实现模拟拨号键盘的输入，以此实现在固定电话不改变的基础上，达到输入报警电话。

系统由于采用了低功耗的传感器及芯片，对各个传感器模块和单片机使用5～6V电源供电，因为该系统的功耗在毫瓦级别，所以使用4节1.5V干电池供电。干电池内置于固定电话内，使整个系统实现小型化和集成化。

图4

图5 为家用智能电话报警系统的语言录、放电路。语言录、放电路使用单片8～20秒的语音录放模块ISD1820P， 其技术为CMOS，该电路电路可以实现边沿/电平触发两向选择，电源电压低，仅为3～5V，电流可保持在0.5uA，当不耗电时使用时间，使用时间长达一百多年。

当ISD1820P模块处于录、放模式时， CPU主控器使 REC 录音按键连通，这时录音开始，与此同时， RECLED 灯也会亮起，当CPU主控器释放时，录音停止。 对于放音，该系统采用的是循环放音模式，其默认值为开关闭合，当CPU主控器给予PE 键动作时，放音输出。

3 结束语

家用智能电话报警系统具有快速报警、可靠性高、控制方便、易于操作、结构简单、美观、价格便宜等优点，大大增加了小区和家庭的安全，具有广泛的应用前景。随着技术的发展和人们对安全的重视，未来家用智能电话报警系统将有很大的发展前景。

[1] 冯庆祥，毕平．智能化小区和智能住宅．低温建筑技术，2002:12-13

[2] 张金泉一种新型民用防火防盗报警器的研制．燕山大学学报，2000:47-48

[3] 西门子楼宇科技（香港／中国）有限公司．中国安防产品信息，2001:30-31

[4] 吕俊芳，潘军，陈巍．光电感烟火灾探测器的电路设计．航空计测技术，1999:30-33

[5] Yang.Y.,Yi.J.,Woo,Y.Y.,and Kim.B·Optimum design for linearity and efficiency of microwave Doherty amplifier using a new load matching technique, Microw.J.,2001,44:20-36

何乾伟，男，汉，年龄23周岁，西南石油大学 2012级本科生。

Intelligent home alarm system

He Qianwei
(Southwest Petroleum University, oil and gas engineering, Chengdu Sichuan, 610500)

Household intelligent telephone alarm system using fly think of Carl MC9S12DG128 microcontroller as the control center,the detecting element smoke sensor and laser sensor,with fixed phone as a household intelligent telephone alarm system of carrier to does not affect the use of fixed telephone to the normal function of conditions,if there is illegal personnel into the residents of the home in,laser sensors will collect the information,fixed phone will automatically outward Call Master pre stored telephone number,in order to notify the owner,if the host response,the system will through telephone lines to remind the owner, the home is illegal intrusion by ring back tone detection.When the first fixed telephone when a fault occurs,the system also set aside a second alternate phone numbers,the user can also choose sounding indoor pre installed alarm horn,to drive away the intruders.If flammable and explosive gas leak in the home,the smoke sensor will collect this information,and inform the master in a similar way with the laser sensor, thus ensuring the home safety.

smart phone;alarm system; monitoring;automatic anti-theft

图5