基于單片機(jī)的艦船自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：介紹一種以單片機(jī)AT89C52為控制核心的艦用自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，主要功能是對(duì)電話(huà)雙音多頻信號(hào)進(jìn)行編解碼，當(dāng)有人非法進(jìn)入艦船艙室內(nèi)時(shí)通過(guò)拔預(yù)置的電話(huà)號(hào)碼進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。本系統(tǒng)重點(diǎn)放在遠(yuǎn)程語(yǔ)音報(bào)警的研制上，可組成非法侵入報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、浸水報(bào)警等多功能報(bào)警系統(tǒng)。通過(guò)附加實(shí)現(xiàn)一些智能控制，賦予報(bào)警系統(tǒng)更強(qiáng)大和完整的功能，從而滿(mǎn)足艦艇及民用船舶對(duì)安全報(bào)警的需求。
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；DTMF；MT8880；MT8980；時(shí)隙交換

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的深入發(fā)展，國(guó)際貿(mào)易對(duì)海運(yùn)的需求不斷增長(zhǎng)，但面對(duì)層出不窮，日益猖獗的海盜行為，我們的安全防范意識(shí)也必須不斷增強(qiáng)。因此，研究和開(kāi)發(fā)面向艦艇和民用船舶、成本低、運(yùn)行可靠的艦船用自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已成為當(dāng)前艦船反恐、防盜報(bào)警裝置的主要發(fā)展方向，這對(duì)于保障貨船船員的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高護(hù)航艦船的快速反應(yīng)能力，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本系統(tǒng)主要是以單片機(jī)AT89C52為控制核心，利用艦用電話(huà)交換網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，與艦用電話(huà)機(jī)并聯(lián)，只在報(bào)警期間占用電話(huà)線(xiàn)路，報(bào)警結(jié)束后系統(tǒng)與電話(huà)線(xiàn)路脫離，不影響電話(huà)機(jī)的正常使用。當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到意外情況后就發(fā)出報(bào)警電平信號(hào)到主機(jī)控制部分，主機(jī)控制部分對(duì)該電平信號(hào)進(jìn)行處理，然后控制撥號(hào)芯片向電話(huà)線(xiàn)路撥出雙音多頻信號(hào)，當(dāng)線(xiàn)路接通后控制語(yǔ)音芯片播放出事先錄制好的語(yǔ)音信號(hào)到電話(huà)線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警。

1 系統(tǒng)組成及工作原理
系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。本系統(tǒng)通過(guò)傳感器采集信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路整理后，再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)1，單片機(jī)1輸出通過(guò)由MT8880和MT8980組成的交換網(wǎng)絡(luò)傳送到單片機(jī)2，TP3057主要負(fù)責(zé)語(yǔ)音的編碼和解碼。單片機(jī)2的輸出通過(guò)RS-232串行接口將所采集到的溫度、壓力、光電等數(shù)據(jù)送入PC機(jī)，從PC機(jī)便可以清楚看到所采集的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報(bào)警功能。

2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)
整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的硬件電路以單片機(jī)AT89C52為控制核心，外圍電路有信號(hào)采集放大模塊、A／D轉(zhuǎn)換模塊、DTMF模擬撥號(hào)收號(hào)模塊、語(yǔ)音編碼解碼模塊、時(shí)隙交換模塊、串行通信模塊等。
2．1 單片機(jī)控制中心
本系統(tǒng)單片機(jī)控制采用AT89C52，應(yīng)用單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。單片機(jī)1主要負(fù)責(zé)接收被放大了的傳感器采集到的信號(hào)，通過(guò)固化在內(nèi)部ROM中的應(yīng)用軟件來(lái)判斷是什么地方發(fā)生了什么情況，然后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷處理過(guò)程，并且控制撥號(hào)芯片產(chǎn)生正確的DTMF信號(hào)，完成對(duì)艦船安全值班室電話(huà)機(jī)的呼叫。此外，還能有效地判斷當(dāng)前線(xiàn)路的狀態(tài)，如果遇到線(xiàn)路忙等情況時(shí)可以有相應(yīng)的等待機(jī)制。在長(zhǎng)時(shí)間不通的情況下可以更換不同的號(hào)碼多次嘗試，直到有人獲得報(bào)警信息為止。單片機(jī)2主要是完成接收的通過(guò)電話(huà)傳來(lái)的報(bào)警信號(hào)，并上傳到PC機(jī)上。