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智能化住宅小區(qū)安全服務系統(tǒng)
摘要：簡要介紹一種以公共電話網(wǎng)日傳輸媒介的住宅小區(qū)自動安防報警系統(tǒng)。系統(tǒng)以微控制器核心，日小區(qū)內(nèi)住戶提供安全監(jiān)視和服務，具有可靠性高、成本低、易普及等優(yōu)點。隨著人們生活水平的不斷提高，家庭安全服務正在逐漸引起人們的重視。在住宅小區(qū)中設置聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，使小區(qū)管理中心能對住戶的警情進行及時處理，正是人們所期盼的。電話設備的大規(guī)模普及，使得利用公用電話網(wǎng)實現(xiàn)小區(qū)自動報警聯(lián)勤系統(tǒng)成為可能。
一、系統(tǒng)工作原理和硬件設計
系統(tǒng)以微控制器AT89C52為核心，由兩部分組成：一部分是設置在居民住宅中的報警前端；另一部分是設置在物業(yè)管理中心的監(jiān)視終端。前者，由安放在住宅中的各種傳感器收集相應的模擬量信號，當信號達到報警門限的時候，啟動報警裝置，將報警信息通過電話線路傳到住宅小區(qū)的物業(yè)管理中心（或相應的安全服務部門）。后者，將收到的報警信息進行存儲和顯示，同時以聲、光的形式通知管理人員采取相應措施對警情予以處理。
傳感器部分包括煤氣泄漏檢測模塊、門磁開關(guān)模塊、紅外人體移動探測模塊、溫度/煙霧傳感模塊以及玻璃破碎振動模塊等。傳感器陣列的模塊化設計使用戶能模擬需要增減功能，增強了系統(tǒng)的適應性。
考慮到家用報警系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)量不大，可采用雙音多頻遠程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（DTMF）傳送報警數(shù)據(jù)。由傳感器陣列或手工輸入方式收集的報警信息，通過公用網(wǎng)遠程連接物業(yè)管理中心的監(jiān)視終端，當前端系統(tǒng)確認需要報警和幫助時，自動撥通監(jiān)控終端。接通以后以DTMF方式發(fā)送報警信息（包括本機號碼和警種等）。監(jiān)視終端收到振鈴信號后，控制DTMF發(fā)送、接收芯片模擬摘機動作，接收警情信息，啟動聲光報警，根據(jù)其中的本機號碼信息得到報警地點，將當前時間以及報警地點和警種等信息存入Flash存儲器中以備日后查詢，同時將這些信息在液晶顯示器上顯示出來。管理人員按下清除鍵清除聲光報警，并根據(jù)情況采取對策，處理時間也被同時記錄在系統(tǒng)的存儲器中。整個系統(tǒng)的工作流程和監(jiān)控終端的原理框圖如圖分別如圖1、圖2所示。
系統(tǒng)使用閃速存儲器保存報警信息，以便日后查詢。另外，小區(qū)住戶的電話號碼和住戶地址對應表也存在其中，用于將收到的報警信息中的電話號碼信息轉(zhuǎn)換為住戶地址信息。
系統(tǒng)選用28SF040型4MB SuperFlash EEPROM。該存儲器通過優(yōu)化接口特性使得其讀寫速度非�？�、功耗很低。此外，該芯片還采用了硬件和軟件保護的方法對片內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)進行有效的保護。在硬件方面，將引腳OE拉低或?qū)⒁_CE或WE置高以及當電源電壓降到2.5V以下時，都會禁止往片內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，在該器件上電時會自動處于軟件保護狀態(tài)。在處于軟件寫保護狀態(tài)時，須要對7個特定的地址單元進行讀操作才能解保護。同樣，對另外7個特定地址單元進行讀操作后使器件處于寫保護狀態(tài)，這種設計保證了存儲數(shù)據(jù)的可靠性。
時間是報警信息中不可或缺的組成部分。本系統(tǒng)采用RICOH公司的RS5C348時鐘芯片提供時間信息。該芯片以SPI總線方式與CPU進行接口，有閏年自動判斷和電壓檢測功能，得到準確的時間和日歷信息只須讀取幾個寄存器，簡化了電路設計，提高了設計的可靠性。但由于AT89C52沒有SPI接口，故在編程時要用軟件來模擬SPI接口時序。
收到報警信息后須要提示時間、地點、警鐘等信息，以便管理人員及時作出反應和處理緊急事件。系統(tǒng)采用的是EPSON公司的圖形點陣式液晶顯示驅(qū)動器SED1353來驅(qū)動SHARP和320×240點陣LM32019T型LCD。該驅(qū)動器可與Intel的51系列或Motorola的68系列MCU直接接口，支持1024×1024點陣LCD，具有分屏顯示功能，可將2個完全不同的點陣圖形顯示在上下2個半屏上。為優(yōu)化顯示速度和性能設置了SRAM接口作為顯示緩存，緩存容量可達128KB。SED1353與89C52的接口示意如圖3所示，其中MEMCS，MEMR和MEMW是針對顯示緩存SRAM的片選、讀和寫的信號接口。
為了避免發(fā)生報警前對電話設備和線中的破壞，系統(tǒng)采用聯(lián)勤方式，報警信息可通過其他住戶的電話線向監(jiān)控終端發(fā)送信息。
二、系統(tǒng)軟件設計
監(jiān)視系統(tǒng)的主要功能是在聲光報警的同時將收到的報警信息進行顯示和存儲，存儲內(nèi)容可通過RS232接口讀到計算機中以便查詢，以及利用計算機校正系統(tǒng)的時鐘。主程序完成的功能為MCU的各個相關(guān)SFR的初始化、用戶定義的存儲單元的初始化，以及各主要外圍器件（如時鐘芯片、電話芯片、LCD驅(qū)動芯片）和閃速存儲器等的初始化。電話接口電路的振鈴信號接到單片機的外中斷口線上，中斷服務子程序的功能是接收報警信息并予以存儲和顯示，主要軟件流程如圖4所示。系統(tǒng)設置的2個按鍵分別對應清除聲光報警（亦即管理人員對報警作出響應）及申請和上位微機進行通信（包括將存儲器內(nèi)容讀到微機中，利用微機校正系統(tǒng)的時鐘芯片的時間設置和將保存在微機中的地址電話對應表寫入閃速存儲器中）的功能，主要軟件流程如圖5所示。
在閃速存儲器28SF040中存放的是收到的報警信息和預先定
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