基于CPLD的智能撥號報警系統(tǒng)設(shè)計

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，個人安全和財產(chǎn)安全越來越被人們重視。為了不受到傷害和損失，就需要有安全的報警系統(tǒng)。現(xiàn)在的報警系統(tǒng)多數(shù)是以單片機作為主控制器，連線復(fù)雜，可靠性和穩(wěn)定性不高[1-2].針對以上不足，本文利用EDA技術(shù)對報警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，系統(tǒng)以CPLD芯片作為控制核心，采用VHDL語言硬件描述來實現(xiàn)遠(yuǎn)程的智能報警，結(jié)構(gòu)和接口簡單，工作可靠性高。

1系統(tǒng)原理和組成

系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。系統(tǒng)由兩部分組成：外圍電路和CPLD控制電路。外圍電路包括檢測電路、語音電路、DTMF撥號電路、摘機/掛機電路、時鐘頻率電路、電源電路。CPLD控制電路包括電話信號音檢測模塊、雙音多頻信號DTMF收發(fā)時序模塊和摘機/掛機控制模塊。外圍電路和CPLD控制電路相協(xié)同來實現(xiàn)系統(tǒng)的報警。

系統(tǒng)工作原理：當(dāng)有人非法進(jìn)入室內(nèi)時，檢測電路中的傳感器便采集到入侵信號，入侵信號會啟動摘機/掛機控制模塊控制摘掛機電路實現(xiàn)電話摘機。摘機后，電話信號音檢測模塊識別電話系統(tǒng)的狀態(tài)是否處于可撥號狀態(tài)。如果是，則DTMF收發(fā)時序模塊控制DTMF撥號電路以雙音頻DTMF方式撥預(yù)定的電話號，語音電路播放所要報警的報警信息;否則，通過摘機/掛機控制模塊控制掛機電路實現(xiàn)電話掛機，延時后再撥。

系統(tǒng)中檢測、DTMF撥號、摘機/掛機等功能使用硬件電路來實現(xiàn)，電話語音識別、DTMF收發(fā)時序、摘機/掛機控制等功能使用軟件編程來實現(xiàn)。

2系統(tǒng)外圍電路

2.1檢測電路

本系統(tǒng)采用熱釋電紅外傳感器P228進(jìn)行探測[3]，檢測電路如圖2所示。當(dāng)有人進(jìn)入時，P288檢測到的信號經(jīng)C11高頻濾波直接輸入到放大器IC1進(jìn)行低噪聲、高穩(wěn)定放大。當(dāng)IC1輸出電壓高于IC2的基準(zhǔn)電壓時， IC2也輸出高電平，驅(qū)動光電隔離器4N25導(dǎo)通，輸出入侵信號EN，作為報警系統(tǒng)的啟動信號提供給主控電路。

2.2語音電路

語音電路用于錄制和播放所要報警的語音信號或其他報警信息，相應(yīng)信息可由用戶預(yù)先設(shè)定并可隨時修改。本系統(tǒng)中的語音電路選用語音錄放芯片APR9600.錄音時外部音頻信號經(jīng)芯片APR9600內(nèi)部具有自動增益調(diào)節(jié)的話筒放大器放大，由內(nèi)部濾波器和采樣電路處理后存入專用快閃存儲器Flash RAM中。放音時芯片內(nèi)部邏輯電路從Flash RAM中取出信號，經(jīng)過一個低通濾波器送到功率放大器，然后經(jīng)音頻功率放大器放大后輸送到電話線路上，電路如圖3所示。