基于單片機的艦船自動報警系統的設計

摘要：介紹一種以單片機AT89C52為控制核心的艦用自動報警系統，主要功能是對電話雙音多頻信號進行編解碼，當有人非法進入艦船艙室內時通過拔預置的電話號碼進行自動報警。本系統重點放在遠程語音報警的研制上，可組成非法侵入報警、火災報警、浸水報警等多功能報警系統。通過附加實現一些智能控制，賦予報警系統更強大和完整的功能，從而滿足艦艇及民用船舶對安全報警的需求。
關鍵詞：單片機；DTMF；MT8880；MT8980；時隙交換

隨著經濟全球化的深入發展，國際貿易對海運的需求不斷增長，但面對層出不窮，日益猖獗的海盜行為，我們的安全防范意識也必須不斷增強。因此，研究和開發面向艦艇和民用船舶、成本低、運行可靠的艦船用自動報警系統已成為當前艦船反恐、防盜報警裝置的主要發展方向，這對于保障貨船船員的生命財產安全，提高護航艦船的快速反應能力，有著十分重要的現實意義。本系統主要是以單片機AT89C52為控制核心，利用艦用電話交換網絡作為傳輸介質，與艦用電話機并聯，只在報警期間占用電話線路，報警結束后系統與電話線路脫離，不影響電話機的正常使用。當探測器檢測到意外情況后就發出報警電平信號到主機控制部分，主機控制部分對該電平信號進行處理，然后控制撥號芯片向電話線路撥出雙音多頻信號，當線路接通后控制語音芯片播放出事先錄制好的語音信號到電話線路，實現語音報警。

1 系統組成及工作原理
系統組成框圖如圖1所示。本系統通過傳感器采集信號，經信號調理電路整理后，再由模數轉換器將轉換后的數字信號送入單片機1，單片機1輸出通過由MT8880和MT8980組成的交換網絡傳送到單片機2，TP3057主要負責語音的編碼和解碼。單片機2的輸出通過RS-232串行接口將所采集到的溫度、壓力、光電等數據送入PC機，從PC機便可以清楚看到所采集的數據，從而實現系統的報警功能。

2 系統硬件電路的設計
整個報警系統的硬件電路以單片機AT89C52為控制核心，外圍電路有信號采集放大模塊、A／D轉換模塊、DTMF模擬撥號收號模塊、語音編碼解碼模塊、時隙交換模塊、串行通信模塊等。
2．1 單片機控制中心
本系統單片機控制采用AT89C52，應用單片機最小系統電路。單片機1主要負責接收被放大了的傳感器采集到的信號，通過固化在內部ROM中的應用軟件來判斷是什么地方發生了什么情況，然后轉到相應的中斷處理過程，并且控制撥號芯片產生正確的DTMF信號，完成對艦船安全值班室電話機的呼叫。此外，還能有效地判斷當前線路的狀態，如果遇到線路忙等情況時可以有相應的等待機制。在長時間不通的情況下可以更換不同的號碼多次嘗試，直到有人獲得報警信息為止。單片機2主要是完成接收的通過電話傳來的報警信號，并上傳到PC機上。