基于单片机的舰船自动报警系统的设计

摘要：介绍一种以单片机AT89C52为控制核心的舰用自动报警系统，主要功能是对电话双音多频信号进行编解码，当有人非法进入舰船舱室内时通过拔预置的电话号码进行自动报警。本系统重点放在远程语音报警的研制上，可组成非法侵入报警、火灾报警、浸水报警等多功能报警系统。通过附加实现一些智能控制，赋予报警系统更强大和完整的功能，从而满足舰艇及民用船舶对安全报警的需求。
关键词：单片机；DTMF；MT8880；MT8980；时隙交换

随着经济全球化的深入发展，国际贸易对海运的需求不断增长，但面对层出不穷，日益猖獗的海盗行为，我们的安全防范意识也必须不断增强。因此，研究和开发面向舰艇和民用船舶、成本低、运行可靠的舰船用自动报警系统已成为当前舰船反恐、防盗报警装置的主要发展方向，这对于保障货船船员的生命财产安全，提高护航舰船的快速反应能力，有着十分重要的现实意义。本系统主要是以单片机AT89C52为控制核心，利用舰用电话交换网络作为传输介质，与舰用电话机并联，只在报警期间占用电话线路，报警结束后系统与电话线路脱离，不影响电话机的正常使用。当探测器检测到意外情况后就发出报警电平信号到主机控制部分，主机控制部分对该电平信号进行处理，然后控制拨号芯片向电话线路拨出双音多频信号，当线路接通后控制语音芯片播放出事先录制好的语音信号到电话线路，实现语音报警。

1 系统组成及工作原理
系统组成框图如图1所示。本系统通过传感器采集信号，经信号调理电路整理后，再由模数转换器将转换后的数字信号送入单片机1，单片机1输出通过由MT8880和MT8980组成的交换网络传送到单片机2，TP3057主要负责语音的编码和解码。单片机2的输出通过RS-232串行接口将所采集到的温度、压力、光电等数据送入PC机，从PC机便可以清楚看到所采集的数据，从而实现系统的报警功能。

2 系统硬件电路的设计
整个报警系统的硬件电路以单片机AT89C52为控制核心，外围电路有信号采集放大模块、A／D转换模块、DTMF模拟拨号收号模块、语音编码解码模块、时隙交换模块、串行通信模块等。
2．1 单片机控制中心
本系统单片机控制采用AT89C52，应用单片机最小系统电路。单片机1主要负责接收被放大了的传感器采集到的信号，通过固化在内部ROM中的应用软件来判断是什么地方发生了什么情况，然后转到相应的中断处理过程，并且控制拨号芯片产生正确的DTMF信号，完成对舰船安全值班室电话机的呼叫。此外，还能有效地判断当前线路的状态，如果遇到线路忙等情况时可以有相应的等待机制。在长时间不通的情况下可以更换不同的号码多次尝试，直到有人获得报警信息为止。单片机2主要是完成接收的通过电话传来的报警信号，并上传到PC机上。