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随着人们生活水平的提高，大家对住宅的要求已不满足于遮风挡雨，智能小区成为一种发展趋势。本文介绍一种廉价且易实现的构筑智能小区的方法。
1.总体方案
智能小区的主要功能一是实现小区的安全性，在出现突发事件（例如发生入室盗窃、打劫和火灾）时可以自动地向小区监控中心报告；另外一个主要功能就是可以实现家居的远程控制，使人们可以通过电话线对家用电器进行控制。本系统的框图如图1所示。
2. 家庭网关的电路组成和工作原理
包括中央处理器和CM8888接口电路、振铃检测电路、模拟摘机电路，图2是组成框图，在本刊网站上有其具体电路原理图。
单片机采用的是ATMEL公司的AT89C51，它有4K的flash存储器，256字节的RAM。E2PROM采用的是AT24C02（ATMEL公司），具有I2C总线接口，可用AT89C51单片机来模拟I2C总线通讯协议，只占用单片机的二个I/O口。CM8888是DTMF收发器，它的特点是：集成度高、数据传送稳定、抗干扰强，具有多种模式，可编程控制，易与单片机接口。nRF401是单片收发合一的无线控制芯片，它的特点是：灵敏度高，可达到－105dBm；FSK调制；TTL接口，易与单片机接口，工作频率可达20kbit/s。语音电路选用ISD1400作为主芯片来构成，它具有开关接口，可以选用脉冲或是电平触发方式来放音，录放音时间可达16秒和20秒。
电话机是否摘机和有无振铃，都使电话线上产生不同的电平，利用稳压管和光耦构成判别振铃信号的主要电路，当出现振铃信号时，电话线上有超过100V的脉冲电压，如果电话线没有振铃信号同时也不处于摘机状态，电话线上的电压大概为30～40V。因此如果一个稳压管的稳压值为60V，那么平时没有振铃信号，稳压管就不会击穿；而当出现振铃信号时稳压管就会击穿。CPU可通过光耦检测有无振铃信号。
模拟摘挂机电路主要包括三极管以及电阻和电感。CPU可通过对三极管基极的清0和置1来控制电话线上电平的高低，其作用等效于手动摘挂机。
这个网关装置搭接在程控电话线上，当用户拔打电话时，外线的振铃检测电路会把振铃信号转成周期固定的矩形脉冲送给单片机，而每个脉冲都会使单片机产生一次中断计数，当达到一定次数后，则会认为是有效呼叫，模拟摘机进入通信状态。接着会语音提示，让用户选择是进行通话还是进行控制并提示其按相应的数字键来确定；如果是进行控制，则让用户输入密码，如果正确，用户可按语音提示进行相关的操作，如进行电器的开关等。
另外，当家中无人时，如果发生了火警或者是盗警，则会自动按E2PROM中存储的电话号码自动拨号，可按事先设好的顺序拨打数个不同的电话，如果是拨入小区监控中心的，则会按一定的编码格式向监控中心传输数据，监控中心的上位机软件就可进行相应的报警处理。如果是拨给用户的，可在电话拨通后，传送事先录好的语音。这时用户就会知道家中发生的事情了。单片机程序流程图如图3。
3.监控中心的设计
包括下位机设计和上位机（即PC机）上的监控软件设计。
（1）下位机设计 包括振铃检测电路、模拟摘机电路、与CM8888的接口电路、单片机和PC机的接口、PC机的监控软件设计，图4为其连接框图。在本刊网站上给出了对DTMF芯片CM8888的操作代码。
监控中心是有人值守的，它的振铃检测电路处于活跃状态，当它检测到有振铃信号时，就自动摘机，而后按事前定好的通信协议，回一个DTMF信号给拨叫端，而后接收DTMF信号，再送到PC机，再等PC机的确认信号，如果没有收到PC机的确认信号则重传，直到收到PC机的确认信号。而后再等待新的振铃信号。
（2）监控软件设计 采用VC＋＋6.0和MapInfo来实现，包括数据库部分和电子地图两部分，电子地图部分用MapInfo来实现，数据库部分用VC＋＋来做，电子地图主要是各个楼层的平面图形，数据库部分是各个住户的详细资料，当有报警信号进入时，可以从电子地图上快速得出报警的地点和所在单元住户的详细资料，从而可以在最短的时间内做出反应。
4.通信协议
因为CM8888传送的是数字0～9和A～D的双音多频信号，所以在家庭网关和监控中心间的通信必须有一个通信协议，从而可以让监控程序来从中取得信息。格式如下：
其中，＊是码头，＃是码尾，ID号用来标识用户，最多可达到9999个用户，对于一个小区来说，ID资源足够了，监控程序取得ID号后，可以从用户数据库中取得对应的用户信息，在屏幕上显示报警方位，可进行快速的处理。
警情类型：“1”：火警、“2”：盗警、“3”：匪警、“4”：求助、“5”：自检。
这样监控中心在取得警情类型号后就可以决定采取何种措施，如果是火警，则应通知消防队，如果是匪警，则应通知110。
5.小 结
本装置在实现智能小区系统中，具有简洁、可靠、实现容易等特点，可在远程通过电话来对家用电器进行控制，查询其状态，也可以进行家庭的智能监控，如果再添加报警遥控器，则在进行匪警报警时就更加隐蔽，也更加方便。■
1.总体方案
智能小区的主要功能一是实现小区的安全性，在出现突发事件（例如发生入室盗窃、打劫和火灾）时可以自动地向小区监控中心报告；另外一个主要功能就是可以实现家居的远程控制，使人们可以通过电话线对家用电器进行控制。本系统的框图如图1所示。
2. 家庭网关的电路组成和工作原理
包括中央处理器和CM8888接口电路、振铃检测电路、模拟摘机电路，图2是组成框图，在本刊网站上有其具体电路原理图。
单片机采用的是ATMEL公司的AT89C51，它有4K的flash存储器，256字节的RAM。E2PROM采用的是AT24C02（ATMEL公司），具有I2C总线接口，可用AT89C51单片机来模拟I2C总线通讯协议，只占用单片机的二个I/O口。CM8888是DTMF收发器，它的特点是：集成度高、数据传送稳定、抗干扰强，具有多种模式，可编程控制，易与单片机接口。nRF401是单片收发合一的无线控制芯片，它的特点是：灵敏度高，可达到－105dBm；FSK调制；TTL接口，易与单片机接口，工作频率可达20kbit/s。语音电路选用ISD1400作为主芯片来构成，它具有开关接口，可以选用脉冲或是电平触发方式来放音，录放音时间可达16秒和20秒。
电话机是否摘机和有无振铃，都使电话线上产生不同的电平，利用稳压管和光耦构成判别振铃信号的主要电路，当出现振铃信号时，电话线上有超过100V的脉冲电压，如果电话线没有振铃信号同时也不处于摘机状态，电话线上的电压大概为30～40V。因此如果一个稳压管的稳压值为60V，那么平时没有振铃信号，稳压管就不会击穿；而当出现振铃信号时稳压管就会击穿。CPU可通过光耦检测有无振铃信号。
模拟摘挂机电路主要包括三极管以及电阻和电感。CPU可通过对三极管基极的清0和置1来控制电话线上电平的高低，其作用等效于手动摘挂机。
这个网关装置搭接在程控电话线上，当用户拔打电话时，外线的振铃检测电路会把振铃信号转成周期固定的矩形脉冲送给单片机，而每个脉冲都会使单片机产生一次中断计数，当达到一定次数后，则会认为是有效呼叫，模拟摘机进入通信状态。接着会语音提示，让用户选择是进行通话还是进行控制并提示其按相应的数字键来确定；如果是进行控制，则让用户输入密码，如果正确，用户可按语音提示进行相关的操作，如进行电器的开关等。
另外，当家中无人时，如果发生了火警或者是盗警，则会自动按E2PROM中存储的电话号码自动拨号，可按事先设好的顺序拨打数个不同的电话，如果是拨入小区监控中心的，则会按一定的编码格式向监控中心传输数据，监控中心的上位机软件就可进行相应的报警处理。如果是拨给用户的，可在电话拨通后，传送事先录好的语音。这时用户就会知道家中发生的事情了。单片机程序流程图如图3。
3.监控中心的设计
包括下位机设计和上位机（即PC机）上的监控软件设计。
（1）下位机设计 包括振铃检测电路、模拟摘机电路、与CM8888的接口电路、单片机和PC机的接口、PC机的监控软件设计，图4为其连接框图。在本刊网站上给出了对DTMF芯片CM8888的操作代码。
监控中心是有人值守的，它的振铃检测电路处于活跃状态，当它检测到有振铃信号时，就自动摘机，而后按事前定好的通信协议，回一个DTMF信号给拨叫端，而后接收DTMF信号，再送到PC机，再等PC机的确认信号，如果没有收到PC机的确认信号则重传，直到收到PC机的确认信号。而后再等待新的振铃信号。
（2）监控软件设计 采用VC＋＋6.0和MapInfo来实现，包括数据库部分和电子地图两部分，电子地图部分用MapInfo来实现，数据库部分用VC＋＋来做，电子地图主要是各个楼层的平面图形，数据库部分是各个住户的详细资料，当有报警信号进入时，可以从电子地图上快速得出报警的地点和所在单元住户的详细资料，从而可以在最短的时间内做出反应。
4.通信协议
因为CM8888传送的是数字0～9和A～D的双音多频信号，所以在家庭网关和监控中心间的通信必须有一个通信协议，从而可以让监控程序来从中取得信息。格式如下：
其中，＊是码头，＃是码尾，ID号用来标识用户，最多可达到9999个用户，对于一个小区来说，ID资源足够了，监控程序取得ID号后，可以从用户数据库中取得对应的用户信息，在屏幕上显示报警方位，可进行快速的处理。
警情类型：“1”：火警、“2”：盗警、“3”：匪警、“4”：求助、“5”：自检。
这样监控中心在取得警情类型号后就可以决定采取何种措施，如果是火警，则应通知消防队，如果是匪警，则应通知110。
5.小 结
本装置在实现智能小区系统中，具有简洁、可靠、实现容易等特点，可在远程通过电话来对家用电器进行控制，查询其状态，也可以进行家庭的智能监控，如果再添加报警遥控器，则在进行匪警报警时就更加隐蔽，也更加方便。■