基于CPLD和VHDL的智能拨号报警系统的设计与实现

　　随着经济的发展和生活水平的提高，个人安全和财产安全越来越被人们重视。为了不受到伤害和损失，就需要有安全的报警系统。现在的报警系统多数是以单片机作为主控制器，连线复杂，可靠性和稳定性不高。针对以上不足，本文利用EDA技术对报警系统进行设计，系统以CPLD芯片作为控制核心，采用VHDL语言硬件描述来实现远程的智能报警，结构和接口简单，工作可靠性高。

　　1系统原理和组成

　　系统组成框图如图1所示。系统由两部分组成：外围电路和CPLD控制电路。外围电路包括检测电路、语音电路、DTMF拨号电路、摘机/挂机电路、时钟频率电路、电源电路。CPLD控制电路包括电话信号音检测模块、双音多频信号DTMF收发时序模块和摘机/挂机控制模块。外围电路和CPLD控制电路相协同来实现系统的报警。

　　
图1 系统组成框图

　　系统工作原理：当有人非法进入室内时，检测电路中的传感器便采集到入侵信号，入侵信号会启动摘机/挂机控制模块控制摘挂机电路实现电话摘机。摘机后，电话信号音检测模块识别电话系统的状态是否处于可拨号状态。如果是，则DTMF收发时序模块控制DTMF拨号电路以双音频DTMF方式拨预定的电话号，语音电路播放所要报警的报警信息;否则，通过摘机/挂机控制模块控制挂机电路实现电话挂机，延时后再拨。

　　系统中检测、DTMF拨号、摘机/挂机等功能使用硬件电路来实现，电话语音识别、DTMF收发时序、摘机/挂机控制等功能使用软件编程来实现。

　　2系统外围电路

　　2.1检测电路

　　本系统采用热释电红外传感器P228进行探测［3］，检测电路如图2所示。当有人进入时，P288检测到的信号经C11高频滤波直接输入到放大器IC1进行低噪声、高稳定放大。当IC1输出电压高于IC2的基准电压时， IC2也输出高电平，驱动光电隔离器4N25导通，输出入侵信号EN，作为报警系统的启动信号提供给主控电路。

　　
图2 检测电路

　　2.2语音电路

　　语音电路用于录制和播放所要报警的语音信号或其他报警信息，相应信息可由用户预先设定并可随时修改。本系统中的语音电路选用语音录放芯片 APR9600.录音时外部音频信号经芯片APR9600内部具有自动增益调节的话筒放大器放大，由内部滤波器和采样电路处理后存入专用快闪存储器 Flash RAM中。放音时芯片内部逻辑电路从Flash RAM中取出信号，经过一个低通滤波器送到功率放大器，然后经音频功率放大器放大后输送到电话线路上，电路如图3所示。

　　
图3 语音电路