主頁(yè)(http://www.130131.com):基于MMS的即時(shí)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及功能(一) 基于MMS的即時(shí)報(bào)警系統(tǒng),以AVR單片機(jī)為核心控制電路,采用了包括GPRS技術(shù)、語(yǔ)音處理電路、圖片抓拍電路、人體熱紅外感應(yīng)電路和DTMF譯碼電路等電路。系統(tǒng)通過(guò)人體熱紅外感應(yīng)來(lái)觸發(fā)微控制器啟動(dòng)圖像處理模塊抓拍圖片,并通過(guò)手機(jī)模塊以MMS形式發(fā)送到用戶手機(jī)上。同時(shí),用戶也可以主動(dòng)發(fā)送指令給報(bào)警系統(tǒng)以獲取當(dāng)前圖片。此系統(tǒng)可以及時(shí)抓拍犯罪人的相貌,為公安機(jī)關(guān)抓獲罪犯提供最直接的證據(jù),有助于及時(shí)抓捕罪犯,實(shí)現(xiàn)家居安防及時(shí)報(bào)警功能。 引言 隨著社會(huì)的發(fā)展,入室盜竊案越來(lái)越多,使人們財(cái)產(chǎn)受到極大的威脅。由于入室盜竊者非常狡猾,使警方破案極為困難。而本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以為家居提供安全保障,同時(shí)為警方破案提供最大化幫助。目前,市場(chǎng)上也出現(xiàn)了各式各樣的智能家居控制系統(tǒng),說(shuō)明家居安防越來(lái)越受重視,即時(shí)報(bào)警系統(tǒng)不可或缺。 本文設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)以即時(shí)報(bào)警為理念,即時(shí)將報(bào)警系統(tǒng)抓拍的罪犯圖像以MMS(MultimediaMessagingService,彩信)形式發(fā)送給用戶,從而讓用戶及時(shí)掌握家中動(dòng)態(tài),為破案提供直接證據(jù)。本系統(tǒng)同時(shí)能與用戶語(yǔ)音交互,用戶可以主動(dòng)要求系統(tǒng)抓拍室內(nèi)當(dāng)前圖像。 1系統(tǒng)的工作原理 1.1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)應(yīng)該全面考慮系統(tǒng)的總體功能,進(jìn)行硬件的初步選型后,確定一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的可行方案。經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比,考慮到節(jié)約整體成本,系統(tǒng)以Atmel公司生產(chǎn)的AVR系列ATmega16L單片機(jī)為控制核心,并選用低功耗和低成本的功能器件。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究,從技術(shù)上認(rèn)真分析,認(rèn)為需滿足下列5條技術(shù)要求,方能實(shí)現(xiàn)功能完善、即時(shí)報(bào)警這兩個(gè)主要目標(biāo)。 ①報(bào)警系統(tǒng)靈敏度要高,能即時(shí)向用戶發(fā)送警情; ②報(bào)警地點(diǎn)與被呼叫對(duì)象(用戶)之間的空間距離應(yīng)不受限制; ③能夠與用戶進(jìn)行語(yǔ)音交互; ④如因故死機(jī),應(yīng)能正;謴(fù)運(yùn)行; ⑤整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)能隱蔽安裝,不易被罪犯發(fā)覺(jué)破壞。 1.2系統(tǒng)框圖 即時(shí)報(bào)警系統(tǒng)由AVR單片機(jī)ATmega16L、語(yǔ)音模塊、GPRS模塊、DTMF譯碼電路、人體熱紅外感應(yīng)電路和圖像采集模塊組成,系統(tǒng)框圖如圖1所示。 1.3系統(tǒng)主要功能 ①當(dāng)人體熱紅外感應(yīng)探頭感應(yīng)到人體熱紅外線時(shí),便會(huì)啟動(dòng)人體熱紅外感應(yīng)電路產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào),并傳送給主控單片機(jī)ATmega16L.微控制器在被觸發(fā)后啟動(dòng)攝像頭模塊抓拍圖片,并將圖片以MMS形式通過(guò)GPRS模塊發(fā)送給用戶指定的手機(jī)號(hào)碼;發(fā)送完后給用戶打電話,語(yǔ)音通知用戶報(bào)警。 ②用戶可以主動(dòng)給系統(tǒng)撥號(hào), 系統(tǒng)與用戶語(yǔ)音交互,接受用戶控制,如設(shè)定報(bào)警號(hào)碼、要求抓拍圖片等。 2.1主控芯片電路 ATmega16L單片機(jī)是一款高性能、低功耗的8位AVR微處理器,具有先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu),內(nèi)部有大容量的ROM、RAM、Flash和EEPROM,集成4通道PWM和SPI串行外設(shè)接口,有兩個(gè)可編程的串行UART和豐富的片內(nèi)/片外中斷引腳。 2.2人體熱紅外感應(yīng)電路 此部分電路以熱釋電紅外傳感器和紅外傳感信號(hào)處理器BISS0001為核心,熱釋電紅外傳感器是一種能夠感應(yīng)人體靠近或遠(yuǎn)離的傳感器,將人體紅外熱輻射信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。人體都有恒定的體溫,一般在37℃左右,人體會(huì)發(fā)射10μm左右的特定波長(zhǎng)紅外線。熱釋電紅外傳感器通過(guò)菲涅爾透鏡將熱釋的紅外信號(hào)聚焦在熱釋電紅外傳感器(PIR)上。熱釋電紅外傳感器將透過(guò)濾光晶片的紅外輻射能量的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào),即熱電轉(zhuǎn)換。因此在被動(dòng)紅外探測(cè)器的警戒區(qū)內(nèi),當(dāng)無(wú)人體移動(dòng)時(shí),熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度;當(dāng)人體進(jìn)入警戒區(qū)時(shí),熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異。此時(shí)將前后兩次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果,可以判斷出是否有人進(jìn)入警戒區(qū)。人體熱紅外感應(yīng)電路如圖2所示,主控器通過(guò)與SING端相連的輸入端口的高低電平來(lái)判斷是否有人進(jìn)入警戒區(qū)。 PIR將熱電轉(zhuǎn)換的電信號(hào)由S腳傳送到第一級(jí)運(yùn)放的1IN+腳,運(yùn)算放大器OP1(1IN-、1IN+為差分輸入端)組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路,將信號(hào)放大,然后耦合給運(yùn)算放大器OP2(2IN-為反相輸入端),再進(jìn)行第二級(jí)放大,同時(shí)將直流電位抬高(≈0.5VDD)后,BISS0001內(nèi)部將輸出信號(hào)送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器,檢出有效觸發(fā)信號(hào)。由于BISS0001內(nèi)部VH≈0.7VDD,VL≈0.3VDD,所以當(dāng)VDD=5V時(shí),可有效抑制±1V的噪聲干擾,提高系統(tǒng)的可靠性。BISS0001具有感應(yīng)鎖時(shí)間:感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后(高電平變成低電平),可以緊跟著設(shè)置一個(gè)鎖時(shí)間段,在此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接收任何感應(yīng)信號(hào)。 由此,當(dāng)有人進(jìn)入警戒區(qū)時(shí),信號(hào)輸出引腳SING將變?yōu)楦唠娖剑鵁o(wú)人時(shí)則變?yōu)榈碗娖。微處理器檢測(cè)到SING相連的引腳的電平變化,就可以判斷有人進(jìn)入了警戒區(qū)。 2.3圖像采集模塊 2.3.1VC0706介紹 圖像采集模塊采用北京中星微電子公司的VC0706系列芯片,該芯片是中星微電子針對(duì)圖像采集和處理應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)字圖像處理芯片。通過(guò)對(duì)來(lái)自CMOS傳感器的視頻信號(hào)進(jìn)行AWB(自動(dòng)白平衡)、AE(自動(dòng)曝光)、AGC(自動(dòng)增益控制)等圖像處理,并融合低照度下圖像增強(qiáng)處理、圖像噪聲智能預(yù)測(cè)與抑制等先進(jìn)技術(shù),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)CCIR656接口輸出高質(zhì)量的數(shù)字視頻信號(hào),供外部處理器進(jìn)行壓縮和處理。 系統(tǒng)MCU通過(guò)SPI接口與VC0706連接,依據(jù)VC0706的內(nèi)部通信協(xié)議進(jìn)行通信。 VC0706的SPI接口只支持兩種工作模式: ②Slavemode,VC0706作為SPI的從設(shè)備,主要用于連接外部控制器。 同時(shí),VC0706只支持MSB的傳輸方式和8位的字符長(zhǎng)度。
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