主頁(yè)（http://www.130131.com）：基于熱釋電紅外傳感器的無(wú)線監(jiān)控報(bào)警 本設(shè)計(jì)旨在制作出一種功能強(qiáng)大的報(bào)警系統(tǒng)，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)能及時(shí)通知當(dāng)事人，即便其不在現(xiàn)場(chǎng)附近，并自動(dòng)呼叫報(bào)警。相比普通的報(bào)警器，本設(shè)計(jì)將重點(diǎn)放在遠(yuǎn)程語(yǔ)音報(bào)警上，只要接上適當(dāng)?shù)膫鞲衅骶涂山M成防盜報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、煤氣泄露報(bào)警等多功能報(bào)警系統(tǒng)，并附加實(shí)現(xiàn)一些智能控制功能，賦予報(bào)警系統(tǒng)更強(qiáng)大和完整的功能，以滿足人們對(duì)安全報(bào)警的需求。本系統(tǒng)基于電話網(wǎng)絡(luò)但是與電話互相獨(dú)立不會(huì)影響電話的正常使用，并通過(guò)語(yǔ)音提示操作，人機(jī)交互友好。 本系統(tǒng)主要包括電話自動(dòng)摘機(jī)和掛機(jī)電路，DTMF信號(hào)收發(fā)電路，語(yǔ)音提示電路，報(bào)警電路，鍵盤(pán)顯示電路，人體信號(hào)檢測(cè)電路，編碼電路，無(wú)線發(fā)射電路，以及作為主核心的單片機(jī)控制電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。我們?cè)O(shè)定報(bào)警部分為本系統(tǒng)主體工作部分，即實(shí)時(shí)監(jiān)控房?jī)?nèi)安全情況，在軟件上表現(xiàn)為主循環(huán)，當(dāng)有振鈴信號(hào)或設(shè)定信號(hào)時(shí)才中斷去執(zhí)行相應(yīng)操作。在此我們需要對(duì)人體的紅外輻射敏感并且抗干擾(如小動(dòng)物等)的傳感器，為此我們選用被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器，并在它的輻射照面覆蓋特殊的菲尼爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。設(shè)定部分的功能是存儲(chǔ)報(bào)警時(shí)需要撥打的號(hào)碼，并設(shè)定主人身份驗(yàn)證密碼。為了系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔采用液晶屏顯示。
圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 當(dāng)紅外線人體檢測(cè)電路檢測(cè)到有人體入侵時(shí)，編碼電路將該檢測(cè)探頭的地址編碼，并且經(jīng)過(guò)無(wú)線發(fā)射電路將檢測(cè)到有人體入侵的探頭的地址發(fā)送給無(wú)線接收電路，經(jīng)CPU譯碼后，LED顯示報(bào)警地址，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警或者向主任撥打預(yù)先設(shè)定的電話進(jìn)行報(bào)警。 信號(hào)檢測(cè)電路 信號(hào)檢測(cè)電路如圖2所示。配以濾波鏡片和阻抗匹配用場(chǎng)效應(yīng)管組成的熱釋電紅外傳感器，以非接觸方式檢測(cè)出來(lái)自人體的紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)BISS0001中的運(yùn)放N1的前置放大、運(yùn)算放大器N2的第二級(jí)放大，將直流電位抬高為內(nèi)置電壓Um后送到由比較器N4、N5組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Us。由于內(nèi)置電壓UH≈0.7UDD、UL≈0.3UDD，當(dāng)UDD=5V時(shí)，可有效地抑制±1V的噪聲干擾。N3作為條件比較器，當(dāng)輸入電壓Uc小于內(nèi)置電壓UR(≈0.2UDD)時(shí)，N3輸出為低電平封住了Us向下級(jí)遞送。而當(dāng)Uc>UR時(shí)，N3輸出為高電平，打開(kāi)與門(mén)N7，此時(shí)若有觸發(fā)信號(hào)Us的上跳變前沿到來(lái)，則可啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器，同時(shí)Uo輸出為高電平。比較器的域值選取很重要，域值太低易誤報(bào)，太高則靈敏度低。
圖2：信號(hào)檢測(cè)電路 在定時(shí)周期Tx內(nèi)，BISS0001的輸出端2為高電位，則晶體管VT1飽和導(dǎo)通，其集電極為低電位，將這一信號(hào)送到由單片機(jī)及無(wú)線發(fā)射電路組成的編碼及無(wú)線發(fā)射電路，接到編碼用的單片機(jī)的P0.0口，單片機(jī)將該探頭編碼后通過(guò)無(wú)線發(fā)射;在Tx結(jié)束時(shí)，BISS0001進(jìn)入封鎖周期Ti，其輸出端變?yōu)榈碗娖剑w管截止，其集電極為高電平。BISS0001的1腳(A端)與電源相連，使信號(hào)檢測(cè)電路處于重復(fù)觸發(fā)。Tx定時(shí)間隔可由BISS0001的3腳和4腳上所接的電阻和電容來(lái)確定。信號(hào)檢測(cè)探頭仰角可在120°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，并通過(guò)改變仰角來(lái)進(jìn)行實(shí)際探測(cè)距離的調(diào)節(jié)，我們可通過(guò)實(shí)際測(cè)試來(lái)調(diào)整，也可以調(diào)整信號(hào)檢測(cè)電路中的可調(diào)電阻RP來(lái)調(diào)整探頭的檢測(cè)距離，本設(shè)計(jì)電路可探測(cè)距離為30m。 編碼電路與無(wú)線收發(fā)射模塊 本設(shè)計(jì)中采用挪威Nordic公司新推出的集發(fā)射接收為一體的nRF401無(wú)線數(shù)傳芯片，它是一個(gè)為433MHzISM頻段設(shè)計(jì)的真正單片機(jī)UHF無(wú)線收發(fā)芯片，采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)。采用高增益天線的情況下傳輸距離可達(dá)3000m。 編碼及無(wú)線收發(fā)射電路如圖3所示。通過(guò)AT89C51的P2.0口控制射頻芯片的PWR_UP，使其為“1”時(shí)表示進(jìn)入正常工作模式，為“0”時(shí)表示進(jìn)入待機(jī)模式;P2.2接射頻芯片的CS,控制發(fā)送接收頻率，為“1”表示工作頻率為434.32MHz。為“0”表示工作頻率為433.92MHz。P2.1控制射頻芯片的TXEN端，使其為“1”表示進(jìn)入發(fā)送模式，為“0”表示進(jìn)入接收模式。
圖3：無(wú)線收發(fā)射電路 MT8880與AT89C51及語(yǔ)音電路的接口 MT8880內(nèi)部有5個(gè)寄存器，分別為接收數(shù)據(jù)寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA和CRB以及收發(fā)狀態(tài)寄存器。在本設(shè)計(jì)中，僅采用發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA和CRB發(fā)送DTMF信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)功能。發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)決定要發(fā)送的雙音頻信號(hào)的頻率，因此只能向發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器寫(xiě)入數(shù)據(jù)。兩個(gè)收發(fā)控制寄存器占用同一個(gè)地址，因此根據(jù)CRA中的寄存器選擇位的值決定是否對(duì)CRB進(jìn)行操作 。 ISDl420語(yǔ)音芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)，且錄放音質(zhì)極好，并有一定的混響效果;它的外圍元件簡(jiǎn)單，僅需簡(jiǎn)單的阻、容器件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放音電路;無(wú)須后備電源，信息存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，不需要專(zhuān)用的編程器及語(yǔ)音開(kāi)發(fā)器;具有較強(qiáng)的選址能力，可把存儲(chǔ)器分成160段來(lái)管理，形成最小的錄放時(shí)間為125ms。在本設(shè)計(jì)中，因需要四段報(bào)警提示語(yǔ)音，因此在語(yǔ)音分段方法設(shè)計(jì)時(shí)均將每段語(yǔ)音設(shè)為5s，其起始地址分別為00000000B、00101000B、01010000B、01111000B ISD1402的數(shù)據(jù)口A3、A4、A5、A6分別接單片機(jī)端口擴(kuò)展芯片8255的PB0、PB1、PB2、PB3口，A0、A1、A2、A7接地，PLAYL接8255的PB5腳，SP經(jīng)電容C14將語(yǔ)音信號(hào)偶合后送去電話接口電路。當(dāng)按下開(kāi)關(guān)SB1，錄音指示LED發(fā)光并同時(shí)開(kāi)始錄音。當(dāng)有警情時(shí)，單片機(jī)控制DTMF信號(hào)發(fā)送/接收電路自動(dòng)撥打電話，電話接通后單片機(jī)根據(jù)不同的探測(cè)器送來(lái)的信號(hào)向ISD1420發(fā)送要放哪一段錄音的指令和放音指令。ISD1420則將語(yǔ)音信號(hào)送到電話接口電路，等待放音完畢以后，單片機(jī)發(fā)送掛機(jī)命令，報(bào)警完畢。
|
