语音防盗防火报警系统的设计

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语音防盗防火报警系统的设计 [复制链接]

语音防盗防火报警系统的设计

摘要

文章阐述了利用编解码器进行无线信号传输, 采用单片机和WT588D语音模块进行防盗防火报警的原理和实现过程;模块本身带有最小系统应用电路，只需连接好音频输出，以及控制端，通电即可工作，应用较方便。WT588D语音芯片体积小，适合应用在要求电路板体积小的电路上，在应用WT588D语音芯片时，需要外接FLASH存储器。WT588D语音模块/芯片工作电压为DC2.8V～5.5V，支持WAV、MP3、WMA格式音频优点。

关键词:803；编码器；解码器；WT588D语音模块

引言

我们生活中见过的报警系统很多, 但因存在以下几个问题, 从而影响了实际使用的效果: (1) 不能远距离传送报警信号, 或者由于干扰等原因使传送信号质量不好; (2) 在监控室只能知道有报警发生, 属于什么样的报警却无法判断或不直观; (3) 部分报警系统虽然有显示屏幕可以显示报警区域,但造价高且效果不一定好。基于此,本文介绍一种实用的多路语音无线报警器。该系统采用PT2262/ 2272 编解码器进行报警信号传送,无线发送接收,单片机控制WT588D语音模块进行语音报警,具有报警速度快、报警直观、可靠性强等特点。

一、系统组成及工作过程

1．1系统组成

本报警系统包括监控现场和监控中心两部分, 主要由单片机、编解码器、无线收发器、WT588D语音模块、功率放大电路等单元电路组成,系统结构如图1 所示。

图1 基于WT588D的语音模块系统框图

1. 2 工作过程

本系统工作过程为: 报警传感器发出报警信号, PT2262 编码器采集传感器信号并编码输出, 无线发射机将报警信号发出;无线接收机接收到信后,PT2272 解码器解码,然后送到单片机,单片机进行处理并启动WT588D语音模块。考虑89C2051单片机I/O口有限，我们在WT588D语音模块/芯片部分选用一线串口控制模式，也就是通过89C2051单片机发送数据到WT588D语音模块/芯片的P03口进行盗窃或者火灾现况实时报警。

二、报警系统的硬件设计

传感器采用常用的传感器检测开关电路, PT2262 编码器进行编码, 无线发送组件为RX5019。RX5020 超级接收机集成组件进行无线接收, 选用与PT2262 编码器配对使用的PT2272解码器,对信号进行解码,单片机选用8031 单片机,语音模块选用WT588D语音模块。

2. 1 PT2262/ 2272 编解码集成电路与传感器检测开关电路

PT2262/ 2272 编解码器[1 ]是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路, PT2262/ 2272 有12 位(A0～A11) 三态地址端管脚(悬空、接高电平、接低电平) ,任意组合可提供531441 地址码,PT2262 有6 位(D0～D5) 数据端管脚,设定的地址码和数据码从DOUT串行输出,具有使用简便、价格低廉、重码少等众多特点。PT2262/ 2272 配对使用可组成发射和接收电路。其中PT2262 可组成无线发射器,PT2272 组成无线接收器, 它们的地址必须一致, 即PT2262 的地址线可接Vcc/ GND 或悬空, PT2272 的对应地址线也应对应地接Vcc/ GND 或悬空。我们选用地址线悬空。以光控检测形式为例, 如图3 a) 所示, 检测元件采用光敏电阻, 无光时, 其阻值在兆欧级, 检测开关TWH8778[2 ]的脚5 为低电位,其脚1 与脚2、3 间的开关处于断开状态,整个电路处于守候状态。当窃贼作案时, 打开保险柜, 使柜内的光照增强(其中包括自然光、灯光、手电光等) , 光敏电阻阻值减小, 为检测开关TWH8778 提供触发电压。脚1 与脚2、3 间的开关闭合接通,则PT2262 的数据输入端D0 脚为高电位,PT2262即将信号和地址码信息进行编码,并通过输出端DOUT 脚输出再经过RX5019 高频调制后发送出去。RX5020

接收并解调后送至解码器PT2272 , PT2272 编码后,D0 脚输出高电平,VT脚输出高电平, 8031 单片机接收到这些信号后作相应的处理。

图3 给出了几种形式的传感器检测开关电路。其中图3 a) 为光控检测,图3 b) 为断线检测,图3 c) 为温湿度检测,图3 d) 为其它开关检测,如干簧管、机械限位开关等。

2. 2 单片机控制语音芯片电路（如图4）

单片机控制语音芯片电路由单片机系统、WT588D语音模块/芯及音频功率放大电路等组成。其中,该系统中单片机的P1 端口为与PT2272 的通讯端口,P2 端口为单片机与WT588D语音模块的通讯口。单片机8031 检测PT2272 的VT脚是否有报警信号发出。如有,则再进一步分析D0～D 3 送来的数据信息,以判别属于什么样的报警,然后启动WT588D语音模块,并发出相应报警提示信息。8031 通过DATA、CS、CLK 控制WT588D 播放提示语音和发送DTMF 信号，AUDIO 为音频输出，此电路为DAC 输出，需要外接功放或者三极管音频放大电路，再驱动扬声器。DTMF 信号经过9012 放大后进行远距离传输。RESET 置于低电平有效，可以由按键控制复位，也可由MCU 发送信号到RESET 端控制复位动作。WT588D 外挂的存储器25PXX 可以级联数个，以扩展存储容量和控制地址。LED 为忙信号指示，在播放提示语或者发送DTMF 信号时点亮。

图4 WT588D语音模块电路

3 报警系统的软件设计及抗干扰处理

3. 1 软件设计

系统采用单片机8031 内部TMR0 作为系统时钟, 检测VT信号,一旦检测到即进行相应处理。放音结束由ISD2560 向8031 申请中断( INTI) ,CPU完成相应操作,软件流程如图5 所示。

图5 软件流程图

3. 2 抗干扰处理

考虑到在强干扰时的系统稳定问题,所以要进行抗干扰处理。由于干扰脉冲属于窄脉冲,故可以通过软件的方法滤去干扰,方法为:在接收到PT2272 的VT脚由低变高的信号时, 至少保持20 ms 以上, 单片机才确认有报警发生;也可以在20 ms 时间内进行多次检测直到多次检测的结果一致时,才确认有报警发生。

4 结束语

该报警系统采用语音芯片, 值班员可迅速了解报警现场的具体位置和具体种类, 可及时采取相应的措施。采用单片机和无线收发器,可解决多路报警混乱和误报问题,有效报警距离达3000 m,适合公安、银行、企事业单位以及其它公共场所、家庭等使用。