语音电路硬件及软件.doc

基于单片机的智能报警系统设计摘 要随着国民经济的飞速发展以及人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望居室温馨、舒适，而且对其安全性、智能化方面也提出了更高的要求。另一方面超大规模集成电路、通信技术、单片机技术的迅猛发展和人们保安意识的日渐提高，使利用单片机及其它外围芯片实现自动报警已成为可能，而且是一种发展趋势。本文介绍了一种基于单片机的智能报警系统，它集防盗贼入侵、防火灾、防有害气体泄露等功能于一体，可实现自动探测和电话自动报警。智能探测器在监测到警情时输出报警信号，单片机接收到报警信号后，通过自动拨号电路会自动控制电话接口电路，实现模拟摘机，根据报警类别，自动拨打相关部门的电话号码如小区管理中心电话、用户手机等。前端部分采用传感器探测，经过光电耦合送到单片机中处理后，在本地进行液晶显示和报警并将该信号送到小区主机上。单片机和主机之间采用RS232串行通信。系统从硬件和软件两方面进行了设计，使其具有良好的能力。该系统成本低、实用、可靠、功能灵活多样，可广泛用于银行、仓库和家庭等重要场所。关键词：传感器；智能报警；自动拨号；语音报警4.2.5语音电路本系统采用了语音芯片ISD1420实现语音指示和报警功能。1 ISD1420语音芯片介绍ISD1420为单片机语音记录和回放一体化的芯片，记录时长为20s。它的引脚排列如图4.7所示。A0A7为地址或操作模式控制端；VSSD为数字地；VSSA为模拟地；SP+、SP-为音频信号输出端可以驱动816个扬声器；VCCA为模拟电源；VCCD为数字电源；MIC为话筒输入端，可用驻极体话筒，通过电容耦合；MICREF为话筒输入参考端，若不用应悬空；AGC为自动增益控制端，调整芯片内部前置放大器增益，使录入信号不失真；ANAIN， 图4.7 ISD1420芯片引脚图ANAOUT两端间接电容，该端用于模拟信号的直接输入、输出；XCLK为外部时钟或接地；为录、放音控制，低电平为录音（此时或=0）；为电平放音控制（低电平有效），放音时应该保持低电平（此时=0）；为边沿放音控制，下降沿开始放音（此时=0）；为录音指示，接发光二极管，录音时亮，放音结束闪烁一下，然后熄灭。2 ISD1420与AT89C51的接口电路本系统中语音录放电路如图4.8所示，所录语句共4段，每段不超过5s。语音录放的起始地址是通过设定ISD1420的地址位A0A7编码来实现的，图中A3和A5，A4和A6分别连在一起，再与相应的开关K1、K2相连，根据不同的组合状态实现分4段录存功能。 录音过程：录存第一段语音时，按下键（S3键）并使K1、K2打开，开始录音，数据从0地址开始存储，直到松开按键为止。注意录音时间不能超过5s。录存第二、第三、第四段语音过程和第一段类似。放音过程：放音的过程与录音过程相反，可手动放音，也可通过单片机控制来实现自动播放语音。手动放音时，按下键（S2键）和相应的分段控制开关（K1、K2开始放音，直到松开或本段存储器用完为止。自动放音时，只需使引脚为低，同时将手动开关K1、K2闭合时拉高电平的引脚给高电平，其余引脚给低电平即可。本系统要实现自动语音播放，用单片机的引脚来控制地址线A3A6电平的高低状态，和单片机的连接情况如下：P1.6控制；P2.1和A3、A5相连；P2.2和A4、A6相连。图4.8中，端和电源VCC间加接一个0.001uF的电容，用以减缓接通电源瞬间或更换电池时VCC的上升速度不至于出现低电平而引发产生一个EOM标志，造成无信息可放的错觉。另外，采用的驻极体麦克风需要电源为其提供偏置电流。如果偏置电路直接接地，那么不管录音与否将有持续电流造成不必要的损耗，为此将其通过端接地，因为该端只有在录音时才为低电平，它使LED灯亮，表明正在录音，而且为麦克风提供偏置通路。录音结束，该端为高电平而切断了此通路。语音信号由驻极体话筒拾取，从MIC和MIC REF两端输入芯片内部的放大器放大，该放大器的输出信号从ANAOUT端引出，外部使用电容耦合至另一个放大器的输入端ANAIN，做进一步放大，经功放后的音频信号从SP+和SP-端输出并推动扬声器发音。扬声器的接法也可以一端接地，另一端任意接SP+或SP-，在此电路里，SP+和SP-被用来与电话接口电路相连，以送出语音信号。图4.8 四段语音录放电路5.4 语音模块设计语音子程序流程图见图5.5，单片机P2.1P2.4用于选择所要播放的语音段，P1.6 控制放音，P1.6由高电平变为低电平，触动ISD1420的放音脚，放音开始，因为系统设定ISD1420每段语音最长为5秒，所以，延时7秒后，单片机P1.6脚由低点平变为高电平，放音结束，然后进入下一次放音状态，直至三次放音结束，清除警情标志位7FH，程序返回。图5.5 语音子程序流程图结 论通过对多元探测器与自动拨号报警系统的学习，可以得到如下结论：1、系统功能齐经过全，采用传感器探测技术，能对家庭中出现的各种意外事件进行监测，并能够及时通知相关人员。2、通过已经普及的电话网络进行远程报警，省去了建设区域报警网的昂贵费用，并能及时报告灾情情况，便于针对性处理。系统中用到的功能模块基本上都选择已经成熟的性价比比较高的集成电路芯片，处理器采用价格低廉但能完全实现系统功能的单片机，总的来说，系统的成本很低，易于大面积推广。3、系统通过