【正文】 2 3 4J1C O N 41 2 3 4J2C O N 4V C CR15 0KR21 0KR33 9KR41KR51 00 KV C CV C C1 2J0C O N 2V C CV C CU 1A AO P A M PU 1A BO P A M P115522664433C 11 0M Q 2.... 圖 32 前置放大電路 語音模塊電路設(shè)計(jì) 語音芯片采用的是 ISD1730， ISD1700 系列是華邦公司推出的語音芯片，該芯片是一種高集成度，高性能的芯片，可以多段錄音 ，采用頻率在 4K 至 12K調(diào)節(jié)，供電范圍在 ～ 之間。次此放大電路還加了參考電壓，引入了 零點(diǎn)調(diào)節(jié)功能，可以方便的調(diào)整由于不同傳感器導(dǎo)致的零點(diǎn)變化問題。 由于引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，因此電路的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。 電壓放大倍數(shù) A=1+R3/R2，即輸出電壓與輸入電壓的幅值成正比，且 相位相同，所以此電 路實(shí)現(xiàn)了同相比例放大。 本放大電路的放大倍數(shù) A=1+R3/R2,此放大電路為同相比例放大比例放大電路，放大倍數(shù)總是大于或等于。 LM324 是單片高增益四運(yùn)算放大器，可在較寬電壓范圍內(nèi)的單電源或雙電源工作， 其電源電流很小且與電源電壓無關(guān)，四個(gè)運(yùn)放一致性好；其輸入偏流電阻是溫度補(bǔ)償?shù)?，也不需要外界頻率補(bǔ)償，可做到輸出電平與數(shù)字電路兼容。 賀州學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 表 31單片機(jī) I\O口分配 芯片引腳 功能描述 P2口 12864液晶數(shù)據(jù)接口及控制端接口 — 獨(dú)立按鍵控制 接口 — 預(yù)留接 AD串行數(shù)據(jù)、 AD時(shí)鐘、 AD片選 — 預(yù)留接語音芯片控制接口 123456J1C O N 6123456J2C O N 612345J P 1H E A D E R 512J3C O N 212J4C O N 21122D1L E DR12 .4 KS1S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BP1.0P1.1P1.2P1.3V C CR21KR34 .7 KS5S W P B+C12 2 UV C CV C CY11 2 .0 0 0 M H ZC23 0 P C33 0 PX T A L 2 X T A L 1X T A L 2X T A L 1P 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7R S TP 2 .0P 2 .1P 2 .2P 2 .3P 2 .4P 2 .5P 2 .6P 2 .7P 3 .0P 3 .1P 3 .2P 3 .3P 3 .4P 3 .5P 3 .6P 3 .7P 0 .7P 0 .6P 0 .5P 0 .4P 0 .3P 0 .2P 0 .1P 0 .0123J5C O N 3V C CA L EA L EP S E NP S E N1 2 3 4 5J6C O N 5123456J7C O N 6P1.0P1.1P1.2P1.3V C CP1.5P1.6P1.7RST1234567891011121314151617181920J 1 1 0C O N 2 0V C CVOP 0 .0P 0 .2P 2 .0P 2 .1P 2 .2P 2 .3P 2 .4P 2 .5P 2 .6P 2 .7P 0 .1V o u tP 0 .3A1B3T A P2R92 0 KV o u tV C CV C C12J 1 2 01 6 0 2123J 1 2 1C O N 3V C CV C CP 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T9P 3 .0 / R X D10P 3 .1 / T X D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17X L A T 218X L A T 119G N D20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E30EA31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40J 8 9 S 5 2A T 8 9 S 5 2.... 圖 31 AT89S52最小系統(tǒng)控制電路 信號(hào)采集及前置放大電路 由于 傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求，本系統(tǒng)采用的半導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需 串聯(lián) 一個(gè)參考電阻，再經(jīng)過一個(gè)放大電路即可發(fā)送給AD采集。 圖 27 液晶接口電路圖 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)是控制整個(gè)電路的核心電路， 本設(shè)計(jì) 的最小系統(tǒng) 電路 包含必備的 內(nèi)部 時(shí)鐘 方式的時(shí)鐘 電路、 按鍵 復(fù)位電路 ； 另外還加了液晶顯示接口電路、 AD 轉(zhuǎn)換 接口 電路。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 圖 26 TC35模塊 李丁 GSM TC35 無線報(bào)警系統(tǒng) 10 顯示 模塊選擇 FYD12864B 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線 串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為 128 64, 內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊 (ASIC)、 閃存、ZIF 連接器、天線接口六部分組成。通過獨(dú)特的 ZIF 連接器，實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號(hào)、 及 控制 信號(hào)的雙向傳輸。 TC35 的工作電壓為— ，可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個(gè)頻段，所在頻段功耗分別為2W和 1W。自帶 RS232 通訊接口，可以方便的與 PC機(jī)、單片機(jī) 連機(jī)通訊 [8]。 本設(shè)計(jì)采用的是德國西門子公司生產(chǎn)的 TC35 無線模塊 ， 該模塊功能比較強(qiáng)大 。 下如 25 為菲捏爾透視鏡的感應(yīng)范圍 圖 25 菲捏爾透視鏡 的感應(yīng)范圍 賀州學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 無線 模塊的選擇 市場(chǎng) 上 的無線發(fā)射模塊眾多 ，功能也各具特點(diǎn)：比如發(fā)射距離長短、性能的穩(wěn)定性， 功能特性、 操作方式等各有不同。菲捏爾透鏡 利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的 “ 盲區(qū) ” 和 “ 高靈敏區(qū) ” ，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。 熱釋電人體紅外傳感器只有配合菲捏爾透鏡使用才能發(fā)揮最大的作用。 在較大面積的的室內(nèi)安裝多個(gè)被動(dòng)紅外報(bào)警器時(shí)，因?yàn)樗潜粍?dòng)的，所以不會(huì)產(chǎn)生系 統(tǒng)互擾的問題。被動(dòng)式紅外報(bào)警器的主要特點(diǎn)有以下 3點(diǎn) ： 由于它是被動(dòng)式的，不主動(dòng)發(fā)射紅外線，因其功耗非常小，安裝方便。 人體輻射的紅外線中心波為 8～ 12um，而探測(cè)器原件的波長靈敏度在 ～ 20um 范圍內(nèi)的幾乎穩(wěn)定不變?，F(xiàn)在，已得到與越來越廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)上出現(xiàn)的熱釋電人體紅外傳感器型號(hào)眾多，但李丁 GSM TC35 無線報(bào)警系統(tǒng) 8 其結(jié)構(gòu)、外形和電參數(shù)大致相同，大部分可以相互使用。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃行氣體和煙霧，是一款適合做種應(yīng)用的低成本傳感器。使用簡(jiǎn)單的 電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為 與該 氣體濃度相應(yīng)的輸出信號(hào)。 MQ2/MQ2S煙霧傳感器所使用的靈敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 （ SnO2） 。半導(dǎo)體煙霧傳感器性能 主要看其靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性 經(jīng)過比較對(duì)比上述兩種煙霧傳感器的 應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體煙霧傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾 性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭 阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等。一般使用兩個(gè)月后應(yīng)對(duì)傳感器進(jìn)行量程校準(zhǔn)，這種經(jīng)常性對(duì)傳感器的維護(hù)，無行中就加大了工作人員的工作量，同時(shí)增加了報(bào)警器的維護(hù)成本。當(dāng)懷疑檢測(cè)環(huán)境中存在這些物質(zhì)時(shí)，經(jīng)常對(duì)探測(cè)頭進(jìn)行標(biāo)定，是必須且有效的辦法。雖然將阻緩的傳感器在放回新鮮空氣環(huán)境中 又 得到某種程度的 恢復(fù) 的可能，但如果長期暴露在這樣的環(huán)境中，其靈敏度會(huì)不斷下降，導(dǎo)致傳感器最終喪失檢測(cè)煙霧的 能力。 使用接觸燃燒式傳感器，其探頭的阻緩及吸毒，是不可避免的問題。這種溫度傳感器的輸出直接為數(shù)字信號(hào)，并且兩次采樣時(shí)間間隔時(shí)間滿足火災(zāi)報(bào)警對(duì)溫度的要求。 DS18B20 初始化子程序、 DS18B20 讀子程序。 系統(tǒng)主要 使用的命令位匹配 ROM 命令、溫度變換命令及讀暫存器命令。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線拉下500ms，然后釋放， DS18B20 收到信號(hào)后等待 16ms60ms 左右，然后發(fā)出60ms240ms 的存在低脈沖，主 CPU 收到次信號(hào)表示復(fù)位成功； 發(fā)送一條 ROM指令； 發(fā)送存儲(chǔ)器指令； 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 DS18B20 的內(nèi)部主要包括 64 位 ROM、溫度傳 感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器（ TH、 TL）和設(shè)置的寄存器 4 個(gè)部分，如圖 22 所示。 AT89S52 具有如下特點(diǎn) [1]： 40 個(gè)引腳， 8k Bytes Flash 片內(nèi)程序內(nèi)存， 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 6個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2層中斷嵌套中斷， 3個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。使用 Atmel 公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 作為整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分。 2 系統(tǒng)方案論證 系統(tǒng)的主要功能 本無線報(bào)警器主要是 針對(duì)火災(zāi)和防盜報(bào)警的監(jiān)控 ， 可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧、易燃易爆氣體的的檢測(cè)，同時(shí)也可以感應(yīng)是否有人闖入的并進(jìn)行報(bào)警功效，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控等有優(yōu)點(diǎn)，備有語音播報(bào)環(huán)境狀況功能；當(dāng)溫度超，煙霧濃度、易燃易爆氣體濃度超限，語音就會(huì)自動(dòng)播報(bào)情況，同時(shí)單片機(jī)控制 GSM 無線模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程短信播報(bào)情況，提供 相應(yīng)數(shù)據(jù)給 用戶 ，以便 用戶 做相應(yīng)的處理。 無線報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)用 非常 廣泛， 并各具特色。比如電話網(wǎng)有其十分優(yōu)越的條件： （ 1） 電話普及率高，不必重新建設(shè)專用傳輸網(wǎng)絡(luò)，有效的 降 低了設(shè)備的成本和維護(hù)； （ 2） 傳輸距離不受信 道限制，只要有電話（手機(jī)、固定電話）的地方都可以傳輸 縱觀這三種傳輸方式，利用公共網(wǎng)絡(luò)傳輸信息由于其工程費(fèi)用低廉，易于維護(hù)，是相當(dāng)可取的一種方式， 成為目前國內(nèi)外報(bào)警系統(tǒng)研究的發(fā)展潮流。 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸 用電磁載波發(fā)射的方式傳輸報(bào)警信號(hào)，具有較強(qiáng)的抗破壞性，傳輸速度快，準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，但發(fā)射距離受發(fā)射功率的限制，傳輸信道的選擇是很大的問題，使用業(yè)余信道容易受其他發(fā)射機(jī)干擾。而第三中類型的設(shè)備，其要求 智 能話程度高，在無人值守的情況下，能自動(dòng)識(shí)別入侵者和記錄環(huán)境現(xiàn)場(chǎng) 并采取相應(yīng)的措施；同時(shí)是因?yàn)榧彝ナ褂?，所以又要滿足價(jià)格低廉、體積小巧、集成化程度高等要素。 無人值守自動(dòng)報(bào)警實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) 適合家庭使用的防盜報(bào)警系統(tǒng)，成本低，除了具備普通的防火災(zāi)防盜報(bào)警李丁 GSM TC35 無線報(bào)警系統(tǒng) 2 功能 還具備 智 能監(jiān)控設(shè)備，無需配備監(jiān)控人員，設(shè)