周官喜 王德興

摘要：該設(shè)計(jì)給出了一種基于WT588D語(yǔ)音芯片的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。WT588D語(yǔ)音芯片是一款功能強(qiáng)大的可重復(fù)擦除燒寫(xiě)的語(yǔ)音單片機(jī)芯片，借助于嵌入式技術(shù)和紅外熱釋電原理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同程度的非法入侵播放不同的報(bào)警聲音，達(dá)到警示和防盜的作用。該系統(tǒng)具有成本低，音質(zhì)好，應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：WT588D語(yǔ)音芯片；單片機(jī)；紅外檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)22-5355-03

Infrared Anti-theft Alarm System Based on WT588D Voice Chip

ZHOU Guan-xi, WANG De-xing

(College of Computer and Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)

Abstract: The design is given a based on WT588D voice chip infrared anti-theft alarm system design. WT588D voice chip is a powerful reusable erase voice chip microcontroller programming, by means of embedded technology and infrared pyroelectric principle, can be realized on the illegal invasion of the different levels of play different alarm sounds, and anti-theft and warning role. The system has low cost, good sound quality and a wide range of applications.

Key words: WT588D voice chip; SCM; infrared detection

1概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)防盜，防劫，安保設(shè)備的需求量大大增加，對(duì)其功能的要求也越來(lái)越苛刻，人們不但希望其能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的報(bào)警，更希望報(bào)警聲音更加人性化與智能化。作者針對(duì)上述問(wèn)題，采用單片機(jī)控制技術(shù)，將STC單片機(jī)，WT588D語(yǔ)音集成芯片，熱釋電紅外檢測(cè)設(shè)備有機(jī)地結(jié)合在一起，研制出一種新型帶有語(yǔ)音提供功能的智能防盜報(bào)警器。該報(bào)警器可以對(duì)非法侵入進(jìn)行分階段智能語(yǔ)音警示，當(dāng)非法侵入在收到語(yǔ)音警示仍未離開(kāi)，報(bào)警器將開(kāi)始啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)。以下就該報(bào)警器的功能，工作原理，硬件及軟件設(shè)計(jì)作進(jìn)一步闡述。

2 WT588D語(yǔ)音芯片闡述

WT588D語(yǔ)音芯片是一款功能強(qiáng)大的可重復(fù)擦除燒寫(xiě)的語(yǔ)音單片機(jī)芯片。依據(jù)外掛或內(nèi)置的SPI-Flash的不同，播放時(shí)長(zhǎng)也不同，支持2M~32Mbit的SPI-Flash存儲(chǔ)器。支持DAC/PWM兩種輸出方式，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的上位機(jī)軟件，隨意組合語(yǔ)音，可插入靜音，插入的靜音不占用內(nèi)存容量。在三線串口控制模式下，能控制語(yǔ)音播放，停止，循環(huán)播放和音量大小，或者直接觸發(fā)0~219地址位的任意語(yǔ)音，三線串口控制控制端口擴(kuò)展輸出可以擴(kuò)展輸出8位。PWM和DAC輸出方式，PWM輸出可直接推動(dòng)0.5W的揚(yáng)聲器，DAC輸出外接功放，音質(zhì)好。

圖1 WT588D語(yǔ)音芯片應(yīng)用框圖

3系統(tǒng)原理及特點(diǎn)

該紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)主要由以下三大部分組成：

3.1紅外熱釋電傳感器

紅外熱釋電傳感器主要由兩個(gè)關(guān)鍵性元件，一個(gè)是熱釋電傳感器，他能將波長(zhǎng)為8—12um的紅外信號(hào)變化為電信號(hào)，并對(duì)自然界的白光有抑制作用。另外一個(gè)器件是菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡作用有兩個(gè)：一是聚焦作用，二是將警戒區(qū)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在熱釋電傳感器上產(chǎn)生變化的紅外信號(hào)，這樣就能產(chǎn)生變化的電信號(hào)。

3.2單片機(jī)為核心的處理系統(tǒng)

單片機(jī)將熱釋電傳感器產(chǎn)生的變化電信號(hào)進(jìn)行捕獲，如有有非法侵入，單片機(jī)立即進(jìn)行響應(yīng)，控制WT588D語(yǔ)音芯片輸出響應(yīng)的報(bào)警語(yǔ)音。

3.3 WT588D語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)。

該部分以WT588D為核心，通過(guò)外設(shè)Flash芯片，可以存儲(chǔ)不同長(zhǎng)度的語(yǔ)音信號(hào)。通過(guò)三線串口方式接受單片機(jī)指令，播放不同地址字段的語(yǔ)音信號(hào)，將非法入侵區(qū)別對(duì)待。

4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

用STC12C5616AD作CPU，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路，4路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。片上集成768字節(jié)RAM，用戶(hù)應(yīng)用程序空間為16K字節(jié)。采用了單片機(jī)控制技術(shù)，對(duì)于系統(tǒng)功能的多樣性，智能化起著關(guān)鍵性的作用。

圖2

單片機(jī)通過(guò)三線串口控制模式控制WT588D語(yǔ)音芯片輸出相應(yīng)音頻信號(hào)，三線串口控制模式由三條通信線組成，分別是片選CS，數(shù)據(jù)DATA，時(shí)鐘CLK，時(shí)序根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SPI通信方式。通過(guò)三線串口可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音芯片命令控制，語(yǔ)音播放。復(fù)位信號(hào)在發(fā)碼前先拉低5ms，然后拉高等待17ms。工作時(shí)Reset需要一直保持高電平。上圖MCU控制電路如圖3所示

圖3

為了保證程序運(yùn)行的可靠性，系統(tǒng)添加了外部看門(mén)狗芯片MAX813L，程序正常運(yùn)行時(shí)不斷給DOG管腳取反，達(dá)到“喂狗”的目的，一旦STC單片程序跑飛，MAX813L芯片DOG管腳沒(méi)有及時(shí)取反，單片機(jī)RST管腳就會(huì)被復(fù)位，程序重新啟動(dòng)，保證了程序的可靠運(yùn)行。

當(dāng)紅外熱釋電傳感器檢測(cè)到非法入侵時(shí)，會(huì)通過(guò)Header2的INT1，INT2以中斷的方式告知單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)分析處理，控制WT588D播放相應(yīng)警示聲音。

5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

本應(yīng)用系統(tǒng)以STC宏晶單片機(jī)為核心控制器，其核心控制代碼如下：

#include ＜STC12.h＞

#define uchar unsigned char//聲音大小選擇數(shù)組

uchar code volume[]={0xE0,0xE1,0xE2,0xE3,0xE4,0xEe5,0xE6,0xE7};

sbit SDA=P1^1;//定義P1^1為DATA數(shù)據(jù)

sbit CS=P1^0;//定義P1^0為CS片選

sbit SCL=P3^7;//定義P3^7為CLK時(shí)鐘

void Send_threelines(uchar addr)//命令，語(yǔ)言地址發(fā)送命令

{uchar i;

CS=0;

delayus(200);

for(i=0;i<8;i++)

{

SCL=0;

if(addr&1) SDA=1;

else SDA=0;

addr=addr＞＞1;

delayus(15);

SCL=1;

delayus(15);

}

CS=1;

delayus(200);

}

void main(void)

{while(1)

{Send_threelines(volume[4]);//音量設(shè)置

Send_threelines(0);//播放地址片段為0的wav文件

}

}

6總結(jié)與展望

該文研究了基于WT588D語(yǔ)音芯片的智能防盜報(bào)警系統(tǒng)，使防盜報(bào)警更加智能化，人性化。相信隨著隨著科技的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)安防事業(yè)的不斷重視，今后的防盜報(bào)警裝置將更加微型化，智能化，低功耗化，在靈敏度與準(zhǔn)確率上都有很大的提高。

參考文獻(xiàn)：

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