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摘 要:热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出一定电压幅度的控制信号的传感器。它不需要红外发射传感器,不受外界光影响,可昼夜进行监测。电路采用热释电探测模块、单片机处理模块与语音预警和报警模块。该系统能用于多路安全防护中,对人体活动进行安防预警。
关键词:热释电红外探测器 单片机 语音预警模块 多路安全防护
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0005-01
很早就有人提出利用热释电效应红外辐射进行探测,但未受到重视,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和应用。热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象[1]。本文介绍一种实用智能的语音电子安全防护系统,主要芯片采用AT89C52、ISD1420、HS0001、LM386,热释电红外传感器采用PD632型传感器,并在传感器上罩有菲涅尔透镜。
1 热释电红外探测器的基本原理
人体辐射的红外线中心波长为9um～10um,而热释电红外探测元件的波长灵敏度在0.2um～20um范围内几乎稳定不变。当热释电元件在接收到人体红外辐射时,由于自身温度变化,导致产生电荷,后续电路经检测处理后就能产生所需的信号。
2 系统的电路组成及工作原理
该系统的电路组组成如图1所示。多路热释电红外报警器的信号检测电路是以单片机为核心的检测报警电路。整个电路设计分为热释电红外传感信号集成处理部分、单片机控制处理部分和报警部分[2]。当人体进入监控区时,热释电红外传感器PD632首先将探测到的红外辐射能转换成电信号,再经传感信号处理集成电路HS0001进行运算放大、电压比较、状态控制、延迟时间定时和封锁时间定时处理,最终输出数字信号,根据多路信号中一路触发信号的产生,单片机控制模块通过对89C52进行编程来控制其他各模块工作的,包括对检测信号的采集、分析与处理、控制语音警报的播放。单片机对语音芯片ISD1420进行地址选择,使之播放对应语音报警,并通过外围电路执行声光报警。最后语音芯片ISD1420通过8位地址线连接到单片机的P0口,与单片机进行数据连通,单片机通过对它进行读写操作,从而控制语音的播放与否和相应播放的内容。ISD1420会响应单片机的报警搜索命令,产生语音报警,播放的语音是通过事先编辑好烧录到语音芯片中的语音预警提示,LM386作为音频信号放大的作用,通过对外围电阻的调动进行声音大小的调节。
3 软件程序设计思路和语音预警内容制作
软件设计流程图如图2所示。程序设计包括主程序、语音播放子程序和延时子程序等。首先,初始化所有处理信息均为初始化值,然后,开始对端口进行检测。判断P0是否为0,若是为0的话,再进一步检测,到底是P0.0～P0.7中的哪一个为0。当不是为0的时候,返回到读端口那一步,重新开始工作;当是为0的时候,则根据上一步所判断出的那一路,按要求播放该路的语音语段预警并同时进行声光报警[3]。所有完成后,最后再返回到初始处重新再开始。语音预警内容制作是使用软件Gold Wave将语音报警语段进行录制后再烧录进ISD1420的。ISD1420为语音录放集成电路,由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成,提供零功率信息存储[4]。
4 结语
系统具有抗干扰能力强、高保真的语音播放、可重复录放,能灵活增减报警线路,实现多路检测集中报警的优点。既能用于危险场的语音预警提示,又能用于家庭、宾馆饭店的夜间安全防范。
参考文献
[1] 王庆有.光电技术(第2版)[M].北京电子工业出版社,2005,4.
[2] 赵健,肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M].北京科学出版社,2003,9.
[3] 何立民.单片机应用技术选编[M].北京航空航天大学出版社,1998,4.
[4] 张晓东,陈有卿.报警集成电路和报警器制作事例[M].北京人民邮电出版社,1996,2.
关键词:热释电红外探测器 单片机 语音预警模块 多路安全防护
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0005-01
很早就有人提出利用热释电效应红外辐射进行探测,但未受到重视,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和应用。热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象[1]。本文介绍一种实用智能的语音电子安全防护系统,主要芯片采用AT89C52、ISD1420、HS0001、LM386,热释电红外传感器采用PD632型传感器,并在传感器上罩有菲涅尔透镜。
1 热释电红外探测器的基本原理
人体辐射的红外线中心波长为9um～10um,而热释电红外探测元件的波长灵敏度在0.2um～20um范围内几乎稳定不变。当热释电元件在接收到人体红外辐射时,由于自身温度变化,导致产生电荷,后续电路经检测处理后就能产生所需的信号。
2 系统的电路组成及工作原理
该系统的电路组组成如图1所示。多路热释电红外报警器的信号检测电路是以单片机为核心的检测报警电路。整个电路设计分为热释电红外传感信号集成处理部分、单片机控制处理部分和报警部分[2]。当人体进入监控区时,热释电红外传感器PD632首先将探测到的红外辐射能转换成电信号,再经传感信号处理集成电路HS0001进行运算放大、电压比较、状态控制、延迟时间定时和封锁时间定时处理,最终输出数字信号,根据多路信号中一路触发信号的产生,单片机控制模块通过对89C52进行编程来控制其他各模块工作的,包括对检测信号的采集、分析与处理、控制语音警报的播放。单片机对语音芯片ISD1420进行地址选择,使之播放对应语音报警,并通过外围电路执行声光报警。最后语音芯片ISD1420通过8位地址线连接到单片机的P0口,与单片机进行数据连通,单片机通过对它进行读写操作,从而控制语音的播放与否和相应播放的内容。ISD1420会响应单片机的报警搜索命令,产生语音报警,播放的语音是通过事先编辑好烧录到语音芯片中的语音预警提示,LM386作为音频信号放大的作用,通过对外围电阻的调动进行声音大小的调节。
3 软件程序设计思路和语音预警内容制作
软件设计流程图如图2所示。程序设计包括主程序、语音播放子程序和延时子程序等。首先,初始化所有处理信息均为初始化值,然后,开始对端口进行检测。判断P0是否为0,若是为0的话,再进一步检测,到底是P0.0～P0.7中的哪一个为0。当不是为0的时候,返回到读端口那一步,重新开始工作;当是为0的时候,则根据上一步所判断出的那一路,按要求播放该路的语音语段预警并同时进行声光报警[3]。所有完成后,最后再返回到初始处重新再开始。语音预警内容制作是使用软件Gold Wave将语音报警语段进行录制后再烧录进ISD1420的。ISD1420为语音录放集成电路,由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成,提供零功率信息存储[4]。
4 结语
系统具有抗干扰能力强、高保真的语音播放、可重复录放,能灵活增减报警线路,实现多路检测集中报警的优点。既能用于危险场的语音预警提示,又能用于家庭、宾馆饭店的夜间安全防范。
参考文献
[1] 王庆有.光电技术(第2版)[M].北京电子工业出版社,2005,4.
[2] 赵健,肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M].北京科学出版社,2003,9.
[3] 何立民.单片机应用技术选编[M].北京航空航天大学出版社,1998,4.
[4] 张晓东,陈有卿.报警集成电路和报警器制作事例[M].北京人民邮电出版社,1996,2.