2022年电话报警、防盗系统 .pdf
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1、基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统1 基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统摘 要:本系统是基 于电 话网设 计的 一种家 用报 警装置 ,系 统采用ALTERA 公司的EP3C16F484C6NC控制,主要对室内发生盗窃、 火灾、煤气泄漏等异常情况时通过电话向已设计好的号码(主人)拨打电话,如果是盗窃时系统将启动室内的摄像头把室内的情况拍下来存入SD 卡中, 在无异常情况是,可以通过系统上的 VGA接口接上显示器随时观察情况。在异地还可以通过电话对该系统进行远程控制。1. 绪论随着现代生活节奏的加快,家中无人是常见的事,这将导致诸如火灾、煤气泄漏甚至盗窃等情况发生时,由于得不到及时的
2、处理,给人们的财产安全带来重大的损失。人们非常希望有一个报警装置,能够及时地通知或处理家里无人时发生的异常情况,从而减少财产损失。本设计就是在这样的背景下产生的,它以现在普及的固定电话或手机为依托,以FGPA为整个系统的控制核心, 当室内发生火灾、 煤气泄漏、 有非法进入等异常情况时,通过电话通知当事人家里发生的情况,当有非法进入时还会启动摄像头拍下室内的一切情况存入 SD 卡中,为警方的破案带来极大的方面,从而给当事人减少财物的损失。2. 系统硬件2.1 系统功能(1). 系统模式:有模式 1 和模式 2 选择,模式 1:一般由于室内有人是选择,此时不报警,模式 2:一般用于室内无人时选择;
3、(2). 报警:当室内发生火灾、煤气泄露或有非法进入时:选择模式1 时:报警器将发出报警声,告诉用户家里出了异常情况;选择模式2 时:报警器不发声,当系统检查到异常情况时, 向也设定好的号码拨打电话,用户通过远程控制系统的下一步操作;(3). 摄像:当系统感应到有非法进入时,不论是选择模式1 还是模式 2,系统将启动摄像头拍下室内的情况,也方便破案;(4). 此系统还可进行扩展, 如:当煤气泄露时可以通过外部扩展来打开窗户、发现非法进入时,可以把门上的备用锁锁上等等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
4、- - - - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - 基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统硬件框图设计硬件设计2 2.2 硬件框图设计家庭入口图 1 系统硬件框图2.2.1 电话网络电路系统硬件框图如图1 所示。EP3C16F484C6NC 是系统的核心,它的作用是通过程序对系统进行控制,另外,还提供了语言播报的功能,电话网络是选用Mitel 公司的MT8888 ,它是该公司产生的一种DTMF 信号编 /解码较新的芯片, 该芯片功能强、 功耗低、工作稳定。号码存储器采用ATMEL公司的 AT24C02. 2.2.1 电话网络电路图 2 自动挂摘机电路双音
5、多频( TDMF)信号收发器TM8888 在系统中的主要功能是自动拨号、电话信号检测以及 DTMF 信号的接收, MT8888 与 FPGA的接口电路如图 2 所示 MT8888 输出的 DTMF 信号还需要经过放大后送到电话线上,DTMF 信号的放大电路如图3 所示。ALTERA 公司EP3C16F484C6NC传 感 器SD 卡摄像头红外探测 A 红外探测 B 电话网络语言存储器号码存储器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - -
6、 - - - 基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统硬件框图设计硬件设计3 图 2 MT8888 与 FPGA 的接口电路2.2.2 号码存储器AT24C02 是 ATMEL 公司出品的具有I2C 接口之优秀的串行EEPROM ,容量为256*8 ,它的特点是无需特殊设备,FPGA 本身就可以对它进行读 /写操作,写入的数据在断电情况下可以保持上十年,使用方便。图 3 号码存储电路2.2.3语音识别电路语音识别芯片完成的工作就是:把通过MIC 输入的声音进行频谱分析- 提取语音特征 - 和关键词语列表中的关键词语进行对比匹配-找出得分最高的关键词语作为识别结果输出,在本系统中,MIC 处的输
7、入直接把通话的信号接入频谱分析中,在使用时主要是识别用户的远程控制的数字键的双音多频信号进行识别。图 4 语音识别电路框图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统硬件框图设计硬件设计4 图 5 LD3320 语音识别模块表 1 LD3320 芯片的各管脚说明名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
8、理 - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - 基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统硬件框图设计硬件设计5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - 基于 Nios 的家庭电话报警、防盗系统硬件框图设计硬件设计6 2.2.4 语音存储播放电路本系统录播音采用ISD1700 系列芯片是Winbond 推出的单片优质语音录放电路,该芯片提供多项新功能,包括内置专利的多信息管理
9、系统,新信息提示(vAlert ), 双运作模式(独立&嵌入式),以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。(2)功能特点 可录、放音十万次,存储内容可以断电保留一百年 按键模式和MCU 串行控制模式(SPI 协议 ) MIC 和 ANAin 两种录音模式 PWM和 AUD/AUX三种放音输出方式 可处理多达255 段以上信息有丰富多样的工作状态提示 多种采样频率对应多种录放时间 音质好,电压范围宽,应用灵活(2)电特性工作电压: DC2.4V5.5V, 最高不能超过6V静态电流: 0.5 1 A工作电流:
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