基于恩智浦LPC2478的家庭智能安全報警系統的設計

　　概述

　　目前市場(chǎng)上出現的智能報警系統性能較為單一，價(jià)格昂貴，一些系統往往是在門(mén)窗被破壞的時(shí)候才發(fā)出警報通知主人或報警中心，且響應都需要一些時(shí)間，而時(shí)間越久就對家里的財物越危險。安防的最好方法則是當不法分子有入侵企圖時(shí)就發(fā)出語(yǔ)音警報，增加其心理壓力，迫使其自動(dòng)離開(kāi)，而且當這種方法失效時(shí)，還可以通過(guò)記錄入侵時(shí)間，以發(fā)送短消息的方式通知主人或報警中心。本方案正是基于此思想，當有人體在門(mén)外活動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外傳感器探測到的信號經(jīng)專(zhuān)用芯片處理后送給基于A(yíng)RM7的主控制器 LPC2478，主控制器依據信號時(shí)間的長(cháng)短發(fā)出一般提示或警告提示指令，同時(shí)警告信息會(huì )以短消息的形式發(fā)送到戶(hù)主手機上，以便戶(hù)主在第一時(shí)間報警。該方案智能化高、使用簡(jiǎn)單，不需要戶(hù)主進(jìn)行復雜的操作，十分適合一般家庭的使用。

　　系統原理

　　在系統工作前，戶(hù)主先根據自己家庭所處環(huán)境及人流情況，通過(guò)鍵盤(pán)設置最佳報警響應時(shí)間。當整個(gè)系統開(kāi)始工作后，熱釋電紅外傳感器RE200B會(huì )對探測范圍內的紅外信號不斷地進(jìn)行采集，當有人體出現時(shí)，經(jīng)信號處理芯片BISS0001處理后會(huì )有一高電平輸出給主控制器——基于A(yíng)RM7架構的LPC2478。當高電平的持續時(shí)間在最佳報警時(shí)間以?xún)?，則系統會(huì )對門(mén)外人員發(fā)出一般語(yǔ)音提示，如“請按動(dòng)門(mén)鈴”;當超出最佳報警時(shí)間時(shí)，系統則會(huì )發(fā)出警告語(yǔ)音提示，同時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)短信發(fā)送模塊向戶(hù)主手機發(fā)送報警短信，報警短信的等級則會(huì )根據超出最佳報警時(shí)間的長(cháng)短一步步升級。LPC2478提供的IIS音頻總線(xiàn)接口可以作為一個(gè)編解碼接口與外部8/16位立體聲音頻編解碼芯片——UDA1341TS相連，從而實(shí)現系統的語(yǔ)音報警模塊。短信發(fā)送模塊采用西門(mén)子公司的TC35i模塊，通過(guò)移動(dòng)運營(yíng)商的GSM無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，由主控制器控制其警報短信的發(fā)送。在該系統中采用外接存儲單元——SD卡，容量大、價(jià)格低，使用方便，正常提示和報警提示的語(yǔ)音信息以及短信的發(fā)送內容均預存儲在該卡中。采用LPC2478作為該系統的主控制器，可以減少外部芯片的使用，從而使體積減小，功耗降低。

　　硬件部分

　　家庭智能安全報警系統的硬件部分主要由報警信號采集和處理模塊、主控制模塊、語(yǔ)音報警模塊、短消息發(fā)送模塊和預設信息存儲模塊五部分組成，系統總框圖見(jiàn)圖1。主控制模塊控制其他4個(gè)模塊的工作，實(shí)現系統的功能。

　　主控制模塊采用基于A(yíng)RM7TDMI—S內核的微控制器LPC2478，集成度非常高。內嵌98K的片內靜態(tài)RAM和512KB的片內FLASH存儲器，片內集成ADC、DAC轉換器、看門(mén)狗、實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、1個(gè)IIS音頻接口、3個(gè)IIC接口、4個(gè)UART接口等資源，方便擴展IIS接口、JTAG調試接口，外擴芯片少，而且采用超小LQFP208封裝，整個(gè)系統微型化，而且電路簡(jiǎn)單，降低了開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本。芯片可以實(shí)現最高72MHz的工作頻率，功能較強，能夠滿(mǎn)足嵌入式系統mC/OS-II的要求。