|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
摘要
- o9 G) Y+ X8 l1 W7 r8 `: m本系统以单片机为核心，用超声波传感器来2 L% ~/ x1 q6 I! o; u
检测闯入监控范围内的物体，通过声音、灯光
4 O! X% _6 u+ ^/ o+ h及自动拨打电话实现自动报警，并且可以对;) n- ]8 g: r0 H5 i* A6 N
警情发生的时间进行记录。用户通过拨打电
! P8 l8 M) u( q1 C! z0 o话配合语音提示修改密码、报警电话号码、报1 ?0 S& I8 w. u3 _9 K
警方式、系统时间及报警环境;或者也可以通- _1 ?; H, i2 G
过键盘配合LCD在文字提示下修改这些参数。" Q' H; C) `# N5 s$ _* T
此外还采取各种抗干扰措施、电子看门狗及
5 ?% n! b! o1 Y; ~4 H) z6 K断电备用电源来提高系统工作的稳定性。* C& ]; {& s# V! x" x$ R( o
% n8 j$ h' j; F' [9 u" n
5 a ]* [6 y- N) n0 P1
4 G* y8 f R! E0 }/ D引言1 r1 C: |) ~) \. U3 Q" q; i& J
随着人们生活水平的提高，各种防盗
9 o5 D. \/ D5 T% C2 w1 H0 h报警设备的应用已经越来越广泛。本文介
$ r( f8 D' ?# B- Z9 a' Z绍了一种超声波防盗报警系统，该系统将
0 m( w% W6 D, T2 B: Y6 y单片机的适时控制与超声波探测技术、传 v* v, v8 s7 r0 M1 R* ~7 y0 P
感器技术、语音技术与LCD显示进行了结" a! _$ c; r3 X: w
合。首先用一个超声波发射探头发射一个
# o z0 }! ?" \: G/ V" e/ f2 W( s40KHZ的超声波，再用一个超声波接收
9 y) Q& g4 h- R# Q3 w3 X探头检测是否有回波，实现对监控范围内# a' l* D2 U& S
不明物体的探测。
4 K( W) E2 I% r2、工作原理
* K: O, H9 r' P0 a; q5 y
* i) E/ }; N2 L1 X+ Z7 k本系统以单片机为核心。整个系统由" m" b; \0 T3 ]; Z5 T- \5 l$ Z
单片机、超声波发射、超声波接收、振铃检: |* X l( V( v! Q, |
测、双音多频接收、双音多频发送、语音播% t0 \7 K% _2 a- s
放、声光报警、键盘、LCD显示、时钟系
& z; Y0 V5 D2 ?/ }9 J5 s4 t; \统、看门狗、断电备用电源等电路构成。系
% ^3 Z1 J7 n* f' v5 n统框图如图1所示。
* K- d7 n0 L7 S" V9 q) {单片机通过编程产生- -个40KHZ的方
. @6 v- E# Z$ g$ C% G- |1 \+ K波,再经- -级驱动电路,控制超声波发射探
' F( D7 |1 s1 h8 Q, L' N4 S/ q头发射出超声波，如有障碍物，则发射回2 b5 _! W, b& t5 `
波，接收探头接收到回波，经滤波、放大、
5 D. D; B t' z0 |. w包络检波、比较、整形送到单片机或者直接2 P6 V4 ]! J+ v* T' c
滤波、放大、比较、整形送到单片机。单片' B0 a5 {7 L; r3 m! c7 f
机再通过双音多频发射电路自动拨打设定/ i* [1 L4 W% V
的号码,向电话另- -端的用户报警,也可同, T, q, V$ G! c! r) a4 |
时控制胜、光报警。用户通过密码在显示或
% p: ]! {/ |0 X. L语音提示下修改系统报警方式、自动报警
$ y, r5 K0 l7 P1 W- N3 L电话及密码。通过在本地的键盘或者通过4 s% V5 w9 d) r( `
远程拨通本系统的电话号码也可修改上述 U2 |- a# m/ p$ v- X5 e
参数(语音提示由语音录放控制电路提供
. D' t# K- Y0 e& P7 m+ F5 C并通过双音多频电路发送，显示由LCD完) r0 l5 _, a9 r p8 z
成)。
3 k! L/ O' j+ R8 e8 h3、硬件电路设计
8 l ~' N: w+ \; u ]) h. O3 s6 i; l3.1超声波的发射
4 V# b( |2 Z) B, ~由于超声波发射频率较高40KHz,单! z" b/ x9 y7 f% F
片机振荡频率12MHz,使用单片机实现较为
5 v7 s4 N. y- Q# j D' `. I- I# ]( B/ C$ F
困难，本设计通过反复调试，最后使用单& _5 {# x6 T& Y7 p2 i/ \% G/ M$ Z
片机内部定时器1的模式3，从单片机发 d1 ^6 L0 k$ ~; e+ Y4 T
射出来的超声波驱动能力不够，因此要经! b! [* S- ~- b$ ~" ?6 r. i- u
过与非门增强驱动能力，从而实现了超声% b% k( O) r2 i7 }$ I' }$ q
波的发射。如图2所示。
. n# q/ ^2 O: g0 F3.2超声波的接收
( n- a0 t* B O7 g6 r超声波接收探头接收到回波后，先经" p5 h- [, P$ @, g9 X
中心频率为40KHz的3阶带通滤波器滤除4 A/ v+ F4 O# C% O3 i# S3 G8 u" L4 y
低频与高频干扰，再经电压放大器放大
2 R f U. D3 g4 G% r110dB分两路输出。- -路经波形整形、电平
" g3 W8 M# b& M/ l) n变换变换成单片机能处理的5V TTL电平
9 n) _2 M. I p! C n另- -路经包络检波，将回波变化的幅度检
1 d; `: g7 j5 e& b1 @波出来，经- -级40dB的电压放大器进行放
0 J+ \# s* A6 @+ P大，再经波形整形、电平变换也变换成5V; B6 s$ Q! G- U7 H) V# a7 G6 e
TTL电平。P3.1口选择其中- -路送到单片8 L3 @0 M( F, r1 C$ l0 T: f
机外部中断0，请求中断实现报警。如图3
3 u$ x, f' N; P所示。' X! z+ g! `4 ]# |8 i9 {
" t2 c, @5 k" q A1 z4 M( Q7 _
3.3报警电路
V5 ]) ~2 w" M: p在双音多频接收前，要判断线路是否7 \4 y8 x5 l$ F1 S
有振铃,当电话振铃信号到来时,电话线路
. R% `: S2 u% H) x3 z上产生90V.35Hz的振铃信号，经过极性
- ~& g$ w$ i& \2 I7 ?: x; V. z+ L变换电路，输出1秒低，4秒高的方波,, S' x' Z+ q j6 F" d! ]6 s
CPU以此来判断有无振铃及振铃次数,实.
3 g- S% X. w2 C! A c现中断请求。如图4所示。
' U! ^( o r. @# A8 F; \当有中断请求时，单片机实现模拟摘+ O; l/ F. s: _
机,把双音多频信号接入电路,由于在电话: _. ~, l8 J* [7 V- m K4 ~) X
线_上传输的是交流信号，电压为48V ~
4 T6 a4 {3 f1 h60V,为了使信号的极性固定，在电路中加& K( ]# |* I5 `8 L, V( s- h
入了电桥,进行全波整流，而在报警终端电
& t2 A: P3 _) G! ]路上的电压不超过12 V，因此在电路中加, i5 b" ? N" o
入了变压器,对电压进行变换。如图5所示。, k0 }( k+ `% X' H1 h
由于经过变换后电路中的信号较弱，" L- H0 H+ M2 q. q
需要通过前置处理和放大，前置处理各放
& [. W. t. i# D" F5 h1 M U ^大电路由运放、电位器和隔直电容等器件# M& s( _# p+ m& q* F* j
组成。运放U7和U8对信号进行放大，电+ p) ]8 l8 e2 s# w
位器R11、R26调节信号放大的幅度。" j6 m+ F6 E+ e! m S# h- U6 X7 w
7 l* I! v. B+ z* f' b+ a9 w7 V0 f5 d }. |) F' `" F& h: J# o
附件下载： # e+ W" z z! X; H* q% D6 Z
: s& i2 F, Q% y0 w. t8 w
5 T5 l. E* \( {8 X" ~1 b' Z2 ^& \ |
|
/1 
发表于 2020-1-15 14:22
收藏
淘帖
支持！
反对！