基于恩智浦LPC2478的家庭智能安全報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　概述

　　目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的智能報(bào)警系統(tǒng)性能較為單一，價(jià)格昂貴，一些系統(tǒng)往往是在門(mén)窗被破壞的時(shí)候才發(fā)出警報(bào)通知主人或報(bào)警中心，且響應(yīng)都需要一些時(shí)間，而時(shí)間越久就對(duì)家里的財(cái)物越危險(xiǎn)。安防的最好方法則是當(dāng)不法分子有入侵企圖時(shí)就發(fā)出語(yǔ)音警報(bào)，增加其心理壓力，迫使其自動(dòng)離開(kāi)，而且當(dāng)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(bào)警中心。本方案正是基于此思想，當(dāng)有人體在門(mén)外活動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外傳感器探測(cè)到的信號(hào)經(jīng)專用芯片處理后送給基于ARM7的主控制器 LPC2478，主控制器依據(jù)信號(hào)時(shí)間的長(zhǎng)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)送到戶主手機(jī)上，以便戶主在第一時(shí)間報(bào)警。該方案智能化高、使用簡(jiǎn)單，不需要戶主進(jìn)行復(fù)雜的操作，十分適合一般家庭的使用。

　　系統(tǒng)原理

　　在系統(tǒng)工作前，戶主先根據(jù)自己家庭所處環(huán)境及人流情況，通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置最佳報(bào)警響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始工作后，熱釋電紅外傳感器RE200B會(huì)對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)的紅外信號(hào)不斷地進(jìn)行采集，當(dāng)有人體出現(xiàn)時(shí)，經(jīng)信號(hào)處理芯片BISS0001處理后會(huì)有一高電平輸出給主控制器——基于ARM7架構(gòu)的LPC2478。當(dāng)高電平的持續(xù)時(shí)間在最佳報(bào)警時(shí)間以內(nèi)，則系統(tǒng)會(huì)對(duì)門(mén)外人員發(fā)出一般語(yǔ)音提示，如“請(qǐng)按動(dòng)門(mén)鈴”;當(dāng)超出最佳報(bào)警時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)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)送模塊向戶主手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信，報(bào)警短信的等級(jí)則會(huì)根據(jù)超出最佳報(bào)警時(shí)間的長(zhǎng)短一步步升級(jí)。LPC2478提供的IIS音頻總線接口可以作為一個(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(xiàn)系統(tǒng)的語(yǔ)音報(bào)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(yùn)營(yíng)商的GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，由主控制器控制其警報(bào)短信的發(fā)送。在該系統(tǒng)中采用外接存儲(chǔ)單元——SD卡，容量大、價(jià)格低，使用方便，正常提示和報(bào)警提示的語(yǔ)音信息以及短信的發(fā)送內(nèi)容均預(yù)存儲(chǔ)在該卡中。采用LPC2478作為該系統(tǒng)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(bào)警系統(tǒng)的硬件部分主要由報(bào)警信號(hào)采集和處理模塊、主控制模塊、語(yǔ)音報(bào)警模塊、短消息發(fā)送模塊和預(yù)設(shè)信息存儲(chǔ)模塊五部分組成，系統(tǒng)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(xiàn)系統(tǒng)的功能。

　　主控制模塊采用基于ARM7TDMI—S內(nèi)核的微控制器LPC2478，集成度非常高。內(nèi)嵌98K的片內(nèi)靜態(tài)RAM和512KB的片內(nèi)FLASH存儲(chǔ)器，片內(nèi)集成ADC、DAC轉(zhuǎn)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(kuò)展IIS接口、JTAG調(diào)試接口，外擴(kuò)芯片少，而且采用超小LQFP208封裝，整個(gè)系統(tǒng)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(xiàn)最高72MHz的工作頻率，功能較強(qiáng)，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)mC/OS-II的要求。