周官喜 王德興

摘要：該設(shè)計給出了一種基于WT588D語音芯片的紅外防盜報警系統(tǒng)設(shè)計方案。WT588D語音芯片是一款功能強大的可重復(fù)擦除燒寫的語音單片機芯片，借助于嵌入式技術(shù)和紅外熱釋電原理，可實現(xiàn)對不同程度的非法入侵播放不同的報警聲音，達到警示和防盜的作用。該系統(tǒng)具有成本低，音質(zhì)好，應(yīng)用范圍廣的特點。

關(guān)鍵詞：WT588D語音芯片；單片機；紅外檢測

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)22-5355-03

Infrared Anti-theft Alarm System Based on WT588D Voice Chip

ZHOU Guan-xi, WANG De-xing

(College of Computer and Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)

Abstract: The design is given a based on WT588D voice chip infrared anti-theft alarm system design. WT588D voice chip is a powerful reusable erase voice chip microcontroller programming, by means of embedded technology and infrared pyroelectric principle, can be realized on the illegal invasion of the different levels of play different alarm sounds, and anti-theft and warning role. The system has low cost, good sound quality and a wide range of applications.

Key words: WT588D voice chip; SCM; infrared detection

1概述

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對防盜，防劫，安保設(shè)備的需求量大大增加，對其功能的要求也越來越苛刻，人們不但希望其能實現(xiàn)簡單的報警，更希望報警聲音更加人性化與智能化。作者針對上述問題，采用單片機控制技術(shù)，將STC單片機，WT588D語音集成芯片，熱釋電紅外檢測設(shè)備有機地結(jié)合在一起，研制出一種新型帶有語音提供功能的智能防盜報警器。該報警器可以對非法侵入進行分階段智能語音警示，當非法侵入在收到語音警示仍未離開，報警器將開始啟動報警信號。以下就該報警器的功能，工作原理，硬件及軟件設(shè)計作進一步闡述。

2 WT588D語音芯片闡述

WT588D語音芯片是一款功能強大的可重復(fù)擦除燒寫的語音單片機芯片。依據(jù)外掛或內(nèi)置的SPI-Flash的不同，播放時長也不同，支持2M~32Mbit的SPI-Flash存儲器。支持DAC/PWM兩種輸出方式，通過專業(yè)的上位機軟件，隨意組合語音，可插入靜音，插入的靜音不占用內(nèi)存容量。在三線串口控制模式下，能控制語音播放，停止，循環(huán)播放和音量大小，或者直接觸發(fā)0~219地址位的任意語音，三線串口控制控制端口擴展輸出可以擴展輸出8位。PWM和DAC輸出方式，PWM輸出可直接推動0.5W的揚聲器，DAC輸出外接功放，音質(zhì)好。

圖1 WT588D語音芯片應(yīng)用框圖

3系統(tǒng)原理及特點

該紅外防盜報警系統(tǒng)主要由以下三大部分組成：

3.1紅外熱釋電傳感器

紅外熱釋電傳感器主要由兩個關(guān)鍵性元件，一個是熱釋電傳感器，他能將波長為8—12um的紅外信號變化為電信號，并對自然界的白光有抑制作用。另外一個器件是菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，二是將警戒區(qū)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入警戒區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在熱釋電傳感器上產(chǎn)生變化的紅外信號，這樣就能產(chǎn)生變化的電信號。

3.2單片機為核心的處理系統(tǒng)

單片機將熱釋電傳感器產(chǎn)生的變化電信號進行捕獲，如有有非法侵入，單片機立即進行響應(yīng)，控制WT588D語音芯片輸出響應(yīng)的報警語音。

3.3 WT588D語音報警系統(tǒng)。

該部分以WT588D為核心，通過外設(shè)Flash芯片，可以存儲不同長度的語音信號。通過三線串口方式接受單片機指令，播放不同地址字段的語音信號，將非法入侵區(qū)別對待。

4系統(tǒng)硬件設(shè)計實現(xiàn)

用STC12C5616AD作CPU，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，4路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，針對電機控制，強干擾場合。片上集成768字節(jié)RAM，用戶應(yīng)用程序空間為16K字節(jié)。采用了單片機控制技術(shù)，對于系統(tǒng)功能的多樣性，智能化起著關(guān)鍵性的作用。

圖2

單片機通過三線串口控制模式控制WT588D語音芯片輸出相應(yīng)音頻信號，三線串口控制模式由三條通信線組成，分別是片選CS，數(shù)據(jù)DATA，時鐘CLK，時序根據(jù)標準SPI通信方式。通過三線串口可以實現(xiàn)語音芯片命令控制，語音播放。復(fù)位信號在發(fā)碼前先拉低5ms，然后拉高等待17ms。工作時Reset需要一直保持高電平。上圖MCU控制電路如圖3所示

圖3

為了保證程序運行的可靠性，系統(tǒng)添加了外部看門狗芯片MAX813L，程序正常運行時不斷給DOG管腳取反，達到“喂狗”的目的，一旦STC單片程序跑飛，MAX813L芯片DOG管腳沒有及時取反，單片機RST管腳就會被復(fù)位，程序重新啟動，保證了程序的可靠運行。

當紅外熱釋電傳感器檢測到非法入侵時，會通過Header2的INT1，INT2以中斷的方式告知單片機，單片機通過分析處理，控制WT588D播放相應(yīng)警示聲音。

5系統(tǒng)軟件設(shè)計實現(xiàn)

本應(yīng)用系統(tǒng)以STC宏晶單片機為核心控制器，其核心控制代碼如下：

#include ＜STC12.h＞

#define uchar unsigned char//聲音大小選擇數(shù)組

uchar code volume[]={0xE0,0xE1,0xE2,0xE3,0xE4,0xEe5,0xE6,0xE7};

sbit SDA=P1^1;//定義P1^1為DATA數(shù)據(jù)

sbit CS=P1^0;//定義P1^0為CS片選

sbit SCL=P3^7;//定義P3^7為CLK時鐘

void Send_threelines(uchar addr)//命令，語言地址發(fā)送命令

{uchar i;

CS=0;

delayus(200);

for(i=0;i<8;i++)

{

SCL=0;

if(addr&1) SDA=1;

else SDA=0;

addr=addr＞＞1;

delayus(15);

SCL=1;

delayus(15);

}

CS=1;

delayus(200);

}

void main(void)

{while(1)

{Send_threelines(volume[4]);//音量設(shè)置

Send_threelines(0);//播放地址片段為0的wav文件

}

}

6總結(jié)與展望

該文研究了基于WT588D語音芯片的智能防盜報警系統(tǒng)，使防盜報警更加智能化，人性化。相信隨著隨著科技的不斷進步，國家對安防事業(yè)的不斷重視，今后的防盜報警裝置將更加微型化，智能化，低功耗化，在靈敏度與準確率上都有很大的提高。

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