单片机语音报警系统设计
基于STC15单片机和SYN6288的机床语音报警系统设计
基于STC15单片机和SYN6288的机床语音报警系统设计∗常国权;彭云峰【摘要】为了提高机床的易操作性，降低机床的损坏率，基于STC15F2K24S2高速单片机和SYN6288语音合成芯片设计出了一种具有较高性价比的机床语音报警系统，给出了该系统的硬件和软件设计的具体方案，并论述了硬件和软件设计中的要点。
该系统可以实时地向操作人员报告机床当前的状态信息或错误信息，系统的人机交互界面友好，操作方便灵活，可以有效地提高工作效率。
%In order to improve the operability of machine tool to reduce the damage rate of machine tool,a kind of ma-chine tool voice alarm system with high cost-effective based on high-speed STC15F2K24S2 MCU and SYN6288 speech synthesis chip is designed,not only the specific scheme of the hardware and software design is given,but also the key points of the hardware and software design are discussed. The system can timely report the machine tool’s current state or error message to the operators. It has friendly interface,convenient and flexible operation,and high work efficiency.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P616-620)【关键词】STC15F2K24S2;SYN6288;机床;语音报警系统;Android;蓝牙串口模块【作者】常国权;彭云峰【作者单位】安阳工学院计算机科学与信息工程学院，河南安阳455000;安阳工学院计算机科学与信息工程学院，河南安阳455000【正文语种】中文【中图分类】TP368.2项目来源:工信部科技重大专项［2012－036］机床作为金属加工最基础的设备之一，已广泛应用于工农业生产的各个方面［1］。
单片机的防盗报警器课程设计
设计任务与要求(1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。
(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。
(3)系统可实现功能。
当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声[1]。
(4)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。
当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
至于报警可采用声光信号。
热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。
是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路[2]。
如图1示为热释电红外传感器的内部电路框图。
图1 热释电红外传感器的内部电路框图热释电红外线传感器的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。
由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
人体辐射的红外线中心波长为9--10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2--20um范围内几乎稳定不变。
基于52单片机红外语音报警器的设计毕业设计
毕业设计基于52单片机红外语音报警器的设计[摘要] 本系统是基于A T89S52单片机控制的红外线防盗报警器，主要由红外线发射部分、红外线接收部分、单片机以及声光报警部分组成。
可通过发射电路发射的红外线被遮挡时控制报警系统报警, 通过单片机控制报警电路的运行，并能同时进行声光报警，用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
[关键词]单片机；红外线防盗报警器；语音报警The design of infrared voice alarm system based on single-chipmicrocomputerAbstract: The system is a infra-red anti-theft alarm controled by single-chip AT89S52, including infra-red part of the launch, part of the infrared receiver, microcontroller, as well as part of sound and light alarm.The system will alarm when infrared ray has been blocked , through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit, and at the same time sound and light alarm, with infrared transceiver test tube, install hidden, can not easily be found; detection signal using pulse signal, energy-saving and anti-jamming. This system can detect a certain person within the scope of the intrusion, security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti-theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages, has broad market prospects.KEY WORDS: Single chip microcomputer；Infrared anti-theft alarm; Voice alarm目录目录 (2)第一章绪论 (1)1.1红外报警器的简介 (1)1.2课题研究的意义 (1)1.3本设计所要实现的目标 (2)第二章设计方案 (3)第三章主要元器件 (4)3.1主控芯片AT89C52 (4)3.1.1管脚说明 (5)3.1.2震荡特性 (7)3.2 LM339N芯片介绍 (8)3.3反射性光电探测器RPR220 (10)3.4 ISD1820语音芯片介绍 (11)第四章硬件电路的设计 (13)4.1 系统的主流程图介绍 (13)4.2部分电路设计 (17)4.2.1二路光电传感器 (17)4.2.2主电路电路图介绍 (19)第五章软件电路的设计 (23)5.1流程图板块 (23)5.2源程序 (24)5.3 keil软件介绍 (27)第六章实物演示 (29)6.1 Protel99介绍 (29)6.2实物运行过程 (31)致谢 (32)参考文献 (37)第一章绪论1.1红外报警器的简介在一些电影、电视剧中我们常可以看到，有些博物馆等安全性要求比较高的场所，在安防电脑系统的屏幕上面，显示着一根根红线，如果有人进入不小心“触”到了这根红线，那么报警器就会发响。
基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计-毕业设计
基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计前言现在我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。
为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。
智能家居报警系统采用这种星型拓扑结构能够很好地扩展组合，容易增加网络节点，满足在家居中网络节点分布的不确定性，可在房间、隔离处放置一个节点，避免无线干扰和报警区域不确定性的问题，由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理，分析是否发出报警信号。
该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。
1 电路组成框图和基本工作原理1.1 电路组成框图智能家庭防盗报警系统是由无线发送/ 接受模块、报警模块、键盘模块、晶显示模块、语音模块、DTMF解/ 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图1.1-1 所示。
图1.1-1 系统硬件总体框图1.2 电路基本工作原理介绍当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在24C02 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。
当主人在异地处理家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响五次后无人接通(具体次数可由软件设定),则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以观测家中的动静以及控制家中电器的关、断。
当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。
基于C51单片机的声光报警器课程设计
XXXX学校电气工程系电子课程设计报告设计题目：声光报警专业：电力系统及其自动化技术班级：电力102 班学号：100313203姓名：X X X指导教师：X X X题目：声光报警一、设计目的掌握单片机的通信，会用单片机通信的几种方式，同时学会矩阵键盘的应用，更进一步理解c51单片机的用途。
二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、理解报警器工作原理，不同频率声音的实现方案。
2、可设置报警声音的长短。
3、至少2种以上报警方案，每种方案至少由2种不同频率的声音合成。
发光的强弱跟随报警声音的频率高低变化。
三、方案设计与论证MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
.数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1·程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
基于单片机的噪音检测与报警系统的设计与研究(小项目设计)
基于单片机的噪音检测与报警系统的设计与研究噪声对人体健康有着严重的危害，因此减少噪声危害已成为当前一项重要的任务。
环境噪声监测，是人类提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节。
本次设计以单片机AT89C52为数据和控制处理器。
首先，用传声器采集环境中的噪声，把声音信号转换成电信号；接着，由集成运放LM358把采集到的电信号放大，利用ADC0808模数转换电路把模拟信号转换成数字信号；然后，利用单片机本身的计数器、计时器和中断实现对信号的处理；最后，由LM016L液晶显示屏显示噪音分贝值。
当超过限定分贝值时报警器自动报警，回到正常分贝值时自动解除报警。
本设计的优点是电路简单、精度较高、实用性较强。
第1章绪论1.1 噪声的概念物理学定义：噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
生理学定义：一切妨碍我们正常休息、学习和工作的声音，以及对我们要听的声音产生干扰的声音称之为噪声。
从这个意义上来说，噪声的来源很多。
街道上的汽车声、安静的图书馆里的说话声、建筑工地的机器声、以及邻居电视机过大的声音，都是噪声。
总而言之，噪声和声音一样是由物体振动产生的。
1.2 噪声对人体的危害随着工业生产、交通运输、城市建筑的发展，以及人口密度的增加，家庭设施（音响、空调、电视机等）的增多，环境噪声日益严重，它已成为污染人类社会环境的一大公害。
噪声具有局部性、暂时性和多发性的特点。
噪声不仅会影响听力，而且还对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统产生不利影响，所以有人称噪声为“致人死命的慢性杀手”。
噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面：①干扰休息和睡眠：使我们工作效率降低。
②损伤听觉、视觉器官：高强度的噪声对我们的耳部是极大的危害，如耳鸣、耳痛、听力损伤；噪声对视力也有不同程度的损害。
③对人体的生理影响：损害心血管；对女性生理机能的损害；噪声还可以引起如神经系统功能紊乱、精神障碍、内分泌紊乱甚至事故率升高。
总之，噪声对人类的危害个是多方面的，当人在100分贝左右噪声环境中工作时会感到刺耳、难受，甚至引起暂时性耳聋。
一款单片机的声光报警系统的设计
收稿日期:2018-10-29作者简介:仇士玉(1982—),男,江苏淮安人,本科,讲师,工程师,研究方向:电子信息工程专业的教育与研究。
1 系统组成声光报警系统由两大部分构成:硬件电路和软件电路。
1.1 硬件电路硬件电路由NIS-09C传感器、AD574A转换电路、555报警电路和单片机80C51构成。
1.2 软件电路KEIL C51软件是单片机C语言软件开发系统,可完成编辑、仿真、调试的整个开发流程。
1.3 系统框图如图1所示。
1.4 工作原理对于火灾中的温度、声光等非电信号的采集,用NIS-09声光传感器。
它可以把非电信号转化为电信号,从而满足AD574A转换器的转换要求。
A/D转换电路,可以将传感器采集到的模拟信号转变为数字信号。
80C51单片机用来判断现场是否发生火灾。
如果发生了,它会控制报警系统以声光的形式来报警。
2 核心器件的选择2.1 80C51单片机80C51由CPU系统、存储器系统、I/O端口和中断系统四个部分组成。
2.1.1 复位电路在声光报警系统中,为了确保CPU和系统中其他部件处于初始状态,要先对80C51进行初始化操作。
在选择复位方式时,选用上电复位。
2.1.2 时钟电路单片机工作的时钟电路,反映单片机的工作速度。
它有内部时钟方式和外部时钟方式两种,我们选用用外部时钟方式,80C51的引脚XTALl和XTAL2为输入输出端口。
2.2 声光传感器声光传感器的型号是NIS-09,它是专门为检测延误而设计的一种离子式烟雾传感器。
它的输出模拟量与AD574A转换器输入等级相符合,连接在A/D转换器的输入接口。
2.3 A/D转换器A/D转换器的作用是将模拟电信号转换成数字信号,我们选用的芯片型号是AD574A。
它可以直接与8位、12位、16位总线的处理器相连,是一种应用较广的12位模/数转换器芯片。
AD574A管脚如图2所示。
3 接口电路在外围接口电路中,AD574A转换器输出12位数据。
单片机课程设计——红外报警系统
湖南科技大学单片机课程设计题目基于单片机的红外报警控制系统姓名____________________学院专业学号指导教师成绩二〇一三年六月二十二日摘要本系统是基于AT89s52单片机控制的红外线防盗报警器，主要由红外线感应部分、单片机以及声光报警部分组成。
可通过红外感应器的红外线被遮挡时控制报警系统报警，通过单片机控制报警电路的运行，并能同时进行声光报警，用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入，可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：单片机；红外线防盗报警器；声光报警ABSTRACTThe system is a infra-red anti-theft alarm controlled by single-chip AT89S52, including infra-red part of the launch,part of the infrared receiver, microcontroller,as well as part of sound and light alarm.The system will alarm when infrared ray has been blocked,through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit,and at the same time sound and light alarm,with infrared transceiver test tube,install hidden, can not easily be found;detection signal using pulse signal,energy-saving and anti-jamming.This system can detect a certain person within the scope of the intrusion,security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti-theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages,has broad market prospects.KEY WORDS:Single chip microcomputer；Infrared anti-theft alarm;Sound and lightalarm目录1.绪论 (1)1.1前言 (1)1.2设计任务与要求 (1)1.3传感器的选择 (2)2.热释电红外传感器概述 (3)2.1PIR传感器简单介绍 (3)2.2PIR的原理特性 (3)2.3PIR结构特性 (4)2.4红外传感器RE200B的相关参数 (6)3.方案设计 (7)3.1系统概述 (7)3.2总体设计 (8)3.3系统硬件选择 (9)3.4硬件电路实现 (9)3.5软件的程序实现 (12)4.程序设计及仿真 (13)4.1主程序 (13)4.2外部中断程序 (15)5.结论概述 (13)5.1主要论述 (17)5.2结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (18)附录一：红外报警系统后续测试及注意事项附录二：附录二：系统程序清单附录三：电路原理图附录四：仿真图第一章绪论1.1前言人们生活水平不断提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。
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单片机语音报警系统设计
1 硬件电路设计（图）
系统工作过程：
单片机AT89C51采集设备的各种信息，根据不同设备和传感器，可以是压力、流量、温湿度、电压、电流等，然后与预先存储在单片机内的阈值比较，若超出正常范围，则通过电话机拨号电路拨打维护人员的固定或移动电话，等待拨通后再控制ISD4004构成的数码语音电路播放相对应的故障信息。
维护人员听到信息后根据故障优先级作相应处理。
1．1 语音电路
ISD4004语音芯片是由美国ISD公司推出的新产品，单片录放语音时间8-16min，操作简单，音质好。
芯片内含振荡器、防混滤波器；平滑滤波器、自动静噪、音频放大器及高密度多电平闪烁存贮阵列。
芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口(SPI或Microwire)送人。
芯片采用多电平直接模拟量存贮技术，每个采样值直接存贮在片内的闪烁存贮器中，因此能够非常真实＼自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路固置化和压缩造成的量化噪声和金属声。
采样频率可为4．0，5．3，6．4，8．0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降，片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存100年(典型值)，反复录音10万次。
ISD4004与单片机连接较为简单，单片机的P1．2～P1．4分别控制ISD4004的片选信号SS、串行输入引脚MOSI、串行输出引脚MISO及串行时钟输入。
值得注意的是ISD400
4供电电压为3 V，需要专门的稳压电路。
同相模拟输入(ANAIN+)和反相模拟输入(ANAI N一)端最大输入电平为16mV。
音频输出可直接接人电话机受话器端代替麦克风。
ISD4004工作于SPI串行接口。
SPI协议是一个同步串行数据传输协议，录音、放音、停止时序图
应用注意：
(1)电源(VCCA，VCCD)
为使噪声最小，芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并分别引到外封装的不同管脚上，模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能靠近供电电源处相连，而去耦电容应尽量靠近器件。
(2)地线(VSSA，VSSD)
芯片内的模拟和数字电路也使用不同的地线。
几个VSSA尽量在引脚焊盘上相连，并用低阻通路连到电源图上，VSSD也用低阻通路连到电源上。
(3)同相模拟输入(ANAIN+)
这是录音信号的同相输入端。
输入放大器可用单端或差分驱动。
1．2 电话机与单片机接口电路
电话机电路与单片机AT89C51接口如图4所示。
单片机用于模拟拨打电话动作，摘机一拨号一通话一挂机。
摘机动作利用双组继电器代替电话机叉簧完成，拨号利用单片机I／O口通过软件控制话机按键电路完成，通话则是把语音电路信号输出接人话机电路麦克风的输入端，达到控制放音。
2 系统软件设计
检测电路程序因所连接设备而异，故不做介绍，重点介绍ISD4004录放音程序和电话机拨号程序。
2．1 主程序
主程序完成对设备信息和数据的采集，并且与用户设置的门限值比较，从而判断设备是否有故障，若有故障则调用报警子程序即通过电话播放报警语音。
2．2 录放音程序
录放音程序主要是接收指令后通过SPI总线对ISD4004进行控制。
需要注意的是系统在启用前，要预先录制报警语音，为了能灵活播放语音信息，报警语音是分段存放在ISD4 004中的，播放时根据地址播放每段语音。
播放时要根据每段录音的长短做相应的延时。
3 结语
上述系统利用单片机、语音电路和电话机完成了设备远程语音报警功能，可以广泛应用于油田、电信、电力等无人职守设备的故障报警。
如果在系统中增加Modem，还可以完成远程计算机监控功能。
芯片内的模拟和数字电路也使用不同的地线。
几个VSSA尽量在引脚焊盘上相连，并用低阻通路连到电源图上，VSSD也用低阻通路连到电源上。
(3)同相模拟输入(ANAIN+)
这是录音信号的同相输入端。
输入放大器可用单端或差分驱动。
1．2 电话机与单片机接口电路
电话机电路与单片机AT89C51接口如图4所示。
单片机用于模拟拨打电话动作，摘机一拨号一通话一挂机。
摘机动作利用双组继电器代替电话机叉簧完成，拨号利用单片机I／O口通过软件控制话机按键电路完成，通话则是把语音电路信号输出接人话机电路麦克风的输入端，达到控制放音。
2 系统软件设计
单片机软件流程图如图5和图6所示，检测电路程序因所连接设备而异，故不做介绍，重点介绍ISD4004录放音程序和电话机拨号程序。
2．1 主程序
主程序完成对设备信息和数据的采集，并且与用户设置的门限值比较，从而判断设备是否有故障，若有故障则调用报警子程序即通过电话播放报警语音。
2．2 录放音程序
录放音程序主要是接收指令后通过SPI总线对ISD4004进行控制。
需要注意的是系统在启用前，要预先录制报警语音，为了能灵活播放语音信息，报警语音是分段存放在ISD4004中的，播放时根据地址播放每段语音。
播放时要根据每段录音的长短做相应的延时。
3 结语
上述系统利用单片机、语音电路和电话机完成了设备远程语音报警功能，可以广泛应用于油田、电信、电力等无人职守设备的故障报警。
如果在系统中增加Modem，还可以完成远程计算机监控功能。