概述

　　智能安防報警系統(tǒng)是同家庭的各種傳感器、功能鍵、探測器及執(zhí)行器共同構(gòu)成家庭的安防體系，是家庭安防體系的"大腦".報警功能包括防火、防盜、煤氣泄露報警及緊急求助等功能，報警系統(tǒng)采用先進智能型控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、由微機管理控制，實現(xiàn)對匪情、盜竊、火災(zāi)、煤氣、緊急求助等意外事故的自動報警，是由保安中心管理主機、家庭報警器、各類傳感器和傳輸纜線組成。各類傳感器對家庭重要地點和區(qū)域布防，品種齊全的傳感器能代替?zhèn)鹘y(tǒng)家居內(nèi)鋼筋防盜網(wǎng)，讓業(yè)主生活在更安全、舒適的環(huán)境之中，

　　系統(tǒng)原理

　　TC35I短信模塊是一款雙頻900/1800MHZ高度集成的GSM短信模塊。在GSM網(wǎng)絡(luò)日臻完善的今天，TC35/TC35I短信模塊秉承了西門子一貫的品質(zhì)，它易于集成，使用它您可以在較短的時間內(nèi)花費較少的成本開發(fā)出新穎的產(chǎn)品。

　　整個系統(tǒng)開始工作后，熱釋電紅外傳感器RE200B會對探測范圍內(nèi)的紅外信號不斷地進行采集，當(dāng)有人體出現(xiàn)時，經(jīng)信號處理芯片BISS0001處理后會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)時間在報警時間以內(nèi)，則系統(tǒng)會對門外人員發(fā)出一般語音提示，LPC2478提供的IIS音頻總線接口可以作為一個編解碼接口與外部8/16位立體聲音頻編解碼芯片--UDA1341TS相連，短信發(fā)送模塊采用西門子公司的TC35i模塊，通過移動運營商的GSM無線網(wǎng)絡(luò)，由主控制器控制其警報短信的發(fā)送。

　　硬件部分

　　家庭智能安全報警系統(tǒng)的硬件部分主要由報警信號采集和處理模塊、主控制模塊、語音報警模塊、短消息發(fā)送模塊和預(yù)設(shè)信息存儲模塊五部分組成，系統(tǒng)總框圖見圖1.

　　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存儲器，片內(nèi)集成ADC、DAC轉(zhuǎn)換器、看門狗、實時時鐘RTC、1個IIS音頻接口、3個IIC接口、4個UART接口等資源，方便擴展IIS接口、JTAG調(diào)試接口，外擴芯片少，而且采用超小LQFP208封裝，整個系統(tǒng)微型化，而且電路簡單，芯片可以實現(xiàn)72MHz的工作頻率，功能較強。

　　BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。它配   以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。

　　報警信號采集和處理模塊主要由熱釋電紅外傳感器（PIR）RE200B和紅外傳感專用處理芯片BISS0001構(gòu)成。熱釋電紅外傳感器利用熱釋電效應(yīng)，以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴Ｔ趯嶋H使用時在傳感器前安裝菲涅爾透鏡，可將檢測距離提高到10m以上。RE200B的D、G、S端分別為電源端、地端和目標(biāo)輸出電壓端。BISS0001芯片的輸出信號VO送至主控制器，供其讀取，具體電路見圖2.

　　語音報警模塊主要由NXP公司生產(chǎn)的一種支持IIS總線數(shù)據(jù)格式的音頻編解碼芯片UDA1341TS組成。IIS（Inter-IC Sound bus）又稱I2S,是菲利浦公司提出的串行數(shù)字音頻總線協(xié)議。目前很多音頻芯片和MCU都提供了對IIS的支持。IIS總線只處理聲音數(shù)據(jù)。其他信號（如控制信號）必須單獨傳輸。為了使芯片的引出管腳盡可能少，IIS只使用了三根串行總線。這三根線分別是：提供分時復(fù)用功能的數(shù)據(jù)線、字段選擇線（聲道選擇）、時鐘信號線。UDA1341TS的IIS總線接口信號線為：位時鐘輸入BCK、字選擇輸入WS、數(shù)據(jù)輸入DATAI、數(shù)據(jù)輸出DATAO和音頻系統(tǒng)時鐘SYSCLK信號線。主控制器LPC2478提供了IIS總線接口發(fā)送和接收共兩組六根信號線，具體電路見圖3.

　　短消息發(fā)送模塊則由西門子公司的TC35i模塊組成。TC35i模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊（ASIC）、閃存、ZIF連接器、天線結(jié)構(gòu)六部分組成。為了方便調(diào)試，我們購置了一款基于TC35i 的GSM模塊開發(fā)設(shè)備，該開發(fā)設(shè)備上已經(jīng)預(yù)留出與主控制器進行連接的接線端口，只需將這三個接線端口分別與LPC2478的RXD、TXD、GND相連，就可以實現(xiàn)通過主控制器對模塊的控制。

　　預(yù)設(shè)信息存儲模塊主要由SD卡構(gòu)成。LPC2478提供了SD/MMC卡主機控制器，因此在設(shè)計SD/MMC卡接口電路時，只需將這些接口相應(yīng)地接到SD/MMC卡座就可以了。SD/MMC接口電路見圖4.SD卡有兩種工作模式，在此設(shè)計中，我們選擇SPI模式，SD卡的SPI通道由以下4個信號組成：CS（片選）、CLK（時鐘）、DataIn（主機到卡的數(shù)據(jù)信號）和DataOut（卡到主機的數(shù)據(jù)信號）。CS是SD卡的片選信號線，在整個SPI操作過程中，必須保持低電平有效，CLK便于同步，DataIn不但傳輸數(shù)據(jù)，還發(fā)送命令，同樣DataOut除了發(fā)送數(shù)據(jù)外還傳送應(yīng)答信號。

　　系統(tǒng)程序設(shè)計

　　本系統(tǒng)使用C語言進行編程，全部為模塊化設(shè)計。

　　結(jié)語

　　普通家庭用智能安全報警系統(tǒng)，采用恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductors）高度集成的LPC2478微處理器，芯片內(nèi)部集成IIS接口用于語音處理，SPI接口用于SD卡信息存取，UART接口則用于實現(xiàn)對GSM模塊的控制，該款芯片豐富的片上資源，極大滿足了設(shè)計要求，簡化了外圍電路。

參考文獻:

[1]. RE200B datasheet http://hbjingang.com/datasheet/RE200B_1132439.html.
[2]. BISS0001 datasheet http://hbjingang.com/datasheet/BISS0001_172329.html.
[3]. LPC2478 datasheet http://hbjingang.com/datasheet/LPC2478_2404791.html.
[4]. UDA1341TS datasheet http://hbjingang.com/datasheet/UDA1341TS_670523.html.
[5]. ARM7TDMI-S datasheet http://hbjingang.com/datasheet/ARM7TDMI-S_1231795.html.