基于单片机的汽车多功能语音报警系统的研究

《基于单片机的汽车多功能语音报警系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于单片机的汽车多功能语音报警系统的研究摘要：介绍了一套基于单片机控制的汽车多功能语音报警系统，报警项目包括油箱油量、冷却水温、机油压力、车辆防盗等，阐述了系统的工作原理、硬件电路组成和软件设计。系统在已有的89C51-ISD4004语音单片机通用开发板采用ISD4004语音芯片可以根据需要重复录音和增加相应地报警项目,应用灵活.　　关键词：单片机；语音报警；ISD4004。　　　　引言　　随着汽车数量的不断增加和汽车档次的提高，人们对汽车的安全性能和工作效率也提出了更高的要求。报警系统作为关系到汽车安全性能和工作效率的重要组成部分，逐

2、步受到人们的重视。目前汽车上报警系统除倒车为语音报警外，其它项目一般为灯光或铃声报警。市场上已经出现了一些汽车语音报警装置，比较常见的例如倒车语音报警装置等。虽然这种报警方式具有相对简单易行的优点，但也存在着报警内容不够清晰明确，报警内容不可调整以及不易引起注意等缺点[1]，同时能够将汽车行驶过程中常见的故障和安全隐患进行检测并以语音报警的形式表达出来的产品并不多见。本文设计的目的是改进汽车报警系统，使汽车上已有的报警项目实现真人真声语音报警并可以增加相应项目的报警内容。　　1.基本工作原理　　系统是在已有的89C51-ISD4004（

3、语音单片机）通用开发板上进行的二次开发，使其能在已有的语音录放功能的基础之上实现指定地址的录音和播放语音提示的功能。使用AT89C51单片机、ISD4004语音芯片、ADC0809转换器（AnaloguetoDigitalConverter）、机油压力传感器、油量传感器、水温传感器、汽车电路等设备。报警项目包括油量、水温过高、车门未关、机油压力过高、安全带未系好及汽车有可能被盗。通过对语音芯片进行编程来实现语音报警功能。信号采集电路在工作过程中，对于信号量的采集分模拟量和开关量，模拟量包括油量、水温；其它是开关量。由ADC0809转换器

4、把采集到的模拟信号转换成数字信号，利用光耦调理和传输开关信号，所有信号由单片机采集并进行运算判断后控制ISD4004语音芯片完成语音播报。系统功能框图如图1所示。　　2.硬件电路设计　　2.1油量报警信号采集电路　　电路是由ADC0809信号采集电路、AT89C51与ADC0809接口电路组成。　　ADC0809由于价格适中,与单片机的接口、软件操作均比较简单,目前在8位单片机系统中有着广泛的使用。它是一个典型的逐次逼近型8位A/D转换器,允许8路模拟量分时输入，转化后的数字量输出是三态的（总线输出型），可以直接与单片机数据总线连接。A

5、DC0809采用+5V电源供电，外接工作时钟。由8路模拟开关、地址锁存与译码器、8位A/D转换器和三态输出锁存缓冲器组成[2]。　　ADC0809采集信号电路采用浮子式液位传感器监测油量，传感器检测到的电压信号送到ADC0809转换器的模拟信号输入端的引脚IN1，转换器把这个信号转换成对应电压的数字信号并输出到单片机上，设某一时刻固定电阻两端的电压为a，转换器输出的数值为s,那么它们之间的对应关系如下式。　　　　设计时把所剩油量分三种情况报警提示：“油量占1/2”、“油量占1/5请及时加油”、“油量过少请加油”；那么这三种情况对应的数值

6、我们可以通过上式计算，a分别取2.5、1、0，对应s的值计算得127.5（四舍五入取128）、51、0，即当单片机检测到以上数值时就会控制语音芯片播放相应的报警内容。　　2.2冷却水温信号采集系统　　冷却水温度的检测,使用模拟型传感器，采用负温度系数热敏电阻NTC[3]，ADC0809的IN0模拟信号通道采集到的是热敏电阻两端的模拟电压信号，由A/D转换器输入单片机AT89C51的P0口。当发动机工作时,检测到数据与单片机中数据存储器中参考值进行比较,若大于参考值,单片机驱动报警电路进行报警。　　2.3安全带未系好、机油压力过高　　安全

7、带未系好的检测使用开关电路，根据安全带开关的开闭来判别安全带是否系好。设定发动机启动后，当安全带系好时开关闭合，安全带未系好时开关断开并产生低电平的报警信号。　　机油压力语音报警子系统的信号采集电路由机油压力传感器、74HC04非门、下拉电阻和AT89C51单片机组成。74HC04非门和下拉电阻的作用是在故障出现时使单片机引脚检测到的报警信号为低电平而在正常工作时接收到的信号为高电平；机油压力传感器中有一个常开的压力开关；当油压超出规定值时，油压开关闭合，信号经74HC04作用输出低电平。　　2.4车辆可能被盗信号采集电路　　报警电路的

8、原理框图如图2所示，它由振动传感电路、延时开关电路和发动机自动熄火电路三部分组成。其中A1选用微震动传感器，A2选用大功率驱动开关集成电路。　　报警电路无电不工作。停车后，闭合SA报警电路即进入防盗状态。当