摘 要

随着社会高速发展,全世界各科学技术领域都提高到前所未有的水平,而其中十分突出的有电子信息技术。这些电子技术被广泛应用于生活中和工作中,提高人们的工作效率与生活质量。随着集成电路技术的高速发展,大量单片机产品应运而生。

近年电子电器高速发展,提供给人类极大的便利,而人们对自己的生活与工作的人身安全也越来越重视，安全至上的呼声越来越高。许多危险场合、禁止普通人员靠近的场合也不再需要人力资源来进行监管，他们已经被各式的只能安全防护系统所替代。而触发式警报系统的需求则越来越高，用于保证人们生活、工作的安全。

本论文将介绍一款基于AT89S51的红外线被动触发式语音报警装置。该装置由红外线接收、单片机及报警部分构成。当感应到入侵者人体发出的红外线时，接收部分检测到变化并产生电信号，经MCU模块处理后控制声光报警系统报警。

关键字：语音报警；被动式红外线触发；AT89S51单片机；语音芯片

Abstract

Voice warning device has an important position in modern automation and intelligence Equipment .It is widely used in various industries and products, utilize voice warning has become the trend of the current industry, more and more products are involved in voice reminder or alarm module.Study voice warning module has practical significance. In this paper, the design of a blind warning device would be an example of voice warning module applications in the product. Blind warning use HC-SR04 ultrasonic ranging module to receive information, STC90C51 microcontroller for signal processing, and a voice chip of gave out voice, voice chip is responsible for the sound warning, and this device’s Function is show three directions for the blind, discriminate obstacle and then alarm reminder, so that the blind could better judge the Surroundings,and circumvent appropriate to reduce the risk of injuries. Sensor plus voice chip and microcontroller is a typical application of voice chip, this Model use in most production lines, home appliances, cars Equipment.The Complexity of systerm depend on its Performance requirements.

Keywords: voice alarm； blind；MCU；voice chip；ultrasonic Measurement

目录

第1章 绪论 2

1.1国内外研究现状 2

1.2 课题研究的背景与意义 2

1.3设计研究内容 4

第2章 红外触发式语音报警装置的总体方案 4

第3章 硬件电路设计 5

3.1 系统相关芯片简介 5

3.1.1 MCU（主控制器模块）：AT89S51芯片介绍 5

3.1.2 语音模块：ISD4004芯片 11

3.1.3 BISS0001红外热释电处理芯片 13

3.2 信号采集放大与处理电路设计 13

3.2.1人体信号采集装置 13

3.3信号放大与处理电路 15

3. 4语音模块电路设计 17

3.4.1 语音录放电路设计 18

3.5 单片机最小系统设计 18

第4章 软件编写与流程图 19

4.1主程序 19

4.2 录音播报软件的具体实现 24

第5章 仿真与调试 31

5.1调试软件介绍 31

5.1.1程序编辑软件 31

5.1.2仿真软件 31

5.2调试与运行 31

5.3系统仿真 32

第6章 结论 33

参考文献 34

第1章 绪论

1.1国内外研究现状

语音报警装置作用一般为预警、提示，依据不同用途而选择不一样的技术路线。如在家电领域，语音警示装置更多被应用于安防设备，红外报警系统便是一个典例，其技术方案也是采用较为经典的传感器监测环境给单片机提供信号让语音芯片发声。在汽车领域，车载语音提醒系统已应用于大部分型号的汽车中，其采用了传感器和微机数据处理的技术，由传感器采集各项指标，设定一个限值，当采集指标达到限值后报警。现今研究方向是将其向更加智能化改进，使其能对多通道的信息处理并予以监测和报警。

制造业中使用到语音警示装置技术的一般分为两个方向，其一是对生产过程进行监测报警，警报多分为有传感器加微机加语音芯片进行智能化报警；另一个则是目前应用最多的技术，即电路加蜂鸣器报警的技术，随自动化的发展，微机控制语音芯片报警必然成为趋势。复杂的控制系统中往往还需要设计各种语言库以便调用。

1.2 课题研究的背景与意义

人是温血动物，身体并不总是向外辐射热量。 所谓的热辐射是高温物体（对环境）以红外辐射的形式发射能量。 由于人体辐射热量并且也是热辐射，所以人们并不总是向外部发射红外光。 红外传感器搜索红外光，并根据不同的传感器创建不同的感觉。根据这样的原理，可以研制出以检测附近有无人体放射红外线而确定是否报警的装置，这样的装置就是被动红外触发式报警装置。

红外触发式报警装置也分主动触发与被动触发两种触发方式。由报警装置主动发射红外线，碰到障碍物反弹使得接收探头由平常接收到红外线的状态转为接收不到的状态而产生电信号并报警的，是主动式的红外报警装置，这类报警器接收探头平时始终可以接收到不变化的红外线，以接收到的红外信号产生变化而报警为特点；而被动式红外报警装置并不会主动发射红外线，他是利用接收探头对靠近的物体放射出的红外线的敏感产生电信号，进而报警。

发射器通常由多谐振荡器，波形转换电路，红外线发射管和光学透镜组成。 多谐振荡器产生一个脉冲信号，用波形转换电路对其进行放大，在红外线发射管中产生红外脉冲光，然后通过聚光透镜将红外光转换为更细的红外光 然后拍摄接收设备。 接收装置由光学透镜，红外光伏电池，放大整形电路，电源驱动器和执行器组成。 光电管将接收到的红外信号转换成电信号，对其进行整形和放大，然后按下执行器激活报警装置。