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　　开发背景：随人们生活水平的提高、生活节奏的加快，大家都希望有一个安全、舒适的家居环境。人们希望在家中生活的舒适，那么就需要一个智能的系统，方便快捷的人机交互。人们在希望居家舒适的同时，又要求在家或者在外工作的时候能知道家中的安全情况，在这样的背景下，我们的团队设计出了这套系统——“智能语音管理系统”。本系统的目标就是大家提供一个安全、舒适的居家环境。

　　结构框图：　　

 　　结构说明：
　　本系统从门、到窗、到室内做了一个全面的设计，门禁的设计我们采用的是MT8870芯片，通过音频线连接手机，可以使用手机按键输入密码的方式打开家门。当门开后，人进入家门，通过语音单片机的光电传感器检测到，语音单片机播放验证密令的声音，密令验证错误的情况下，语音单片机发信号给STC15F比赛板，比赛板通知STC89C52单片机控制TC35打电话给主人的同时，比赛板驱动步进电机转动一直在采集家中图像的摄像头转动采集家中各角落图像。窗户的检测由一个光电传感器和一个振动传感器组成，这两个传感器由STC15F比赛板控制，当有人
　　从窗户闯入时，比赛板立即通知STC89C52单片机控制TC35打电话给主人，同时步进电机带动摄像头采集图像，图像的采集与保存是采用S3C2440A芯片为主控，USB摄像头采集图像，经USB wifi传输图像，电脑端也是无线，两个无线连接在路由器，能在局域网中进行图像的传输，图像通过C#的上位机显示，并且保存在电脑中。语音单片机可以采集主人声音命令，可以直接在家中通过语音控制家电，还可以经电话打入通过语音问询家中情况。整个系统对家具的管理安全而又舒适。
　　功能与使用说明：系统的功能主要是检测家中安全和语音控制家电，无线采集图像保存于电脑。在家中安装本系统，开启系统，摄像头一直采集图像，门有人进入，验证密令，密令错误系统将打电话给主人，主人可以语音问询家中情况;窗有人闯入，系统直接打电话报警给主人，主人同样可以语音问询;主人得知家中情况，可以自行处理。同时系统驱动步进电机带动摄像头转动采集家中图像并保存，可以作为证据。本系统有智能的语音识别功能，主人在家、在外都可以语音控制，方便，舒适。系统在门禁方面采样MT8870芯片，用户可以通过音频线，用手机按键输入密码，打开家门，方便新颖。

　　作品整体照片：　　

　　作品照片说明：
　　顶层放置的是摄像头、TC35的麦克、语音单片机的喇叭、和门禁的数码管显示板;
　　第四层放置的是S3C2440A板门禁单片机;
　　第三层放置的是STC15F比赛板、语音板和TC35板;
　　下面两层放置的是一些接线和USBwifi。

　　平台选型说明

　　大赛平台选型：采用的是STC15F2K60S2单片机为主控的比赛开发板。

　　设计说明

　　设计原理：
　　1.门禁原理：门禁采用的是单片机控制MT8870芯片采集手机按键的音频信号来用密码开门。MT8870 音调译码器，是MITEL 公司所开发生产为一颗常用复频译码IC，这个电路可以接收DTMF 信号，是一个完整的DTMF 接收器。它接收了DTMF 信号后，内部将信号分成高频带和低频带，并将此信号送至数字译码器，然后将讯号送至数字译码器以解出按键值，接着将解出的按键值以二进制的方式以四条线(Q1、Q2、Q3、Q4)输出，当MT8870 解出一个按键值且输出到外部时，其STD 接脚会由低态升为高态，经一段时间后再降为低态，我们通过单片机中断方式测到此脚有讯号时便马上将Q1-Q4 接脚所产生的值读入STC89C52单片机，然后解出电话的按键值。 通过这特征，我们就完成了门禁密码的输入。
　　2.LD3320语音原理：主控采用STC10L08XE控制LD3320语音识别芯片完成语音识别和播放，LD3320 是一颗基于非特定人语音识别技术的语音识别/声控芯片。提供了真正的单芯片语音识别解决方案。 LD3320 芯片上集成了高精度的 A/D 和 D/A 接口，不再需要外接辅助的Flash和RAM，即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，识别的关键词语列表是可以动态编辑的。基于LD3320，可以在任何的电子产品中，甚至包括最简单的51 作为主控芯片的系统中，轻松实现语音识别/声控/人机对话功能。语音播放文件存放在32M存储芯片内。通过控制LD3320可以完成简单的语音识别，为防止误识别，我们的系统加入了口令识别方案，大大减少了识别的差错。同时在门口装有光电传感器，STC10L08XE单片机检测人的出入，进入有警报时候发信号给STC15F比赛板。
　　3.TC35电话原理：TC35是西门子公司生产的一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块。在GSM网络日臻完善的今天，TC35秉承了西门子一贯的优秀品质，它易于集成，使用它可以在较短的时间内花费较少的成本开发出新颖的产品。在远程监控和无线公话以及无线POS终端等领域都能看到TC35无线模块在发挥作用。我们系统根据TC35模块可以采用串口通信的特点来设计，通过STC89C52单片机串口经过MAX232连接TC35，用串口控制TC35，通过指令完成打电话、接电话功能;并接出音频接口，用于语音的输入输出。用来实现系统的语音控制。
　　4.STC15F比赛板原理：我们的设计采用STC15F比赛板监测窗户的安全情况，采用光电传感器和振动传感器采集窗户情况，显示在LCD1602上，记录闯入次数和振动次数。当检测到警报，STC15F比赛板发信号给TC35板打电话报警，并给语音单片机信号，记录警报，用于给主人汇报警报。同时接收语音板的门禁警报，控制TC35报警。
　　5.S3C2440A图像采集原理：系统采用目前工业嵌入式领域表现出色的arm9处理器S3C2440A，核心板和底板用的是天嵌的开发板，里面装有Linux系统，移植了boa服务器,是一种非常小巧的Web服务器，其可执行代码只有大约60KB左右。作为一种单任务Web服务器，Boa只能依次完成用户的请求，而不会fork出新的进程来处理并发连接请求。但Boa支持CGI，能够为CGI程序fork出一个进程来执行。Boa的设计目标是速度和安全。Simple Direct Media Layer(SDL)是一种跨平台的多媒体开发库，提供了对音频、视频、键盘、鼠标、手柄以及基于opengl的三维硬件开发的底层接口，被广泛应用于MPEG回放，游戏模拟器等软件开发中。因此，本系统提出了一种采用SDL库开发的无线视频监控系统。 mjpg-streamer是一个很好的开源项目，用来做视频服务器，使用的是v4l2的接口。 打开一个网页输入下面地址就能够看到一个视频(开发板的IP)http://IP:8080/?action=stream，打开一个网页输入下下面的地址就可以看到一个静态的图片：http://IP:8080/?action=snapshot ，我们采用的就是在上位机端向开发板申请静态图片完成的，一秒钟申请5次，保存一次的图片存储在电脑上。

　　设计方案：系统从家居安全舒适的角度出发，对门窗进行监控，有人非法闯入就打电话给主人报警，另外增加语音识别功能，主人可以在家中或在外用电话通过语音控制问询家中情况，让人随时掌控家中情况，同时通过摄像头采集图片存储在电脑中，供主人查询。

　　原理图：　　

　　先进性：本系统采用语音识别，可以通过识别人的语音命令来完成一系列的操作，方便快捷舒适。同时系统安全，能在第一时间想主人电话报警。再就是系统能采集图片，储存在PC机上，作为证据，确保了家居的安全。

　　实用性：系统安装简单，只需要安装好几个传感器，摆放好摄像头，给系统供上电，系统就能很好的工作，在追求安全舒适生活的今天，是一个明智的选择，有了我们设计的系统，就可以方便的语音控制家电，随时知道家中的安全情况，方便可靠。

　　创新性：我们的系统较以往的智能家居有了很大的进步，以往的设计是冰冷的人机交互，我们的系统增加了语音识别，让人在方便的同时，更能感觉到亲切和新颖，同时系统还采用摄像头采集图像，储存在PC机中，可供人查看，在局域网内都能监控家中的情况。我们的报警方式采用的是电话语音报警，主人可以语音问询家中情况。整个系统安全、新颖而且舒适。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2301