CN102982667B - 一种ZigBee报警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及报警装置，尤其是一种ZigBee报警装置及方法。本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种基于ZigBee无线通信技术的ZigBee报警装置及方法，通过ZigBee天线采集报警信号，采用了报警远程呼叫方式及音频输出方式输出，使的用户能快速分辨报警类型并作出相应措施。ZigBee报警装置包括ZigBee控制芯片、电源模块、呼叫模块、音频模块和ZigBee天线；电源模块、呼叫模块、音频模块和ZigBee天线分别与ZigBee模块相连；ZigBee模块、呼叫模块和音频模块分别与电源模块相连，ZigBee模块通过ZigBee天线与安防装置相连。本发明涉及报警装置领域。

Description

一种ZigBee报警装置及方法

技术领域

本发明涉及报警装置，尤其是一种ZigBee报警装置及方法。

背景技术

目前的报警装置大多采用有线方式，布线复杂；在发生报警后，用户无法实时得到报警信息；报警声音单一，让邻居或小区物管人员无法区分是火警、盗窃报警还是其他报警，从而进行及时处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于ZigBee无线通信技术的ZigBee报警装置及方法，通过ZigBee天线采集报警信号，并通过ZigBee控制芯片对报警类型进行分类，并采用了报警远程呼叫方式及音频输出方式输出，使的用户能快速分辨报警类型并作出相应措施。

本发明采用的技术方案如下：。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1）                 通过ZigBee控制芯片对报警类型进行分类并通过并采用了报警远程呼叫方式及音频输出方式输出，在发生报警后能自动拨打预先设置的电话或者将报警信息发送到用户手机上，使的用户能快速分辨报警类型并作出相应措施。

2）                 基于ZigBee无线通信技术，使的短距离、低功耗、低数据速率、低成本并采用了报警远程呼叫方式及音频输出方式输出，使的用户能快速分辨报警类型并作出相应措施。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1本发明应用示意图；

图2本发明原理框图；

图3本发明的音频模块电路图；

图4本发明的欠压检测电路图；

图5本发明软件流程图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

工作原理：如图1所示，本发明通过检测安防装置发送的报警信号，通过ZigBee模块对报警信号进行分类处理后，分别通过音频模块按照不同报警类型输出不同的声音信号，并可以通过呼叫模块将不同报警信号发送至用户手机及通过固定电话进行通知书，以便用户及时做出相应措施。其中安防装置包括通过红外线探测装置、门窗磁、报警按钮、煤气探测器等。

本发明相关说明：

1、         ZigBee报警装置包括ZigBee控制芯片、电源模块、呼叫模块、音频模块和ZigBee天线；电源模块、呼叫模块、音频模块和ZigBee天线分别与ZigBee模块相连；ZigBee模块、呼叫模块和音频模块分别与电源模块相连，ZigBee模块通过ZigBee天线与安防装置相连。其中ZigBee是是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。

2、              音频控制芯片U1用于定制各种报警音效，在发生报警时，发出相应报警声音。音频控制芯片U1第一端口、第十四端口、第二十一端口为电源端口，接入电源模块，音频控制芯片U1第二端口为LED指示输出口，通过一个限流电阻和LED二极管接入电源模块；音频控制芯片U1第八端口、音频控制芯片U1第十二端口、音频控制芯片U1十六端口、音频控制芯片U1第二十八端口为地端口，接入电源模块；音频控制芯片U1第十八端口为增益控制端口，用于控制音频增益；音频控制芯片U1第二十端口为采样频率控制端口，通过一个接地电阻来控制音频控制芯片的采样频率；音频控制芯片U1第十端口和音频控制芯片U1第十一端口为麦克风输入端口；音频控制芯片U1第十三端口和音频控制芯片U1第十五端口为扬声器输出端口。音频模块与ZigBee模块通过SPI方式通讯连接。音频处理芯片采用ISD1720，可以根据报警需要，定制信息操作指示音效，芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等全方位整合系统功能。ISD1720与ZigBee控制芯片之间采用SPI接口连接。

3、         3G通讯模块采用USB接口与ZigBee控制芯片连接。3G模块型号是MG3732。

4、         电源模块采用外部电源和内部电池两种供电方式，在没有插入外部电源时，由电池为装置供电，在插入外部电源时，电池供电部分自动断开，外部电源经过LDO（低压差线性稳压器）进行电平转换后为装置供电。电源模块还包括欠压检测电路，欠压检测芯片检测ZigBee门磁装置工作电压，当电压低于设置的阈值时，发出一个电平信号到ZigBee模块。欠压检测芯片U3第一端口接工作电源；第二端口接地；第三端口输出欠压报警的电平信号至ZigBee模块的中断口。如图5所示。在电池供电时对电池电压进行检测，电路采用欠压检测芯片U3（型号可以是CAT808）加上拉电阻来实现，该芯片在2.0V～3.5V的电压检测阈值内提供0.1V的分辨率和±3.0%的精度，输出为开漏输出，在装置电压低于阈值电压时，输出低电平到ZigBee控制芯片的中断口，ZigBee控制芯片再将该信号传送至用户手机，通知更换电池。

5、         ZigBee控制芯片接收安防装置的信息，在收到安防装置的报警信号后，根据报警类型通过音频模块发出相应的报警声音，比如火警声、紧急情况报警声、盗窃报警声等，并通过3G网络将报警信息通过短信的方式发送到用户手机上，以通知用户及时处理。

6、         ZigBee天线采用印制板天线。

实施例一：如图2所示，一种ZigBee报警装置包括

ZigBee天线，用于接收安防装置发送的报警信号；ZigBee控制芯片，用于接收ZigBee天线接收到的报警信号，进行数据处理；音频模块，用于接收ZigBee控制芯片处理输出的信号将其转换为报警信号；呼叫模块，用于接收ZigBee控制芯片处理输出的信号，通过网络输出信号；电源模块分别给呼叫模块、ZigBee控制芯片、音频模块供电。

实施例二：如图3所示，在实施例一基础上，所述音频模块包括音频控制芯片U1、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻R4、第四电容C4，所述LED显示模块包括第五电阻R5、LED二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片U1连接，所述音频控制芯片U1第一端口、音频控制芯片U1第十四端口、音频控制芯片U1第二十一端口接电源模块，音频控制芯片U1第二端口通过第五电阻、LED二极管接电源模块，音频控制芯片U1第八端口、音频控制芯片U1第十二端口、音频控制芯片U1第十六端口、音频控制芯片U1第二十八端口接地，所述音频控制芯片U1第十八端口、音频控制芯片U1第二十端口分别对应通过第四电容C4、第四电阻R4接地。

实施例三：在实施例一或二基础上，所述音频输入模块包括传声器（麦克风U2）、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，所述第一电阻R1、第二电阻R2串联于电源模块与传声器一端口之间，第一电阻与第二电阻公共连接端与第三电容C3一端连接，第三电容C3另一端接地，第三电阻R3一端与传声器U2另一端口连接，第三电阻R3另一端接地，第一电容C1串接在传声器U2一端口、音频控制芯片U1第三端口之间，第二电容C2串接在传声器U2另一端口、音频控制芯片U1第四端口之间。

实施例四：在实施例一、二或三基础上，所述音频输出模块是扬声器SP，所述扬声器SP分别与音频控制芯片第十三端口、音频控制芯片U1第十五端口连接。

实施例五：在实施例一至四之一基础上，所述呼叫模块是3G通讯模块，所述3G通讯模块采用USB接口与ZigBee控制芯片连接。

实施例六：在实施例一至五之一基础上，所述电源模块还包括欠压检测电路，所述欠压检测电路包括欠压检测芯片U3、第六电阻R6、第十一电容C11，所述欠压检测芯片U3第一端口分别与ZigBee控制芯片、第六电阻R6一端连接，所述第六电阻R6另一端与电源模块连接，所述第十一电容C11串联于欠压检测芯片U3第二端口、欠压检测芯片U3第三端口之间，欠压检测芯片U3第二端口与电源模块连接，欠压检测芯片U3第三端口接地。

实施例七：在实施例一至六之一基础上，所述3G通讯模块型号MG3732。

实施例八：在实施例一基础上，包括步骤

步骤1：ZigBee控制芯片向ZigBee网络发送请求信号，若ZigBee网络允许加入，则进行步骤2，否则，重新发送请求信号；

步骤2：将ZigBee控制芯片处理数据加入控制网络，同时开启ZigBee控制芯片控制音频模块、呼叫模块运行；

步骤3：ZigBee控制芯片通过ZigBee天线接收报警信号，判断报警类型，通过音频模块输出报警信号，并通过呼叫模块输出报警信号。

实施例九：在实施例八基础上，所述音频模块包括音频控制芯片U1、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻R4、第四电容C4，所述LED显示模块包括第五电阻R5、LED二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片U1连接，所述音频控制芯片U1第一端口、音频控制芯片U1第十四端口、音频控制芯片U1第二十一端口接电源模块，音频控制芯片U1第二端口通过第五电阻、LED二极管接电源模块，音频控制芯片U1第八端口、音频控制芯片U1第十二端口、音频控制芯片U1第十六端口、音频控制芯片U1第二十八端口接地，所述音频控制芯片U1第十八端口、音频控制芯片U1第二十端口分别对应通过第四电容C4、第四电阻R4接地。

实施例十：在实施例九基础上，所述呼叫模块是3G通讯模块，所述3G通讯模块采用USB接口与ZigBee控制芯片连接

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (7)

1.一种ZigBee报警装置，其特征在于包括

ZigBee天线，用于接收安防装置发送的报警信号；

ZigBee控制芯片，用于接收ZigBee天线接收到的报警信号，进行数据处理； 

音频模块，用于接收ZigBee控制芯片处理输出的信号将其转换为报警信号；

呼叫模块，用于接收ZigBee控制芯片处理输出的信号，通过网络输出信号；

电源模块分别给呼叫模块、ZigBee控制芯片、音频模块供电；所述电源模块采用外部电源和内部电池两种供电方式，在没有插入外部电源时，由电池为装置供电，在插入外部电源时，电池供电部分自动断开，外部电源经过LDO进行电平转换后为装置供电；电源模块还包括欠压检测电路，欠压检测芯片检测ZigBee门磁装置工作电压，当电压低于设置的阈值时，发出一个电平信号到ZigBee模块，在装置电压低于阈值电压时，输出低电平到ZigBee控制芯片的中断口，ZigBee控制芯片再将该信号传送至用户手机，通知更换电池；所述欠压检测电路包括欠压检测芯片U3、第六电阻R6、第十一电容C11，所述欠压检测芯片U3第一端口分别与ZigBee控制芯片、第六电阻R6一端连接，所述第六电阻R6另一端与电源模块连接，所述第十一电容C11串联于欠压检测芯片U3第二端口、欠压检测芯片U3第三端口之间，欠压检测芯片U3第二端口与电源模块连接，欠压检测芯片U3第三端口接地；所述音频模块包括音频控制芯片、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻、第四电容，所述LED显示模块包括第五电阻、LED二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片连接，所述音频控制芯片第一端口、音频控制芯片第十四端口、音频控制芯片第二十一端口接电源模块，音频控制芯片第二端口通过第五电阻、LED二极管接电源模块，音频控制芯片第八端口、音频控制芯片第十二端口、音频控制芯片第十六端口、音频控制芯片第二十八端口接地，所述音频控制芯片第十八端口、音频控制芯片第二十端口分别对应通过第四电容、第四电阻接地。

2.根据权利要求1所述的一种ZigBee报警装置，其特征在于所述音频输入电路包括传声器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容，所述第一电阻、第二电阻串联于电源模块与传声器一端口之间，第一电阻与第二电阻公共连接端与第三电容一端连接，第三电容另一端接地，第三电阻一端与传声器另一端口连接，第三电阻另一端接地，第一电容串接在传声器一端口、音频控制芯片第三端口之间，第二电容串接在传声器另一端口、音频控制芯片第四端口之间。

3.根据权利要求1或2之一所述的一种ZigBee报警装置，其特征在于所述音频输出电路是扬声器，所述扬声器分别与音频控制芯片第十三端口、音频控制芯片第十五端口连接。

4.根据权利要求1所述的一种ZigBee报警装置，其特征在于所述呼叫模块是3G通讯模块，所述3G通讯模块采用USB接口与ZigBee控制芯片连接。

5.根据权利要求4所述的一种ZigBee报警装置，其特征在于所述3G通讯模块是符合CDMA2000，WCDMA和TD-SCDMA标准的嵌入式模块，具有USB接口。

6.采用权利要求1所述ZigBee报警装置的一种ZigBee报警的方法，其特征在于包括步骤

步骤1：ZigBee控制芯片向ZigBee网络发送请求信号，若ZigBee网络允许加入，则进行步骤2，否则，重新发送请求信号；

步骤2：将ZigBee控制芯片处理数据加入控制网络，同时开启ZigBee控制芯片控制音频模块、呼叫模块运行；

步骤3：ZigBee控制芯片通过ZigBee天线接收报警信号，判断报警类型，通过音频模块输出报警信号，并通过呼叫模块输出报警信号；根据报警类型通过音频模块发出相应的报警声音，通过3G网络将报警信息通过短信的方式发送到用户手机上，以通知用户及时处理；电源模块分别给呼叫模块、ZigBee控制芯片、音频模块供电；所述电源模块采用外部电源和内部电池两种供电方式，在没有插入外部电源时，由电池为装置供电，在插入外部电源时，电池供电部分自动断开，外部电源经过LDO进行电平转换后为装置供电；电源模块还包括欠压检测电路，欠压检测芯片检测ZigBee门磁装置工作电压，当电压低于设置的阈值时，发出一个电平信号到ZigBee模块，在装置电压低于阈值电压时，输出低电平到ZigBee控制芯片的中断口，ZigBee控制芯片再将该信号传送至用户手机，通知更换电池；所述欠压检测电路包括欠压检测芯片U3、第六电阻R6、第十一电容C11，所述欠压检测芯片U3第一端口分别与ZigBee控制芯片、第六电阻R6一端连接，所述第六电阻R6另一端与电源模块连接，所述第十一电容C11串联于欠压检测芯片U3第二端口、欠压检测芯片U3第三端口之间，欠压检测芯片U3第二端口与电源模块连接，欠压检测芯片U3第三端口接地；所述音频模块包括音频控制芯片U1、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻R4、第四电容C4，所述LED显示模块包括第五电阻R5、LED二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片U1连接，所述音频控制芯片U1第一端口、音频控制芯片U1第十四端口、音频控制芯片U1第二十一端口接电源模块，音频控制芯片U1第二端口通过第五电阻、LED二极管接电源模块，音频控制芯片U1第八端口、音频控制芯片U1第十二端口、音频控制芯片U1第十六端口、音频控制芯片U1第二十八端口接地，所述音频控制芯片U1第十八端口、音频控制芯片U1第二十端口分别对应通过第四电容C4、第四电阻R4接地。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述呼叫模块是3G通讯模块，所述3G通讯模块采用USB接口与ZigBee控制芯片连接。