CN210112095U - 一种基于stm32f103单片机的应急求救呼叫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于保证人身安全的报警器技术领域，公开了一种基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置；用于实现音频信号ADC和DAC转换的单片机；与单片机的ADC引脚连接，用于对音频放大、滤波的抗混叠滤波器；与单片机连接，用于接收单片机内部ADC转换后的数字音频传输的无线通信模块；与单片机的DAC引脚连接，用于接收单片机内部转换后模拟语音信号滤波的低通滤波器；与低通滤波器连接，用于实现低通滤波器后的音频信号放大的功率放大器。本实用新型实现在应急状态下一键呼叫主机，实现无线信令及数字语音传输，并利用单片机内部AD和DA实现语音的数字化，最终实现应急求救的无线呼叫功能。

Description

一种基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置

技术领域

本实用新型属于保证人身安全的报警器技术领域，尤其涉及一种基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置。

背景技术

现有遇险求救系统主要有两类，一类是消息发送型，另一类是语音通话型。消息发送型系统，在海上作业人员一旦落水，就会发出求救消息，收到该求救消息的人，可以根据该消息的内容，定位遇险者位置，但是，施救者无法和遇险者进行通话，了解更多的详情。语音通话型系统，在海上作业人员一旦落水，就在指定的频道上发送模拟调频语音，施救者如果刚好在监听该频道，就可以和遇险人员语音沟通，但是在语音沟通前，没法获得遇险者的相应信息。为提高海上作业人员的安全，需要一套即可以实现消息传输又可以实现语音通话的紧急呼救的无线通信系统。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)仅仅发送求救消息，无法进行语音通话。

(2)仅仅能够进行模拟调频语音通话，不可以发送遇险者身份信息的消息。

解决上述技术问题的难度和意义：

为解决以上问题，需要实现一个数字语音传输系统。该系统需要是一个高度集成的系统，体积小、成本低、消息和语音能够同时传输。该系统可以让遇险者一键触发报警后，立即发出自身身份信息，施救者的接收设备长期值守并可以收到该信息，并在收到该信息后发出警报音和显示遇险人员信息(比如来电号码)，施救者还可以在接通呼叫信息后，与遇险者直接语音对话，及时掌握遇险者的状况，大大提高了施救的成功率。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置。

本实用新型是这样实现的，一种基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置，所述基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置设置有：

用于实现音频信号ADC和DAC转换的单片机；

与单片机的ADC引脚连接，用于对放大音频滤波，滤除高频分量的抗混叠滤波器；

与单片机连接，用于接收单片机ADC转换后的数字音频传输的无线通信模块；

与单片机的DAC引脚连接，用于接收单片机内部转换后模拟语音信号滤波的低通滤波器；

与低通滤波器连接，用于实现低通滤波器后的音频信号放大的功率放大器。

MIC通过PCB上的导线，连接至放大器的输入；放大器的输出通过PCB上的导线，连接至抗混叠滤波器的输入；抗混叠滤波器的输出通过PCB上的导线，连接至STM32F103单片机的ADC采样输入管脚；STM32F103单片机的DAC输出管脚通过PCB上的导线，连接至低通滤波器的输入；低通滤波器的输出，通过PCB上的导线，连接至功率放大器的输入；功率放大器的输出通过PCB上的导线，连接至Speak；STM32F103单片机通过IO和SPI总线，连接至nRF24L01P无线通信模块。

进一步，采用集成模拟语音与数字语音转换的STM32F103单片机。

进一步，实现数字语音信号无线发送的nRF24L01P无线通信模块。

本实用新型的另一目的在于提供一种安装有所述基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置的智能手表。

本实用新型的另一目的在于提供一种安装有所述基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置的智能手机。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：采用集成ADC和DAC的、价格低廉的STM32F103单片机完成模拟音频的数字话功能，采用具有体积小、高度集成的nRF24L01P无线调制解调模块作为无线传输模块，在完成数字语音无线传输的同时，实现遇险者身份信息的发送和接收。该系统可以让遇险者一键触发报警后，立即发出自身身份信息，施救者的接收设备长期值守并可以收到该信息，并在收到该信息后发出警报音和显示遇险人员信息(比如来电号码)，施救者还可以在接通呼叫信息后，与遇险者直接语音对话，及时掌握遇险者的状况，大大提高了施救的成功率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置的结构示意图；

图中：1、抗混叠滤波器；2、低通滤波器；3、单片机；4、无线通信模块；5、功率放大器。

图2是本实用新型实施例提供的基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置的实现流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

本实用新型采用低成本的数字语音传输技术，利用一个按键操作，实现语音求救呼叫的功能。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置包括：抗混叠滤波器1、低通滤波器2、单片机3、无线通信模块4、功率放大器5。

抗混叠滤波器1与单片机3的ADC引脚连接，低通滤波器2与单片机3的DAC引脚连接，低通滤波器2与功率放大器5连接，单片机3与无线通信模块4连接。

如图1所示，音频通过麦克风进入，经过放大后通过抗混叠滤波器1滤波，滤除高频分量，然后通过STM32F103单片机3内部的ADC进行模数转换，并将数字信号通过nRF24L01P无线通信模块4发送出去。同时，来自无线通信模块4接收到的数字信号通过TM32F103单片机3内部的DAC进行数模转换为模拟信号，再通过低通滤波器2和功率放大器5，最终实现音频播放。

本实用新型的控制芯片STM32F103单片机3和具有无线调制解调功能的nRF24L01P无线通信模块4通过IO和SPI总线相连，完成消息和数字语音的无线数传功能。

本实用新型在完成呼叫请求和应答后可以开始发送语音；语音传输过程中，音频通过麦克输入并经过放大、滤波等一系列处理后，被STM32F103单片机3内部的AD采样，将模拟语音变为数字语音，并且打包通过无线通信模块4nRF24L01P发送给接收端。接收端通过STM32F103单片机3接收到数据，通过STM32F103单片机3内部的DA将数字语音转变为模拟语音，最后经过滤波、放大，将语音播放出来。

如图2所示，系统完成初始化过程后首先会处于初始状态，此时双方均显示处于初始状态(000)，发送方可通过单击按键向接收方发送请求呼叫信令，此时发送方会进入且显示等待回复状态(111)并等待10秒，若未接收到回复信令，则发送方重新回到初始状态(000)；若接收到回复信令，则发送方将进入到接收状态(001)。当接收方检测接收到请求信令时，显示发送方的号码并等待接收方通过按键发送回复信令，若发送完毕，则接收方进入到接收状态(001)。当双方通过信令互相确认可以通信后，双方可以通过长按按键进入到发送状态(002)，此时，发送方的STM32F103单片机3接收到音频数据后将数据进行处理，处理完毕后打包传递给无线通信模块4，无线通信模块4将数据发送至接收方的单片机3，接收方接收到数据后进行处理将音频播放出来。当发送方长按按键结束后，立即回到接收状态(001)，双方可继续通过长按按键继续通话。当双方通话完毕后，一方通过双击按键发送通话结束信令，则双方结束此次通话回到初始状态(000)。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置，其特征在于，所述基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置设置有：

用于实现音频信号ADC和DAC转换的单片机；

与单片机的ADC引脚连接，用于对音频放大、滤波的抗混叠滤波器；

与单片机连接，用于接收单片机内部ADC转换后的数字音频传输的无线通信模块；

与单片机的DAC引脚连接，用于接收单片机内部转换后模拟语音信号滤波的低通滤波器；

与低通滤波器连接，用于实现低通滤波器后的音频信号放大的功率放大器。

2.如权利要求1所述的基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置，其特征在于，采用集成模拟语音与数字语音转换的STM32F103单片机。

3.如权利要求1所述的基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置，其特征在于，实现音频数字信号无线发送的nRF24L01P无线通信模块。

4.一种安装有权利要求1～3任意一项所述基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置的智能手表。

5.一种安装有权利要求1～3任意一项所述基于STM32F103单片机的应急求救呼叫装置的智能手机。

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