具備指紋識(shí)別的無(wú)線對(duì)講機(jī)智能控制廣播系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有指紋識(shí)別功能的無(wú)線對(duì)講機(jī)智能控制廣播系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)射裝置和接收裝置，通過(guò)本發(fā)明，用戶不需要更換現(xiàn)有的廣播機(jī)房設(shè)備，只需要將該無(wú)線對(duì)講機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)接收裝置接在廣播機(jī)房電源、前置放大器和音箱上就可以在進(jìn)行指紋識(shí)別認(rèn)證具備使用權(quán)限后通過(guò)人機(jī)界面直接控制廣播機(jī)房的啟停并將語(yǔ)音信號(hào)傳輸給預(yù)設(shè)的廣播分區(qū)。本系統(tǒng)能夠識(shí)別用戶指紋，辨別持有人真?zhèn)?，保密性高，?shí)現(xiàn)起來(lái)經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，響應(yīng)時(shí)間小于3s，無(wú)需專人值守，在突發(fā)安全事故中起到及時(shí)可靠通信、有效指揮及高效處置的作用。
【專利說(shuō)明】具備指紋識(shí)別的無(wú)線對(duì)講機(jī)智能控制廣播系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及指紋識(shí)別技術(shù)、無(wú)線電技術(shù)及微機(jī)控制技術(shù)，適用于學(xué)校、碼頭及中小 型企業(yè)等基層現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急情況下需快速啟動(dòng)廣播并播放事故消息通知人群疏散的場(chǎng)合。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，我國(guó)自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生、安全生產(chǎn)事故等頻頻發(fā)生，如2010年的吉林市 11 ·5商業(yè)大廈火災(zāi)事故就造成了 19人死亡，31人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失5000余萬(wàn)元。因此， 緊急與災(zāi)害事件的快速反應(yīng)和及時(shí)發(fā)布越來(lái)越重要。在社會(huì)公共安全體系中，應(yīng)急指揮通 信系統(tǒng)是突發(fā)事件應(yīng)急管理體系的重要環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)保障，是反映人防部門(mén)參與城市危機(jī)管 理水平的重要標(biāo)志。
[0003] 應(yīng)急指揮通信車憑借其移動(dòng)靈活、部署快捷的優(yōu)勢(shì)，在突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)中扮演了 關(guān)鍵的角色。應(yīng)急通信車上的指揮員或應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的工作人員可以通過(guò)應(yīng)急指揮通信車對(duì)各 個(gè)不同應(yīng)急通信網(wǎng)內(nèi)的用戶實(shí)現(xiàn)個(gè)別呼叫（單呼）、組（群）呼、全呼（同播）以及多方同 時(shí)通話；呼叫有優(yōu)先等級(jí)，可根據(jù)應(yīng)急需要和系統(tǒng)內(nèi)用戶情況分成若干級(jí)。在現(xiàn)場(chǎng)用攝像機(jī) 拍攝的圖像以及語(yǔ)音、數(shù)據(jù)，通過(guò)應(yīng)急指揮車上的遠(yuǎn)程發(fā)射接收系統(tǒng)傳送到遠(yuǎn)程指揮中心， 因此要求應(yīng)急指揮通信車與遠(yuǎn)程指揮中心的可靠的通信連接，并且應(yīng)急指揮車可以遠(yuǎn)程接 入各種公共網(wǎng)和專用網(wǎng)，如PSTN、Intenet、Intranet等。但是，傳統(tǒng)應(yīng)急指揮車不能第一 時(shí)間有效組織人員快速撤離、自救，使用成本高并需要專人維護(hù)，因此，人們迫切的希望能 找到一種廣備而又有用的設(shè)備快速組建成一套應(yīng)急系統(tǒng)，能夠及時(shí)將緊急事故消息播放出 去，減少給人身安全帶來(lái)造成的危害。
[0004] 無(wú)線對(duì)講機(jī)具有一對(duì)多的通信模式及經(jīng)濟(jì)實(shí)用、組呼通播等特點(diǎn)，在進(jìn)行調(diào)度指 揮中成為不可替代的集群通信終端設(shè)備和專業(yè)無(wú)線通信工具?，F(xiàn)有的無(wú)線對(duì)講機(jī)從模擬轉(zhuǎn) 換為數(shù)字，具備了語(yǔ)音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸功能，在此基礎(chǔ)之上對(duì)講機(jī)相互之間可進(jìn)行短消息 的收發(fā)，如果利用無(wú)線對(duì)講機(jī)開(kāi)啟廣播進(jìn)行緊急事故的及時(shí)播放，使得正常情況下二者各 司其職，緊急情況下又能夠進(jìn)行資源重組，這將會(huì)大大節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本并提高了搶險(xiǎn)工作效 率，具有明顯的公益性。由于指紋信息的獨(dú)一無(wú)二性，目前指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到考 勤、門(mén)禁、指紋鎖、Windows登錄和計(jì)算機(jī)信息安全及密碼銀行等民用領(lǐng)域。
[0005] 而現(xiàn)有對(duì)講機(jī)保密性差，任何持有者只需按下PTT按鍵即可實(shí)現(xiàn)對(duì)講，即便是具 備設(shè)定密碼功能的對(duì)講機(jī)也無(wú)法保全持有人具備使用權(quán)限。因此，容易出現(xiàn)對(duì)講機(jī)使用混 亂的局面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具備指紋識(shí)別功能的無(wú)線對(duì) 講機(jī)智能控制廣播系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)方案需要人工值守維護(hù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)，使工作人員能夠 在事故現(xiàn)場(chǎng)利用手中的對(duì)講機(jī)迅速開(kāi)啟現(xiàn)有廣播機(jī)房設(shè)備并及時(shí)播放緊急事故消息，并避 免非法持有人無(wú)故開(kāi)啟廣播系統(tǒng)造成人群混亂的局面。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：
[0008] -種具備指紋識(shí)別的無(wú)線對(duì)講機(jī)智能控制廣播系統(tǒng)，其特征在于包括無(wú)線對(duì)講機(jī) 接收裝置和具備指紋識(shí)別的無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置。
[0009] 所述無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于該裝置包括指紋識(shí)別模塊、微控制器、無(wú)線 對(duì)講模塊、MAX232電路、功放電路、蜂鳴器報(bào)警電路、按鍵及液晶顯示電路并自帶3. 3V及5V 鋰電池。
[0010] 所述MAX232電路為方便程序的下載和調(diào)試，同時(shí)通過(guò)PC機(jī)發(fā)送指令錄入所有工 作人員的指紋信息至flash庫(kù)中。
[0011] 所述指紋識(shí)別模塊用于采集對(duì)講機(jī)持有人的指紋，搜索flash庫(kù)中與事先已錄入 的所有具備對(duì)講機(jī)使用權(quán)限的工作人員的指紋信息進(jìn)行比對(duì)核實(shí)，最終通過(guò)串行接口向微 控制器返回包含指紋特征值和指紋模板的數(shù)據(jù)。
[0012] 所述按鍵及液晶顯示電路用于給用戶提供可視化界面顯示用戶指紋ID號(hào)、自行 選擇播放緊急消息的廣播分區(qū)，以免造成不必要的恐慌，用戶按鍵設(shè)定好后，即可通過(guò)液晶 觀察當(dāng)前的廣播機(jī)房設(shè)備處于"開(kāi)"或"關(guān)"的狀態(tài)。
[0013] 所述微控制器用于識(shí)別串行口 2接收的指紋數(shù)據(jù)認(rèn)證持有人的使用權(quán)限，若具備 使用權(quán)限時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器給無(wú)線對(duì)講模塊上電，否則控制蜂鳴器報(bào)警。同時(shí)，發(fā)送控制指令 及設(shè)置語(yǔ)音音量，通過(guò)串口 3發(fā)送端將與用戶設(shè)定的信息對(duì)應(yīng)的控制指令、指紋ID號(hào)傳遞 給無(wú)線對(duì)講模塊的異步串行接口接收端。
[0014] 所述蜂鳴器報(bào)警電路用于在微控制器判別對(duì)講機(jī)持有人不具備使用權(quán)限時(shí)，接收 微控制器的低電平信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。
[0015] 所述無(wú)線對(duì)講模塊用于將指紋ID號(hào)、麥克風(fēng)輸入的緊急語(yǔ)音信號(hào)、控制指令以無(wú) 線信號(hào)的形式通過(guò)天線發(fā)送出去，同時(shí)，將接收方反饋應(yīng)答信號(hào)通過(guò)異步串行接口發(fā)送端 傳輸給微控制器。
[0016] 功放模塊可對(duì)接收方反饋的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行聲控、濾波及功率放大等。功放模塊的 使能端處于低電平時(shí)，才可傳輸語(yǔ)音信號(hào)。
[0017] 所述無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置，其特征在于，該裝置包括微控制器、無(wú)線對(duì)講模塊、 MAX232電路、功放電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路及電源電路。
[0018] 所述無(wú)線對(duì)講模塊用于接收無(wú)線信號(hào)，并將無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)據(jù)指 令，同時(shí)，將接收到的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)語(yǔ)音輸出端口傳輸給功放，而數(shù)據(jù)指令和指紋ID號(hào)通 過(guò)異步串行接口發(fā)送端傳輸給微控制器。
[0019] 所述微控制器用于識(shí)別并提取接收到的數(shù)據(jù)指令，其異步串口接口接收端和發(fā)送 端分別與與無(wú)線對(duì)講機(jī)接收模塊的發(fā)送端和接收端相連，根據(jù)軟件制定的串行通信協(xié)議， 微控制器與無(wú)線對(duì)講模塊之間數(shù)據(jù)幀以固定格式傳輸，微控制器串行中斷時(shí)判斷接收到的 數(shù)據(jù)是否滿足協(xié)定的格式方可依次接收存儲(chǔ)，提取出有效的控制指令并翻譯成連接繼電器 的并行口 I/O電平狀態(tài)。
[0020] 所述MAX232電路為方便程序的下載和調(diào)試，無(wú)線對(duì)講接收裝置就地與上位機(jī)通 信，能夠定時(shí)傳輸接收到的來(lái)自發(fā)送方發(fā)送的包含指紋信息的數(shù)據(jù)。
[0021] 所述功放電路具備聲控啟停、語(yǔ)音濾波及功率放大等性能，并將放大后的語(yǔ)音信 號(hào)輸送給廣播機(jī)房前置放大器的消防強(qiáng)切接口，繼而輸入至音箱進(jìn)行外放。
[0022] 所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路用于連接廣播機(jī)房設(shè)備，主要包括驅(qū)動(dòng)電路、九路信號(hào)繼電 器，其中一路信號(hào)繼電器通過(guò)電源線連接前置放大器的24V消防強(qiáng)切電源，另外八路信號(hào) 繼電器通過(guò)音頻線連接廣播機(jī)房分區(qū)音箱。
[0023] 所述電源轉(zhuǎn)換電路源轉(zhuǎn)換模塊主要包括電壓轉(zhuǎn)換芯片7812、7805及 AS1117AR-3. 3將24V外部消防強(qiáng)切電源轉(zhuǎn)化為3. 3V和5V兩個(gè)電壓等級(jí)。其中，5V電源供 給接收裝置上的微控制器及對(duì)講模塊使用，3. 3V電壓供給外圍電路使用。若無(wú)線對(duì)講機(jī)模 塊處于連續(xù)接收模式，其工作功率在1W，無(wú)足夠強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)輸入時(shí)，接收模塊處于靜噪待 機(jī)省電模式，電源電路主要為微控制器供電。
[0024] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：本系統(tǒng)核心部分采用宏晶科技公司的STM32F103CB芯片， 控制部分主要包括指紋識(shí)別模塊、無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊和繼電器驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)運(yùn)行之前，發(fā) 送方，3. 3V電源通過(guò)固態(tài)繼電器與無(wú)線對(duì)講模塊相連、指紋識(shí)別模塊的串行接口與微控制 器的串口 2相連，無(wú)線對(duì)講模塊的串行接口與微控制器的串口 3相連，所述發(fā)送方微控制 器外圍設(shè)有四個(gè)按鍵；接收方，對(duì)講機(jī)的語(yǔ)音信號(hào)輸出通過(guò)話筒線輸入至前置放大器的消 防強(qiáng)切接口，微控制器的I/O 口 PA11通過(guò)一路繼電器連接前置放大器的24V消防強(qiáng)切電 源，PB0-PB7輸出口與繼電器驅(qū)動(dòng)電路相連，采用音頻線將接收裝置端的信號(hào)繼電器與各路 分區(qū)音箱連接，并且工作人員應(yīng)事先錄入、保存所有具備使用該無(wú)線對(duì)講機(jī)的指紋并進(jìn)行 定期更新。系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，撥通發(fā)射裝置電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)液晶顯示初始化界面，按下按鍵 1進(jìn)入液晶屏主菜單，系統(tǒng)默認(rèn)為指紋識(shí)別模式，光學(xué)指紋傳感器開(kāi)始閃亮，由指紋識(shí)別模 塊兩次讀取用戶的指紋數(shù)據(jù)并將指紋數(shù)據(jù)傳輸給微控制器，微控制器根據(jù)接收到的指紋數(shù) 據(jù)判斷該用戶是否具有使用權(quán)限，如果該持有人是非法用戶則蜂鳴器報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信 號(hào)，該用戶無(wú)法使用該對(duì)講機(jī)；如果該持有人是合法用戶，液晶屏顯示指紋號(hào)的ID號(hào)，微控 制器輸出控制信號(hào)打開(kāi)固態(tài)繼電器，給無(wú)線對(duì)講模塊上電，二極管點(diǎn)亮，對(duì)講機(jī)即可開(kāi)始工 作。再次按下按鍵1進(jìn)入遠(yuǎn)程狀態(tài)模式，切換按鍵2移位至各路分區(qū)字幕即可設(shè)定八路廣 播分區(qū)音箱的導(dǎo)通狀態(tài)，按鍵3按下1次時(shí)字幕由關(guān)變?yōu)殚_(kāi)，按鍵4按下1次確認(rèn)發(fā)送，連 接前置放大器輸出端口至預(yù)設(shè)的分區(qū)音箱的各路繼電器動(dòng)作。按鍵操作結(jié)束時(shí)，按下PTT， PA11電平置低，前置前置放大器的消防強(qiáng)切24V電源接通，此時(shí)當(dāng)前來(lái)自其他通道正在播 放的語(yǔ)音信號(hào)被切斷，用戶對(duì)著麥克風(fēng)開(kāi)始講話，接收裝置中的發(fā)光二極管開(kāi)始閃爍，預(yù)設(shè) 的分區(qū)音箱開(kāi)始播放用戶的語(yǔ)音信號(hào)。反之，松開(kāi)PTT按鍵，控制消防強(qiáng)切接口的信號(hào)繼電 器斷開(kāi)，應(yīng)急通道關(guān)閉，廣播恢復(fù)之前的語(yǔ)音信號(hào)繼續(xù)播放。
[0025] 本發(fā)明的有益結(jié)果在于：采用的元器件簡(jiǎn)單實(shí)用、集成度高、可靠性好，打破傳統(tǒng) 對(duì)講機(jī)無(wú)密碼或設(shè)置口令的通信模式，采用指紋識(shí)別模式進(jìn)行使用權(quán)限的認(rèn)證，防止非法 用戶在正常情況下隨意開(kāi)啟廣播機(jī)房發(fā)布不良信息，大大提高了系統(tǒng)保密性與安全性；解 決了傳統(tǒng)智能廣播系統(tǒng)單純依靠PC主機(jī)通過(guò)控制器控制廣播設(shè)備位造成的通信距離短等 問(wèn)題，提供了一種全新、有效、便捷的實(shí)時(shí)發(fā)布緊急消息的方案，在安防領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用 前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明的無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明的無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明的微控制器控制部分原理圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明的繼電器驅(qū)動(dòng)電路原理圖；
[0031] 圖6為本發(fā)明的無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置的工作流程圖；
[0032] 圖7為本發(fā)明的無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置的工作流程圖；
[0033] 圖8為本發(fā)明的微控制器與無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊之間的串行通信協(xié)議表格；
[0034] 圖中，1、無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置，2、無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置，11、電池電源，12、指紋識(shí) 別模塊，13、微控制器，14、MAX232電路，15、按鍵電路，16、液晶顯示電路，17、報(bào)警器，18、功 放電路，19、無(wú)線對(duì)講模塊，21、繼電器驅(qū)動(dòng)電路，22、MAX232電路，23、微控制器，24、電源電 路，25、無(wú)線對(duì)講模塊，26、功放電路。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0036] 參閱附圖1所示，一種帶有指紋識(shí)別的無(wú)線對(duì)講機(jī)應(yīng)急啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在 于：包括無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置和無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置。所述無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置具備指紋 識(shí)別功能，只有在認(rèn)證當(dāng)前持有人具有使用權(quán)限的情況下才能啟動(dòng)對(duì)講模塊進(jìn)行語(yǔ)音及數(shù) 據(jù)傳輸。
[0037] 參閱附圖2,所述無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置1主要包括指紋識(shí)別模塊12、微控制器13、 MAX232電路14、無(wú)線對(duì)講模塊19、功放電路18、蜂鳴器報(bào)警電路17、按鍵電路15、液晶顯示 電路16并自帶3. 3V及5V鋰電池11。所述按鍵電路15及液晶顯示電路16用于提供人機(jī) 界面便于根據(jù)不同模式進(jìn)行指紋識(shí)別及顯示用戶指紋ID號(hào)并按鍵選擇電源及廣播分區(qū)， 所述微控制器13從指紋識(shí)別模塊串行口 1發(fā)送的指紋信息提取并根據(jù)此信息對(duì)當(dāng)前用戶 進(jìn)行身份認(rèn)證，若具備使用權(quán)限則打開(kāi)固態(tài)繼電器接通3. 3V電源給無(wú)線對(duì)講模塊19供電， 微控制器13將按鍵發(fā)送的控制命令其轉(zhuǎn)換為特定的數(shù)據(jù)指令發(fā)送格式經(jīng)異步串行接口 2 發(fā)送端發(fā)送給無(wú)線對(duì)講模塊19,所述無(wú)線對(duì)講模塊19工作在半雙工模式，在將接收到的數(shù) 據(jù)通過(guò)裝置上的天線以無(wú)線方式發(fā)送出去后開(kāi)始接收話筒輸入的語(yǔ)音信號(hào)，并對(duì)語(yǔ)音信號(hào) 進(jìn)行加密去噪及消尾音并同樣通過(guò)天線以無(wú)線方式發(fā)送，也可對(duì)由其他對(duì)講機(jī)發(fā)送來(lái)的語(yǔ) 音信號(hào)進(jìn)行解碼，所述功放電路18對(duì)解碼后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行音量調(diào)控、濾波、前端放大及 功率放大處理之后播放。
[0038] 參閱附圖3,所述無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置2主要包括微控制器23、無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊 25、MAX232電路22、繼電器驅(qū)動(dòng)電路21、功放電路26及電源電路24。所述電源電路24提 供3. 3V電壓給微控制器23及無(wú)線對(duì)講模塊25,提供5V電壓給其他外圍電路。所述無(wú)線 對(duì)講機(jī)接收模塊25從天線接收無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信號(hào)或數(shù)據(jù)指令，將語(yǔ)音信號(hào)解碼輸 出給功放電路26,而將數(shù)據(jù)指令串行發(fā)送給微控制器23,微控制器23再將數(shù)據(jù)指令轉(zhuǎn)換成 連接繼電器的并行I/O 口的電平，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作啟動(dòng)24V消防強(qiáng)切電源及八路廣播 分區(qū)。之后，所述功放電路對(duì)輸入的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波、放大等一系列處理之后輸入至前置 放大器的消防強(qiáng)切接口并通過(guò)用戶預(yù)設(shè)的分區(qū)音箱播放，保證應(yīng)急語(yǔ)音通道具有最高優(yōu)先 級(jí)。
[0039] 參閱附圖4,整個(gè)控制系統(tǒng)核心部分電路為：微控制器U1的串行接口 1與MAX232 芯片串行口交叉相連，串行接口 2與指紋識(shí)別模塊的串行接口交叉相連，微控制器U1的串 行接口 2與無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊U3的串行接口交叉連接，微控制器U1的端口 29與功放芯片 使能端相連，微控制器U1的端口 15與無(wú)線對(duì)講模塊的引腳5即PTT按鍵相連，P1引腳1 與引腳5短接，輸入無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊U3的語(yǔ)音輸出端口 3與功放芯片語(yǔ)音輸入端口相連， P2中的USART2_TX、USART2_RX連接指紋識(shí)別模塊的串行口，其中，指紋識(shí)別模塊的型號(hào)為 FM-180,芯片 U1 的型號(hào)為 STM32F103CB，模塊 U3 的型號(hào)為 HKT-80BK，F(xiàn)M-180、HKT-80BK 模 塊都是現(xiàn)有的成熟技術(shù)、其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不作詳細(xì)說(shuō)明。
[0040] 參閱附圖5,無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置2上的繼電器驅(qū)動(dòng)電路為：芯片U5的端口 2-9與 附圖4中微控制器U1的PB0-PB7輸出端口相連，芯片U5的型號(hào)為SN74LS540N，芯片U6的 型號(hào)為ULN2803A，信號(hào)繼電器的型號(hào)為HRS1H-S-DC5V。本電路用于執(zhí)行發(fā)射裝置1的控制 指令，通過(guò)繼電器的通斷來(lái)達(dá)到對(duì)音箱分區(qū)的選通。其中，芯片U5能夠有效避免上電誤動(dòng) 作，而高壓大電流達(dá)林頓晶體管U6能夠保證及時(shí)可靠的驅(qū)動(dòng)信號(hào)繼電器。
[0041] 參閱附圖8所示，本發(fā)明的微控制器與無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊之間的串行通信協(xié)議為： 一條完整的指令格式為AT+DM0MES= [Message Lenth]0D0A，長(zhǎng)度為17字節(jié)，實(shí)際發(fā)送的數(shù) 據(jù)為其ASCII碼對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。當(dāng)無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置作為便攜式對(duì)講機(jī)與其他對(duì) 講機(jī)相互通信時(shí)，可通過(guò)目的ID號(hào)設(shè)定接收方編號(hào)。
[0042] 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：本系統(tǒng)核心部分采用宏晶科技公司的STM32F103CB芯片， 用于控制指紋識(shí)別模塊12、無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊19、25和繼電器驅(qū)動(dòng)電路21。系統(tǒng)運(yùn)行前，在發(fā) 送方，分別用排線將排針P1的引腳1和引腳5短接，使得3. 3V電源通過(guò)固態(tài)繼電器與發(fā)送 方無(wú)線對(duì)講模塊相連、指紋識(shí)別模塊的串口接口與排針P2的3、4引腳相連；在接收方，通過(guò) 話筒線將功放芯片26語(yǔ)音信號(hào)輸出端口輸入至前置放大器的消防強(qiáng)切接口，將接收裝置2 中J9的輸出端口用電源線通過(guò)繼電器連接前置放大器消防強(qiáng)切24V供電電源，采用音頻線 將接收裝置2的八路信號(hào)繼電器J1-J8與各路分區(qū)音箱輸入口連接。參閱附圖6和附圖7 所示，系統(tǒng)主要工作流程如下：撥通發(fā)射裝置1的電源開(kāi)關(guān)并按下按鍵KEY1進(jìn)入液晶屏主 菜單，液晶初始化默認(rèn)界面為指紋識(shí)別模式。第2次按下KEY1按鍵，光學(xué)指紋采集頭開(kāi)始閃 爍，用戶可在指紋采集頭上先后2次按下之前采集入庫(kù)的手指，此時(shí)液晶屏顯示指紋號(hào)如 001，同時(shí)固態(tài)繼電器K1打開(kāi)，按鍵KEY1第3次按下時(shí)進(jìn)入八路廣播分區(qū)選通界面，按下按 鍵KEY2移位至八路分區(qū)，字幕反白進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，按鍵KEY3第一次按下時(shí)字幕顯示打開(kāi)， 第二次按下時(shí)字幕顯示關(guān)閉即可設(shè)定八路廣播分區(qū)音箱的導(dǎo)通狀態(tài)。由于無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊 19、25工作在半雙工模式，即語(yǔ)音傳輸與數(shù)據(jù)傳輸不能同時(shí)進(jìn)行，因此在按鍵操作結(jié)束后， 再按下PTT即按鍵K6,消防強(qiáng)切電源接通，用戶對(duì)著麥克風(fēng)U7開(kāi)始講話，此時(shí)接收裝置2中 的發(fā)光二極管D8開(kāi)始閃爍，當(dāng)前播放的語(yǔ)音信號(hào)中止，相應(yīng)的分區(qū)音箱開(kāi)始播放用戶的語(yǔ) 音信號(hào)。反之，若用戶不具備使用權(quán)限，按下指紋后，微控制器13控制蜂鳴器18報(bào)警。另 夕卜，發(fā)射裝置1采用3. 3V鋰電池供電，低功耗是非常重要的技術(shù)指標(biāo)，在不使用對(duì)講功能的 情況下，微控制器13使靜噪端SQ、功放使能端AUDI0_EN電平置低，進(jìn)入待機(jī)省電模式。 [〇〇43] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一套具備指紋識(shí)別的無(wú)線對(duì)講機(jī)智能控制廣播系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)具備指紋 識(shí)別功能的無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置和一個(gè)無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置。在突發(fā)安全事故中，用戶在 通過(guò)無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置的指紋識(shí)別模塊進(jìn)行使用權(quán)限認(rèn)證后開(kāi)啟無(wú)線對(duì)講機(jī)語(yǔ)音及數(shù) 據(jù)通信功能，發(fā)送相應(yīng)的控制指令至無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置，快速接通消防強(qiáng)切電源及分區(qū) 音箱，將緊急語(yǔ)音信號(hào)傳輸給廣播進(jìn)行優(yōu)先播放。應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間小于3S，無(wú)需專人值守，確 保了人身安全。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線對(duì)講機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，該裝置包括指紋識(shí)別模 塊、微控制器、無(wú)線對(duì)講機(jī)模塊、MAX232電路、功放電路、蜂鳴器報(bào)警電路，按鍵及液晶顯示 電路并自帶3. 3V及5V鋰電池供電，可當(dāng)作便攜式無(wú)線對(duì)講機(jī)相互對(duì)講。其中，微控制器 用于認(rèn)證使用者權(quán)限、傳輸控制指令及設(shè)定語(yǔ)音信號(hào)音量，包含三個(gè)串口，其中串口 1與 MAX232相連，串口 2與指紋識(shí)別模塊的串行口相連，串口 3與無(wú)線對(duì)講模塊的串行口相連， 其中一個(gè)I/O輸出端口連接繼電器控制無(wú)線對(duì)講發(fā)射模塊的3. 3V供電電源。應(yīng)急情況下， 用戶可自行按鍵切換可視化的液晶屏至遠(yuǎn)程狀態(tài)配合繼電器快速啟動(dòng)廣播機(jī)房電源及設(shè) 定廣播分區(qū)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離智能控制廣播。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)線對(duì)講機(jī)接收裝置，其特征在于包括微控制器、無(wú)線對(duì)講模 塊、、MAX232電路、功放電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路及電源電路。其中，無(wú)線對(duì)講模塊將接收到的 無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信號(hào)或控制指令，同時(shí)，將轉(zhuǎn)換后的到的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)語(yǔ)音輸出端口 傳輸給功放，而將轉(zhuǎn)換后的控制指令通過(guò)串口傳輸給微控制器。微控制器用于識(shí)別接收到 的控制指令，串口 1與MAX232相連，串口 3與無(wú)線對(duì)講模塊的串行口相連，I/O輸出端口連 接九路信號(hào)繼電器分別用于控制廣播機(jī)房24V消防通道電源和廣播分區(qū)音箱，實(shí)現(xiàn)八路分 區(qū)自動(dòng)控制并保證應(yīng)急信號(hào)具有最高優(yōu)先級(jí)。功放電路具備聲控啟停、語(yǔ)音濾波及功率放 大等性能，并將放大后的語(yǔ)音信號(hào)輸入至廣播機(jī)房的前置放大器QF2306的消防強(qiáng)切接口 優(yōu)先在預(yù)設(shè)分區(qū)播放。電源轉(zhuǎn)換模塊主要包括電壓轉(zhuǎn)換芯片7812、7805及AS1117AR-3. 3， 負(fù)責(zé)將24V外部消防強(qiáng)切電源轉(zhuǎn)化為3. 3V和5V兩個(gè)電壓等級(jí)。其中，3. 3V電源供給接收 裝置上的微控制器及對(duì)講模塊使用，5V電壓供給外圍電路使用。輸出端在電源模塊接入交 流電時(shí)，若接收模塊處于連續(xù)接收模式，其工作功率在1W，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換模塊為無(wú)線對(duì)講機(jī) 接收裝置供電，無(wú)足夠強(qiáng)的語(yǔ)音信號(hào)輸入時(shí)，接收模塊處于靜噪待機(jī)省電模式，電源電路僅 為微控制器等供電。
【文檔編號(hào)】H04H20/59GK104104460SQ201310124949
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】陳永良, 聶媛媛, 盧宇晨, 李琛 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院