[发明专利]玻璃破碎监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及安全设备技术领域，尤其涉及一种玻璃破碎监测仪。

背景技术

随着科学技术的不断进步，玻璃产品已逐渐渗透进我们生活的方面面。在很多场所都会用到建筑玻璃、日用玻璃、光学玻璃、电子玻璃、玻璃纤维、特种玻璃、艺术玻璃和装饰玻璃等进行装饰，其中很多全场合如珠宝台，展览橱窗，博物馆等都需要安装玻璃破碎监测器来保证其安全。这种监测器需要最大限度的将报警信号准确的传输到中央控制中心。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种玻璃破碎监测仪。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括声音采集装置、单片机系统、蜂鸣器和指示灯，所述声音采集装置的信号输出端与所述单片机系统的信号输入端连接，所述单片机系统的信号输出端与所述蜂鸣器和所述指示灯连接。

进一步，所述单片机系统型号为MSP430F2274，所述单片机系统包括两个放大器、噪声检测电路和玻璃破碎检测电路，所述噪声检测电路包括ADC电路、低通滤波电路和信号分析电路，所述玻璃破碎检测电路包括ADC电路、高通滤波电路和信号分析电路。

进一步，所述单片机系统还连接有无线传输模块，所述无线传输模块采用MRF24L01单片机。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种玻璃破碎监测仪，与现有技术相比，本发明以MSP430低功耗MCU为核心，nRF24L01为无线传输模块，将玻璃破碎时所产生的模拟信号经滤波，ADC采样，分析处理后由无线发送到上位机或手机上进行实时显示。该设计能够实时的将被测玻璃的受损情况显示至控制中心，可运用于门窗、珠宝台、展览厅和图书馆等诸多场所。实现了对所监控的目标进行实时监控的功能。采用低功耗芯片，降低了设计的功耗，提高了设计系统的使用寿命。设计相对于以往的玻璃破碎检测系统而言具有精确度高，抗干扰能力强并且可长时间的远程监控等诸多优点，具有推广使用的价值。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是本发明的运算放大器原理图；

图3是本发明的运算放大器模式配制图；

图4是本发明的ADC电路原理图；

图5是本发明的单片机系统的芯片引脚图；

图6是本发明的无线传输模块电路图；

图7是本发明的检测流程图；

图8是本发明的系统初始化流程图；

图9是本发明的Timer_AISR寄存器配置流程图；

图10是本发明的活动检测模式流程图；

图11是本发明的噪声检测模式的初始化流程图；

图12是本发明的Timer_B的初始化流程图；

图13是本发明的噪声检测流程图；

图14是本发明的玻璃检测模式初始化程序流程图；

图15是本发明的玻璃破碎检测流程图；

图16是本发明的玻璃破碎检测频率响应实例；

图17是本发明的第一阶段信号处理流程图；

图18是本发明的第二阶段信号处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括声音采集装置、单片机系统、蜂鸣器和指示灯，所述声音采集装置的信号输出端与所述单片机系统的信号输入端连接，所述单片机系统的信号输出端与所述蜂鸣器和所述指示灯连接。图1给出了两个不同检测模式的信号链的图形表示:噪声检测和玻璃破碎检测。在活动检测模式中，设备检查的任何活动(与重要的振幅信号)都以2.5毫秒的的速度进入外部麦克风。流程如下：声响传入外部麦克风→反相增益放大器OA0→ADC10(频道A1,单通道信号转换模式)。一旦检测到有活动，设备就会进入噪声的检测。只有在确认有效的噪声之后，才启用玻璃破碎检测信号链，模拟信号进入麦克风后放大并通过模拟低通滤波器OA1用2kHz抗锯齿过滤，过滤后的采样信号以4ksps速度进入ADC10进行信号处理和分析。对OA0输出的放大信号经过ADC10(A1)频道以38.9ksps采样率进行采样和积累,从而进行信号处理和玻璃破损的分析。玻璃破碎的检测伴随着蜂鸣声和LED的转动。