談智能防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文將介紹智能防盜系統(tǒng)的主要功能、工作原理及系統(tǒng)方框圖；描述圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換、圖像壓縮及信號(hào)存儲(chǔ)和手機(jī)撥號(hào)的接收方法；論述系統(tǒng)工作的流程。

一、系統(tǒng)功能

1.主要功能

系統(tǒng)可以存儲(chǔ)3個(gè)手機(jī)號(hào)碼，當(dāng)安全門在非正常狀態(tài)下開門（包括非鑰匙開門和非密碼開門）時(shí)，攝像機(jī)就開啟，并同時(shí)進(jìn)行攝像。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)加工，使得到的圖像存儲(chǔ)在本系統(tǒng)中的Flash存儲(chǔ)器中，并同時(shí)經(jīng)單片機(jī)按程序指令要求，從存儲(chǔ)的圖像中取出十幅圖像，通過(guò)短信的方式傳送到用戶的手機(jī)上，用戶可以設(shè)定同時(shí)傳送給幾個(gè)手機(jī)，每幅圖像根據(jù)用戶設(shè)定號(hào)碼的先后順序輪流發(fā)送。讓用戶收到短信后判別是否為非法入侵。

2.系統(tǒng)方框圖

二、工作原理

1.攝像頭

防盜鎖被非法操作的一瞬間，攝像頭開始啟動(dòng)并攝下作案的過(guò)程，這種攝像頭一般用市面上較常見，加電后就可以工作。攝像機(jī)的電源由單片機(jī)來(lái)控制，信號(hào)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

2.模數(shù)轉(zhuǎn)換器

攝像頭所取得的模擬信號(hào)，送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，將其轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，便于后面電路的處理。

3.圖像壓縮

攝像頭取得信號(hào)非常豐富，數(shù)據(jù)量非常大，必須對(duì)得到的圖像信號(hào)壓縮。可采用JPEG算法對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。

(１)預(yù)處理部分。預(yù)處理部分的運(yùn)算是將RGB顏色信號(hào)變化為亮度及色差分量的YUV分量和根據(jù)色差劃分為4:1:1構(gòu)成單片機(jī)必須的運(yùn)算。

(２)DCT變換和量化。將單片機(jī)內(nèi)以8x8像素為單位的亮度分量和色差分量YUV的像塊進(jìn)行DCT變換，然后將亮度分量和色差分量用各自不同的量化表進(jìn)行量化。

4.Ｆlash存儲(chǔ)器

將編碼所得到的數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。

如果要將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出來(lái)就實(shí)現(xiàn)編碼的逆過(guò)程，再傳送到PC機(jī)上作為有利的證據(jù)。

5.存儲(chǔ)器及撥號(hào)系統(tǒng)（圖1、圖2、圖3）

圖像信號(hào)一部分送到Flash存儲(chǔ)器中，還有一路通過(guò)單片機(jī)控制存儲(chǔ)器調(diào)用存儲(chǔ)的手機(jī)號(hào)碼，再通過(guò)撥號(hào)系統(tǒng)撥通戶主的手機(jī)，以短信的方式把圖片傳送出去，讓戶主判斷。

6.防盜鎖及鍵盤

（1）防盜鎖可以防止非法操作。如果有非法操作就送一脈沖信號(hào)給MCU，讓MCU啟動(dòng)攝像頭，開始執(zhí)行其他的相關(guān)操作。

（2）鍵盤可以用來(lái)進(jìn)行密碼開門，同時(shí)可作為程序與Flash復(fù)位清零。

7.單片機(jī)控制系統(tǒng)與流程

系統(tǒng)控制由89C51及I0擴(kuò)展電路組成，P10－P17完成對(duì)自動(dòng)存儲(chǔ)撥號(hào)、鍵盤操作。

P20對(duì)電子鎖開關(guān)控制、P21對(duì)電子鎖的非法開啟產(chǎn)生脈沖信號(hào)，P22對(duì)攝像頭進(jìn)行控制，P23對(duì)外報(bào)警器控制。

（作者單位：湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院）