基于STM32的語音呼救器

黃亞琳 董效杰 張遠(yuǎn)念 鄭灝

【摘 要】為增強(qiáng)社區(qū)或家庭安防系統(tǒng)的性能，提高居民的安全感，設(shè)計(jì)了一套集智能求救報(bào)警、智能家居、安全檢測及監(jiān)測數(shù)據(jù)共享等功能于一體的智能語音呼救器。呼救時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)電話號碼求救并發(fā)出警示聲，同時(shí)發(fā)送事發(fā)地的位置、現(xiàn)場圖片等重要信息。通過聯(lián)合區(qū)域局域網(wǎng)，還可以實(shí)現(xiàn)周邊監(jiān)控協(xié)同跟蹤的功能。

【Abstract】In order to enhance the performance of security system of the community or a family， and improve the sense of security of the inhabitants， a set of intelligent voice rescue beacon is designed， which integrates the functions together， such as the intelligent rescue alarm， intelligent house， safety detection and monitoring data sharing and so on. When there is a call for help， the system automatically dials the preset telephone number for help and sends out a warning sound. At the same time， it sends important information such as the location of the accident site， the scene picture， and so on. Through joint the local area network， it can also realize the function of the cooperative tracking of the peripheral monitoring.

【關(guān)鍵詞】呼救器；語音識別；智能家居；安防報(bào)警

【Keywords】rescue beacon； speech recognition； intelligent house； security alarm

【中圖分類號】TN912.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）06-0123-02

1 引言

眾所周知，當(dāng)人們在遇到突發(fā)情況時(shí)，通常向急救中心（如110、119、120）進(jìn)行報(bào)警或求助。隨著人們安全需求的提升，越來越希望在居家和旅行途中遇險(xiǎn)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)求救和記錄現(xiàn)場的簡易設(shè)備，提高人民的安全感和盡可能降低遇險(xiǎn)時(shí)生命財(cái)產(chǎn)安全。

目前市面上報(bào)警器的種類很多，對于煙霧、燃?xì)獾葰怏w檢測的報(bào)警器較多，僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的打電話或是發(fā)短線的功能，并不能完美的解決各類突發(fā)狀況，并且價(jià)格較高，而針對各類突發(fā)狀況的卻很少。針對上述存在的問題，為此，我們設(shè)計(jì)了這款集智能求救報(bào)警、智能家居、安全檢測及監(jiān)測數(shù)據(jù)共享等功能于一體的智能語音呼救器。

2 系統(tǒng)工作原理

該智能語音呼救器平時(shí)工作于待機(jī)模式，當(dāng)進(jìn)行語音呼救時(shí)，自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)求救電話并將遇險(xiǎn)地點(diǎn)的位置、場景圖片等重要信息發(fā)送給對方，同時(shí)發(fā)出聲音警示，引起周圍人注意尋求現(xiàn)場幫助；另外，當(dāng)遇有有效控制命令時(shí)，能夠根據(jù)命令控制相應(yīng)的家用電器。為了守護(hù)空巢老人和留守兒童，還具有安全檢測功能，當(dāng)老人或兒童因故摔倒長時(shí)不起時(shí)（時(shí)間可設(shè)定），自動(dòng)實(shí)現(xiàn)求救報(bào)警的功能。

該呼救器由STM32為核心處理，由語音識別模塊、攝

像頭模塊、GSM模塊、GPS模塊組成，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

3 語音識別系統(tǒng)

當(dāng)遇到房屋搶劫案時(shí)，受害者會被蒙住眼睛，不能大聲而清晰地說話。因而，在困境中，經(jīng)由過程聲音追求幫助是得當(dāng)?shù)?。該設(shè)計(jì)根據(jù)這些情況，將語音識別技術(shù)運(yùn)用到安防系統(tǒng)中，通過正確識別預(yù)設(shè)呼救音觸發(fā)其他外設(shè)模塊工作[2]。語音識別采用非特定人語音識別LD3320模塊，呼救關(guān)鍵詞最多可設(shè)置50條，識別成功率高達(dá)97.67%。

4 報(bào)警系統(tǒng)

報(bào)警系統(tǒng)分為警示音報(bào)警和自動(dòng)撥號報(bào)警。警示音報(bào)警通過錄放電路實(shí)現(xiàn)，錄入的語音信息可長期保存，錄音結(jié)束后可自動(dòng)進(jìn)入備用狀態(tài)，配合揚(yáng)聲器，便可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的警示音報(bào)警。主動(dòng)撥號報(bào)警采取GSM通信，經(jīng)由過程單片機(jī)進(jìn)行控制。利用單片機(jī)的串口來控制GSM MODEM， GSM MODEM與單片機(jī)之間采用串口通信的模式[1]。

5 定位系統(tǒng)

考慮到事發(fā)時(shí)受害人因緊張或被蒙住眼睛等情況無法準(zhǔn)確提供事發(fā)地點(diǎn)，我們通過GPS模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位功能，并能夠?qū)⒍ㄎ恍畔⒆詣?dòng)發(fā)送到手機(jī)客戶端，方便救援方及時(shí)趕到（上述內(nèi)容可整合到引言）。定位裝置采用UBLOX NEO-6M GPS 模塊，配用3M有源陶瓷天線。將GPS模塊置于室外，將天線轉(zhuǎn)接至M3開發(fā)板上，通過程序設(shè)計(jì)就能準(zhǔn)確的定位，從而實(shí)現(xiàn)對事發(fā)地點(diǎn)的定位。模塊內(nèi)有可充電后備電池，可以掉電保持歷史數(shù)據(jù)。

6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在初始化系統(tǒng)后，系統(tǒng)首先初始化，包括LD3320所需的8M時(shí)鐘信號，以及STM32之后的初始化。800M的頻率提供給LD3320，初始化STM32內(nèi)部時(shí)鐘，SD卡文件系統(tǒng)，SPI相關(guān)寄存器，SDIO數(shù)字。根據(jù)初始化、中斷設(shè)置等[3]。初始化后，SD卡文件系統(tǒng)將搜索系統(tǒng)。system.ini配置文件，配置文件在SD卡。將字段拆分后，將其提取并發(fā)送到LD3320相關(guān)寄存器。然后，將關(guān)鍵字列表和長度信息發(fā)送到寄存器。LD3320啟動(dòng)識別過程。當(dāng)識別成功時(shí)，串行端口將發(fā)送響應(yīng)的返回值參數(shù)，它可以參考用戶需要。我們需要解碼音頻文件，并通過LD3320輸出MP3文件。程序流程圖如圖2所示。

7 結(jié)語

本文對電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，描述了一種基于STM32的語音識別呼救器。通過LD3320語音識別芯片、GSM模塊、GPS模塊、攝像頭、語音識別裝置、聲音警示裝置。本實(shí)用新型與市場上的呼救器相比，語音識別呼救系統(tǒng)不需要特定的語音輸入，對每個(gè)人都可以適用，沒有權(quán)限設(shè)定；便利攜帶、小型精美、造型美觀、易于取用、操縱簡潔；其較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性能夠滿足人們的需求；通過正確識別呼救音喚醒處理器后撥號求救并發(fā)出警示聲[4]，準(zhǔn)確地將事發(fā)地的位置、現(xiàn)場圖片等重要信息傳送給救援方實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警；并且整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高、低功耗；及時(shí)將多媒體呼救等各種有效信息傳給救援方。

【參考文獻(xiàn)】