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發布時間: 2021-4-16 21:51
正文摘要:設計一個基于單片機控制的語音自動報站系統,要求實現的功能如下:(1)可以設置上、下行路線;(2)可以顯示當前的站名、下一站的站名、日歷、溫度,并能進行對日期和時間進行設置;(3)具備手動和自動報站兩種功 ... |
(1)采用STC89C52單片機作為系統設計的核心 51系列單片機具有高效能、資源占用率低等特點。目前51系列單片機的應用非常廣泛。結合C語言、匯編等程序,單片機可以實現豐富的功能,并且部分設計可以直接在Proteus環境上進行仿真實現相應的功能。 (2)語音播報 方案一、采用專門的語音芯片[3] 該類芯片有ISD、PM、ALPHA等系列。常用的如ISD4004,可以錄入長達8分鐘的語音,8K采樣率。雖然這些語音芯片音質失真度較小,但背景噪聲很大,還得額外加功放,無額外發揮功能。 方案二、采用SYN6288語音合成模塊 SYN6288語音合成模塊通過異步串口接收待合成的文本,實現文本到聲音(TTS)的轉換。文本識別智能、語音合成效果和智能識別效果非常優越。還具有體積小、硬件接口簡單、性價比高的優點。 考慮報站需良好音質,而且要求控制方便,所以決定采用方案二。 (3)自動報站實現方案 方案一:采用GPS定位系統,對公交車定位,當公交車的經緯度與車站的經緯度相接近時便報站。此方案精度高,穩定性好,但GPS價高幾百,且必須先對車站的經緯度進行精確勘察,編程難度大、數據處理復雜、精確度要求很高,其工作量可謂艱巨。 方案二:采用現成的無線收發模塊,如PT2272/PT2262收發模塊[4],價格只需10元左右,雖廉價但穩定性極高,距離幾十米到上百米,調節方便,信號傳輸的距離達到報站的要求;PT2272/PT2262最多可有12位(A0—A11)三態地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441種地址碼,對一個城市來說已夠用,故選用此方案。 (4)人機界面信息的顯示 采用LCD12864大液晶進行信息的顯示。LCD12864可以顯示字符、漢字、圖片等大量信息,而且控制簡單。傳統的數碼管、1602液晶等器件顯示的信息有限,并且這些器件只能顯示字符和數字,不能顯示漢字。所以本系統選擇性價比高的LCD12864大液晶進行信息顯示。 |
2.1系統設計的任務 設計一個基于單片機控制的語音自動報站系統,要求實現的功能如下: (1)可以設置上、下行路線; (2)可以顯示當前的站名、下一站的站名、日歷、溫度,并能進行對日期和時間進行設置; (3)具備手動和自動報站兩種功能; (4)方便用戶修改站名和站數,更新快捷方便。 2.2系統方案選擇 (1)采用STC89C52單片機作為系統設計的核心 51系列單片機具有高效能、資源占用率低等特點。目前51系列單片機的應用非常廣泛。結合C語言、匯編等程序,單片機可以實現豐富的功能,并且部分設計可以直接在Proteus環境上進行仿真實現相應的功能。 (2)語音播報 方案一、采用專門的語音芯片[3] 該類芯片有ISD、PM、ALPHA等系列。常用的如ISD4004,可以錄入長達8分鐘的語音,8K采樣率。雖然這些語音芯片音質失真度較小,但背景噪聲很大,還得額外加功放,無額外發揮功能。 方案二、采用SYN6288語音合成模塊 SYN6288語音合成模塊通過異步串口接收待合成的文本,實現文本到聲音(TTS)的轉換。文本識別智能、語音合成效果和智能識別效果非常優越。還具有體積小、硬件接口簡單、性價比高的優點。 考慮報站需良好音質,而且要求控制方便,所以決定采用方案二。 (3)自動報站實現方案 方案一:采用GPS定位系統,對公交車定位,當公交車的經緯度與車站的經緯度相接近時便報站。此方案精度高,穩定性好,但GPS價高幾百,且必須先對車站的經緯度進行精確勘察,編程難度大、數據處理復雜、精確度要求很高,其工作量可謂艱巨。 方案二:采用現成的無線收發模塊,如PT2272/PT2262收發模塊[4],價格只需10元左右,雖廉價但穩定性極高,距離幾十米到上百米,調節方便,信號傳輸的距離達到報站的要求;PT2272/PT2262最多可有12位(A0—A11)三態地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441種地址碼,對一個城市來說已夠用,故選用此方案。 (4)人機界面信息的顯示 采用LCD12864大液晶進行信息的顯示。LCD12864可以顯示字符、漢字、圖片等大量信息,而且控制簡單。傳統的數碼管、1602液晶等器件顯示的信息有限,并且這些器件只能顯示字符和數字,不能顯示漢字。所以本系統選擇性價比高的LCD12864大液晶進行信息顯示。 2.3系統設計的體系結構 公交語音報站系統有兩種報站模式:手動模式和自動模式。 (1)手動模式 手動模式的方框圖如圖2-1所示。在公交車即將到站時,由駕駛員人手操作按鍵,進行站名的播報。 圖2-1手動模式方框圖 (2)自動模式 自動模式的方框圖如圖2-2所示。其工作原理如下: 圖2-2自動模式方框圖 在公交車站臺設置無線遙控發射器,當公交車離站臺一定距離時(距離可根據具體環境進行調整),接收器接收到發射器的信號,經過編碼驗證后,將信號送入主控制器電路板。主控制器電路板由單片機控制,通過編寫程序,按照順序發出控制信號給語音合成模塊,調用語音模塊中的語音信息,自動播報如“XX車站到了,下車的乘客后門請”等信息,整個過程完全由單片機控制完成,無需公交車駕駛員參與。 2.4 本章小結 本章簡要講述了自動報站系統的設計任務,針對課題的要求提出了相關的方案并分別進行了詳細的說明比較。通過比較,選擇出最佳的方案作為最后的設計方案。 |