单片机智能语音报站系统

【前言】单片机智能语音报站系统由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。AT89C51引脚图 二、语音采集部分 语音信号的采集是系统的重要组成分，这个质量的好坏直接影响这个系统的最终效果。通常信号的采集与放大可以利用模拟器件的进行。在这个部分，我们主要解决的问题有：传感的选择，放大器的设计，滤波器的设计及阻抗匹配等问题。采集信...

[摘 要]本课题主要研究的是基于AT89C51的公交自动报站系统，该系统在公交到站前语音报站，并且有LED数码显示器，到总站时公交车可向总站发送到站信息，方便总站安排公交车次。

[关键字] 自动报站 AT89C51 语音芯片

公交车作为一般工薪族和学生族出门必须的交通工具。目前，公交车采用的公交报站系统具有语音和显示报站的功能，但由于报站时采用手动切换，一方面增加了司机的劳动强度，另一方面由于司机的误报或漏报，造成乘客误下或漏下，对公交运营产生聊很大负面影响，为此，研究公交报站系统是非常必要的。本文设计公交车报站系统主要可分为四个部分：单片机控制部分、语音采集部分、播放模块部分和键盘输入部分，采用AT89C51单片机作为主控制芯片，利用ISD1420P实现语音报站，简单易行且控制方便。系统电路原理图如下所示，下面分别介绍各部分功能及原理。

一、单片机控制部分

单片机根据键盘信息对语音和液晶显示进行控制，实现报站功能。单片机选用AT89C51，有64K+8K片内FLASH程序存储器和32K+8K片内数据存储器，且能利用KEIL对它进行在线仿真调试，十分方便。单片机接口原理图见下图。

AT89C51引脚图

二、语音采集部分

语音信号的采集是系统的重要组成分，这个质量的好坏直接影响这个系统的最终效果。通常信号的采集与放大可以利用模拟器件的进行。在这个部分，我们主要解决的问题有：传感的选择，放大器的设计，滤波器的设计及阻抗匹配等问题。采集信号过程如下图所示：

在单片机的实时监控和智能化系统的仪表等应用系统中，传感器负责把电信号如温度，压力，流量，速度以及声音等转换成电信号，这时的电信号为模拟信号，无法被数字系统识别与处理

为了解决这个问题，需要一个将模拟信号向数字量转化的器件――A/D（模数转换器）通过A/D后，信号才能输入到单片机或微机中进行处理。

在进行A/D转换的，输入的模拟的信号的在时间上的连续，而输出的数字信号是离散的所以进行转换的只能在一系列选定的瞬间对输入信号的取样，然后把这些都取样的值装换为输出的数字量。因为一般的A/D转换过程要经过取样，保持，量化和编码这4个步骤进行。前2个步骤在取样-保持电路中完成，后2个步骤在A/D转换器中完成。

取样是时间上和量值能连续的变化模拟量按一定的时间间隔采取样值，将其装换为时间上连续的变化，在振幅上等于取样期间模拟信号大小的一窜脉冲。为了较能好的的恢复原来的模拟信号，取样信号的必须有足够的高度频率。取样信号的频率Fs必须大于等于输入模拟信号频谱的中最高频率Fi（Max）的2倍，即Fs2Fi（Max）。

要将取样-保持电路输出地取样电压转换成其成正比例的数字量，还必须对样值电压进行量化和编码。通常用数字信号最低位（LSB）1所代表的模拟电压作为量化单位，用的整数倍的过程叫量化将量化的结果用二进制代码表示，称为编码。在量化时，取样电压一般不能被整除，因而量化过程不可避免的会引入误差，这个误差称为量化误差。A/D转化器的位数越多，量化单位也越小，则量化误差也越小。量化与编码由A/D转换器完成。

三、语音播报部分

把从单片机中取出的语音数据用数模转换芯片DAC08032转换成模拟信号，经功放电路用扬声器放出来实现报站功能。

另外，加入了功率放大电路来实现语音的放大，所采用的功率放大器是LM386，在6V电源电压下，其静态功耗仅为24mw，使得LM386特别适用于电池供电的场合，LM386电压增益内置为20，但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，可使电压增益最大增至为200。如下图所示

语音播报电路示意图

四、键盘输入部分

系统利用了AT89C51 的P2.0-P2.4来构成的键盘的2*3阵列。设有6个按键即启动/关闭键、复位键、宣传键、播放键、前进键、后退键。

启动/关闭键：设计成“状态型”的按键，按一下，系统启动，再按一下，系统关闭。当系统处于启动状态时，按前进键或者后退键可以语音播报其相应内容；当系统处于关闭状态时，通过按前进或后退键可以实现站号的快速调节。这是因为如果当前所报站号（各停靠站均指定一个“站号”，司机早已熟悉）。与实际到站不符合时应及时进行手动调整，否则此时语音播报的内容就是错误的。

下图给出了键盘控制的程序流程图，通过该流程图实现了6个按键的输入扫描，并把键盘输入转换为数字存储在寄存器R0内。

参考文献：

1. 吕宁单.《单片机智能语音提醒报站系统》 电子技术 2009

2.张洪涧，蓝清华.单片机应用技术教程.北京：清华大学

出版社，1998

3.王喜成.音响技术.西安：西安电子科技大学出版社，1997.

4.夏路易，《数字电子技术》 北京：电子工业出版社 2009