(1)采用STC89C52单片机作为系统设计的核心 51系列单片机具有高效能、资源占用率低等特点。目前51系列单片机的应用非常广泛。结合C语言、汇编等程序,单片机可以实现丰富的功能,并且部分设计可以直接在Proteus环境上进行仿真实现相应的功能。 (2)语音播报 方案一、采用专门的语音芯片[3] 该类芯片有ISD、PM、ALPHA等系列。常用的如ISD4004,可以录入长达8分钟的语音,8K采样率。虽然这些语音芯片音质失真度较小,但背景噪声很大,还得额外加功放,无额外发挥功能。 方案二、采用SYN6288语音合成模块 SYN6288语音合成模块通过异步串口接收待合成的文本,实现文本到声音(TTS)的转换。文本识别智能、语音合成效果和智能识别效果非常优越。还具有体积小、硬件接口简单、性价比高的优点。 考虑报站需良好音质,而且要求控制方便,所以决定采用方案二。 (3)自动报站实现方案 方案一:采用GPS定位系统,对公交车定位,当公交车的经纬度与车站的经纬度相接近时便报站。此方案精度高,稳定性好,但GPS价高几百,且必须先对车站的经纬度进行精确勘察,编程难度大、数据处理复杂、精确度要求很高,其工作量可谓艰巨。 方案二:采用现成的无线收发模块,如PT2272/PT2262收发模块[4],价格只需10元左右,虽廉价但稳定性极高,距离几十米到上百米,调节方便,信号传输的距离达到报站的要求;PT2272/PT2262最多可有12位(A0—A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441种地址码,对一个城市来说已够用,故选用此方案。 (4)人机界面信息的显示 采用LCD12864大液晶进行信息的显示。LCD12864可以显示字符、汉字、图片等大量信息,而且控制简单。传统的数码管、1602液晶等器件显示的信息有限,并且这些器件只能显示字符和数字,不能显示汉字。所以本系统选择性价比高的LCD12864大液晶进行信息显示。 |
2.1系统设计的任务 设计一个基于单片机控制的语音自动报站系统,要求实现的功能如下: (1)可以设置上、下行路线; (2)可以显示当前的站名、下一站的站名、日历、温度,并能进行对日期和时间进行设置; (3)具备手动和自动报站两种功能; (4)方便用户修改站名和站数,更新快捷方便。 2.2系统方案选择 (1)采用STC89C52单片机作为系统设计的核心 51系列单片机具有高效能、资源占用率低等特点。目前51系列单片机的应用非常广泛。结合C语言、汇编等程序,单片机可以实现丰富的功能,并且部分设计可以直接在Proteus环境上进行仿真实现相应的功能。 (2)语音播报 方案一、采用专门的语音芯片[3] 该类芯片有ISD、PM、ALPHA等系列。常用的如ISD4004,可以录入长达8分钟的语音,8K采样率。虽然这些语音芯片音质失真度较小,但背景噪声很大,还得额外加功放,无额外发挥功能。 方案二、采用SYN6288语音合成模块 SYN6288语音合成模块通过异步串口接收待合成的文本,实现文本到声音(TTS)的转换。文本识别智能、语音合成效果和智能识别效果非常优越。还具有体积小、硬件接口简单、性价比高的优点。 考虑报站需良好音质,而且要求控制方便,所以决定采用方案二。 (3)自动报站实现方案 方案一:采用GPS定位系统,对公交车定位,当公交车的经纬度与车站的经纬度相接近时便报站。此方案精度高,稳定性好,但GPS价高几百,且必须先对车站的经纬度进行精确勘察,编程难度大、数据处理复杂、精确度要求很高,其工作量可谓艰巨。 方案二:采用现成的无线收发模块,如PT2272/PT2262收发模块[4],价格只需10元左右,虽廉价但稳定性极高,距离几十米到上百米,调节方便,信号传输的距离达到报站的要求;PT2272/PT2262最多可有12位(A0—A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441种地址码,对一个城市来说已够用,故选用此方案。 (4)人机界面信息的显示 采用LCD12864大液晶进行信息的显示。LCD12864可以显示字符、汉字、图片等大量信息,而且控制简单。传统的数码管、1602液晶等器件显示的信息有限,并且这些器件只能显示字符和数字,不能显示汉字。所以本系统选择性价比高的LCD12864大液晶进行信息显示。 2.3系统设计的体系结构 公交语音报站系统有两种报站模式:手动模式和自动模式。 (1)手动模式 手动模式的方框图如图2-1所示。在公交车即将到站时,由驾驶员人手操作按键,进行站名的播报。 图2-1手动模式方框图 (2)自动模式 自动模式的方框图如图2-2所示。其工作原理如下: 图2-2自动模式方框图 在公交车站台设置无线遥控发射器,当公交车离站台一定距离时(距离可根据具体环境进行调整),接收器接收到发射器的信号,经过编码验证后,将信号送入主控制器电路板。主控制器电路板由单片机控制,通过编写程序,按照顺序发出控制信号给语音合成模块,调用语音模块中的语音信息,自动播报如“XX车站到了,下车的乘客后门请”等信息,整个过程完全由单片机控制完成,无需公交车驾驶员参与。 2.4 本章小结 本章简要讲述了自动报站系统的设计任务,针对课题的要求提出了相关的方案并分别进行了详细的说明比较。通过比较,选择出最佳的方案作为最后的设计方案。 |