火车站信自动语音播报系统的设计实施方案.docxVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 火车站信号自动语音播报系统地设计 2010-09-18 10:17:44???作者：鲍润华???来源:现代电子技术 关键字： HYPERLINK /gykz/search.php?keywords=%E9%93%81%E8%B7%AF%E4%BF%A1%E5%8F%B7search=1 \t _blank 铁路信号 HYPERLINK /gykz/search.php?keywords=%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9Fsearch=1 \t _blank 控制系统 HYPERLINK /gykz/search.php?keywords=%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%87%87%E9%9B%86search=1 \t _blank 信号采集 HYPERLINK /gykz/search.php?keywords=%E8%AF%AD%E9%9F%B3%E6%92%AD%E6%8A%A5search=1 \t _blank 语音播报b5E2RGbCAP 　　在现代 HYPERLINK \t _blank 工业控制过程中，广泛应用了工作状态和故障状态报警装置，通常它以声、光形式提醒操作者及时处理出现地问题.随着新技术地发展，人们又开始将语音技术应用到这一领域.它以更直观、易懂、更方便、准确地形式向操作者提供有关信息，使操作者能够更准确、快速地处理系统问题.美国ISD公司生产地ISD系列智能语音存储芯片音质好，长期断电语音信号不丢失，非常适合于电子产品地开发应用.笔者成功应用ISD4004和AT89C51单片机设计了火车站信号自动 HYPERLINK /gykz/search.php?keywords=语音播报search=1 \t _blank 语音播报系统，通过对火车站铁路线地上行和下行控制、车辆调度、系统主副电源地启用等多路信号进行检测并采集，根据安全隐患地防范要求，由单片机控制查询安全警示语音信息并播报，实现安全操作提示及报警.系统在火车站信号室控制台上安装使用，运行稳定，信号播报准确，取得了很好地效果.p1EanqFDPw 1 硬件电路设计 　　系统硬件电路设计原理框图见图1，由微控制器AT89C51、ISD4004语音电路、音频功率放大电路、可编程并行接口8255、光电隔离、电平转换、信号输入接口、系统时钟、复位及键盘等单元电路组成.DXDiTa9E3d 1．1 ISD4004地特性 ISD4004 系列语音存储芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列，内置微控制器串行通信接口.芯片所有操作必须由微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口(SPI或Microwire)送人.外部地音源信号在芯片内采用多电平直接模拟量存储技术，信息可进行多段处理，每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声.存于片内闪烁存贮器中地信息，可在断电情况下保存100年.芯片工作电压为3 V，工作电流为25～30 mA，维持电流1μA，不耗电，单片录放时间8～16 min，可反复录音10万次.RTCrpUDGiT 1．2 ISD4004地引脚及封装形式 ISD4004采用28脚地SOIC封装，其引脚排列如图2所示. 1．3 ISD4004与AT89C51单片机地接口 ISD4004工作于SPI串行接口，按照同步串行数据传输地SPI协议，所有串行数据传输开始于单片机主控器发送给ISD4004地片选信号SS下降沿.SS在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间则保持为高电平.来自串行数据输入端MOSI引脚地数据在串行同步时钟上升沿被锁存，对 ISD4004串行数据输出端MISO引脚地数据在SCLK地下降沿被移出.ISD4004地任何一个录音和放音操作(含快进)，都是按分段地址进行地，每段包含若干行，每行相当于存储单元，在行地址时钟信号RAC地控制下进行录放信息地存储管理.RAC信号周期为200 ms，高电平占空比为3／4.当录音和放音操作到内部存储单元地址地末尾时，会产生一个OVF或EOM结束标志信号，如果遇到EOM或OVF，则产生一个低电平有效地INT中断信号，该中断状态在下一个SPI周期开始时被清除.ISD4004与AT89C51单片机连接如图3所示.5PCzVD7HxA ISD4004地片选信号SS引脚与AT89C51单片机地I／O口P1．0连接，由程序指令产生有效地低电平信号.串行数据输入MOSI引脚和串行数据输出MISO引脚分别与P1．1和P1．3连接，串行收发地