公共汽车智能语音报站系统.docx

课题：公共汽车智能语音报站系统-设计内容1 .基本要求：采纳困难可编程逻辑器件设计一个功能完善、具有好用价值的智能语音报站系统，通过按键限制可以用语音播报公共汽车全部的到站信息和下目标站的信息，甚至在站间还可随意穿插简短的广告信息和城市文明规他，给乘客供应轻松、健康的乘车环境。2 .提高要求：具有站位显示和人性化的录音操作功能。二、技术要求1 .语音信息分17段以上，至少保证9站线路的语音播报信息的存储；2 .能按报站要求随意组合放音；3 .具有正报、反报、重报、回退、豆位功能（其中回退为提高要求）；4 .方加、减、正反选择、重复、清零、录音、放音、地址选择等按键或D1.P开关；5 .输出不失其功率大干125mW;6 .能实现指定地址人工限制长度的录音;7 .能用1.ED指示当前站的位置（提高要求）；8 .每次播报时，每条信息必需播报两次；9 .具有在系统编程功能；三、设计原理1.ISD1420单片20秒育保真语音录放ICISD1420为美国ISD公司出品的单片语音录放电路。内部电路由振荡器、语音存储单元、前置放大电路、抗干扰滤波器和输出放大器组成。最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源和少数电阻电容组成。录音内容存入E2PROM永久存储单元，具有零功率信息存储功能，这个独一无二的方法是借助于美国ISD公司的专利干脆模拟存储技术（DASTTM）实现的。利用它，语音和音频信号被干脆存储,以其原本的模拟形式进入E2PROM存储器“干脆模拟存储允许运用一种堂片固体电路方法完成其原本语音的再现，不仅语音音质美丽，而且具方断电语音爱护功能。椅点：所需外国元件少，电路简洁，操作便利“采纳干脆模拟盘存贮技术DAST(DirectAna1.ogStrorageTechno1.ogy),再现优质原声，没有常见的背景噪声。零功率信息存贮，省掉备用电源C 信息可保存10年以上，可反豆录放达10万次之多。 语音固化无需专用编程或开发装置。 较强的选址实力，可把存储器分成160段来进行管理。 具方自动省电模式，此时仅需05A的保持电流. 单一电源供电。电气特性： 工作电压Vdd：5V. 静态电流Istb：典型值0.85A,最大值为2pA. 工作电流1°p：典型值15mA,最大值30mA电路图形符号和管廓功能说明VCCOVCCAVSSOVSSAS-SPANAINP1.aV1.P1.AVCRECREC1.EOXC1.KANAOUTmeterN1.CASCS-1.S-=Ifc-12.HV420各管脚功能如下:名离管脚功能名称管脚功能A0A51-6地址ANAOUT21模拟输出A6、A79、IO地址(MSB)ANAIN20模拟输入VCCD28数字电路电源AGC19自动增益限制VCCA16模拟电路电源MIC17麦克风输入VSSD12数字地MICREF18麦克风参考输入VSSA13模拟地P1.AYE24放音（边沿触发）SP+、-14、15喇叭输出+、-REC27录音XC1.K26外接定时器（可REC1.ED25发光二极管接选)口NC7、8、11、22空脚P1.AY1.23放音(电平触发)各管脚功能描述如下：1.)A0A7地址输入端。ISD141O除A3,其余均为空脚(NC)。ISD1420的地址输入端具有两个功能：作为信息地址线用(AO-A7=1.OW);作为操作模选择用(A6和A7=HIGH)°2)MIC驻极体话筒输入端。驻极体话筒通过电容C将音频信号耦合到该输出端，C的电容值与该端内阻(IoKC)确定ISD142。通频带下限频率。3) .MICREF驻极体话筒参考输入端。4) .ANAIN模拟信号输入端。该端经C、R与ANAOUT端相连，语音通频带下限频率取决于C、R和该端输入阻抗(27kC),除M1.C端，该编亦可作为模拟信号输入端。5) )ANAOUT来自驻极体话筒的输入信号被放大输出至该端，前置放大器的电压增益取决于AGe电平，对于小信号输入电平，其最大增益为24dB°6)AGC自动增益限制端。AGC可动态地调整前置放大器增益，而且可扩展加大M1.C输入端的非失真信号的范用°AGC的响应时间是由AGC内阻抗(5kC)和外部电容C来确定的；释放时间是C和R的RC时间常数确定的“7).SP+.SP-喇叭输出端。该端可干脆联动16。喇叭，可利用单端输出驱动喇叭，也可采纳双端输出驱动喇叭。双端输出信号的功率是单端的四倍。单端输出则须要该脚与喇叭之间串接100F的沟通耨合电容。8)XC1.K外接时钟振荡端，该端在实际应用中通常接地，假如须要更高的计时精度，该端可外接时钟电路。9)REC1.ED发光二极管接口。当录音时，该端输出低电平，发光二极管1.ED亮。当录音停止或存储器录满时，1.ED熄灭。10)P1.AYE边沿触发放音限制端。当该端输入一低脉冲，电路即进入放音状态，直到结束，电路自动进入打算状态。11)P1.AY1.电平触发入音限制端。当该端电平变低并保持，电路进入放音状态，放音结束后电路进入打算状态。12)REC录音触发端。录音期间该端必需始终保持低电平。REC键优先于P1.AYE或P1.AY1.其中一个放音键。假如在放音期间，遇REC接低电平，放音马上停止，自动进入录音状态。13).VSSDVSSA数字地和模拟地。14)VCCDVCCA数字电路电源正端和模拟电路电源正端。算作模式应用ISD142。地址输入端具才双重功能，依据地址中的A6、A7的电平状态确定A0A7的功能。假如A6、A7有一个低电平，A0A7输入全说明为地址位，作为起始地址用，此时地址线仅作为输入端，在操作过程中不能输出内部地址信息。依据P1.AYE.P1.AY1.或REC的下降沿信号，地址输入被锁定。假如A6、7同为高电平常，它们即为模式位。运用操作模式方两点要留意：D全部初始操作都是从0地址起先。地址是ISD1420存储空间的起始端，后面的操作可模拟模式的不同，而从不同的地址起先工作C当电路中录放音转换将进入省电状态时，地址计数器复位为OC2）当P1.AYExP1.AY1.或REC变为低电平,同时A6、A7为高电平常，执行地址线所对应的操作模式。这种操作模式始终执行到下一个低电平限制输入信号出现为止。操作模式可以与微限制器一起运用，也可用硬件连线得到所需系统操作。A0：信息检索（仅用于放音工作状态）。不知道每个信息的实际地址，AO使操作者快速检索每条信息，AO每输入一个低脉冲，可使利内部地址计数器跳到下一个信息。这种模式仅用于放音工作，通常与4操作同时应用。A1.:用于删除EoM标记（仅用于录音工作状态）。A1.可使录入的分段信息成为连续的信息，运用A1.可删除掉每段中间信息捷的EOM标汜,仅在全部信息后留一个EOM标记。当这个操作模式完成时，录放的全部信息就作为一个连续的信息放出。A3：用于循环重放信息（仅用于放音工作状态）。A3可使存于存储空间始端的信息自动地连续重放,一条信息可以完全占满存储空间，那么循环就可以众头至尾进行工作，并由始至终反熨重放。A4:连续寻址。在正常操作中，当一个信息放完，遇到一个EoM标记时，地址计数器就会复位。A4可防止地址计数器豆位，使得信息连绵不断地放出。A2、A5:未用2 .语音典型电路图01234S67A耶45VISD1420VCCDVCCAVSSDVSSASP-P1.AV1.ANAINP1.AVEANAOUTRCCHICRtrREC1.EOMIC图2ISD1420典型应用电路3 .语音芯片的分身#HW为了能正确地进行语音播报，必需将20秒的语音芯片分段存储所需的内容，然后依据每条播报信息的要求组合后进行播报。依据分析，一个全长九站的线路，语音信息分18段存储即可，分段表如下:制）地址（十进制）单元数时间长度（8）内容OO-O1.0-120.25空白02-072-760.75，往”08-0F8-1581“小龙交10-1716-2381“石桥#18-1F24-3181M台子.20-2732-3981“石油路”28-2F40-478130-3748-5581“希岭公园”38-3F56-6381“两路口”40-4764-718148-4F72-7981“终点站"50-5780-878158-5F88-9581“到了”60-6796-10381下*68-6F104-11181“舞R在”70-81112-129243“下车的秘律下车”74-81*116-129243“（下车）的熏客请下车”82-87116-129243“脚塌”88-9F136-159243”的乘客请做好打算”其中74-81是70-81的子集，属于同一个存储段。4 .限制电路CP1.D设计系统的儿乎全部限制逻辑均由CP1.D实现，其逻辑框图如图3所示。SOUNDt>-ADDP1.AY_EA70BCD3.01.C1.EARB-REPEAT1.C1.KWMHz三-P1.AY,ENDB-P_N_SE1.ECTO-SUB图3CP1.D限制逻辑根图其中ADD是加计数按健输入；C1.EAR是豆位输入；REPEAT复播报按键输入；C1.K16MHz是时钟输入端，信号频率为16MHz;P1.AY_END是ISD1420的放音结束信号，该信号是低有效；P_N_SE1.ECT是方向选择输入端，当该输入端为低电平常，播报信息是正向播报，反之，当为高电平常，播报信息是逆向播报；SUB是减计数按键输入。P1.AY-E是触发语音播放的输出端；A7:0是地址输出端，用于给语音芯片播放时供应语音地址；BCD3Q是驱动显示译码的输出端，用于同步显示汽车到站信息。CP1.D限制逻辑电路的内部结构如图4所示C系统工作限制过程如下:汽车正向行驶时将P-N.SE1.ECT置为低电平，当须要播报语音信息时，按下ADD键即可。留意，每按一次ADD键，播报的语音信息就自动加1,并马匕播报两次，所以正常状况下只需按ADD槌即可。假如出现堵车等特别状况，须要再次播报已经播报过的信息，驾驶员只淘按卜.REPEAT健即可，该键可随意次重复执行。假如出现汽车站点与播报信息错位的状况，则可以通过连续按ADD键快进或连续按SUB键快退进行调整。时钟信号的作用是用于产生按键去抖动的50HZ信号和延时用的IkHZ信号。P1.AY_END输入端不是一个按键输入，而是语音芯片的输出端，是低彳效，该信号有效时表示当前播报的一段语音信息已经结束，利用该信息去触发下一段语音信息的播报，就可以使须要播报的一条完整的语音信息连续流畅地播放出来。