推荐-优秀AT89C51的公车自动语音报站系统的设计 精品
第1章绪论
随着科学技术的日益发展和进步,无人售票公交车在街头多起来了，语音报站器也被广泛使用，这在相当大的程度上免除了乘务人员沿途报站的麻烦，给许多不熟悉公交线路的乘客带来了方便。
1.1 课题研究的背景及意义
公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响服务的质量。传统由乘务人员人工报站，该方式因其效果太差和工作强度太大，在很多大城市已经被淘汰。近年来，随着科学技术的日益发展和进步，微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。在声学领域，微机技术与各种语音芯片相结合，即可完成语音的合成技术，使得汽车报站器的实现成为可能，从而为市民提供了更加人性化的服务。鉴于传统公交车报站系统的不足之处，结合公交车辆的使用特点及实际营运环境，设计了一种由单片机控制的公交车自动报站系统[1]。
公交车自动报站器的设计主要是为了弥补改变传统语音报站器必须有司机操控才能工作的落后方式，进站、出站自动播报站名及服务用语，为市民提供更人性化，更完善的服务[2]。
1.2 报站器的动态发展趋势
公共汽车行驶在现代文明程度高的市区，它是一道流动的风景线，因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求。作为公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器，电子显示路牌，无人售票装置，前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及。
公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量。目前公交车报站有三种方式，一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统，在司机座位后面隔板上，安装了一台15英寸的液晶电视和GPS信号接收器，安装
了这套设备后，公交车在语音报站的同时，通过液晶电视还可以显示到站站名的字幕，这样如果没听清报站的话，通过显示屏，乘客也可以一目了然。当出现紧急情况时，调度中心将会给公交车发出相应的信息，以短信的形式传送到显示屏上，同时车载台会发出相应的提示音；驾驶员也可以通过相应的工具进行回复[3]。目前在美国部分城市GPS 卫星定位系统已经投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵，尤其是一些中小城市无法承受。另外两种是手动电子报站和人工报站的方式，而它们都离不开司务人员，加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般有司机或者乘务员控制，经常出现错报，误报的情况[4]。
城市公共交通是市民出行的主要交通工具之一。提供舒适，安全、便捷的乘车环境，对于公交企业来说，不仅是应尽的责任，亦是不断追求的目标[5]。
1.3 设计的主要目标任务
本课题要求设计一公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即在进站、出站时候自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LED点阵电路进行汉字显示。本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、汉字点阵显示电路、电源电路等。
1.4 技术指标
工作电压24V
静态功耗≤6W
音频输出≥10W
信噪比34DB
系统容量可容纳300个站点信息和8分钟语音广告信息
环境温度-30℃～80℃
最大广告条数100条
第2章方案的选择与论证
公交车自动报站系统的设计主要是对里程计数来控制报站时刻，进站、出站自动播报站名及服务用语，准确、及时、完全不需要人工介入。本章介绍了两种不同的方案，并将其进行对比。
2.1 方案比较
2.1.1 方案一
公交车站自动报站器的设计，对车轮轴的转角的脉冲进行计数，将计数值与预置值对比，即可确定报站时刻，达到准确自动的目的。以AT89C51为主控芯片，对外来脉冲计数，结合语音芯片ISD4004输出语音。系统由脉冲检测、脉冲计数、CPU控制、控制信号、语音芯片、输出显示等组成。原理框图如图2.1所示。
图2.1 原理框图
1. 脉冲检测：该系统关键是对转轴所转过的圈数进行计数，考虑到车辆将在复杂的环境中运行，故采用可靠的霍尔元件DN6848作为信号的采集装置，再经光电耦合器4N25输入给单片机。
2. 脉冲计数：光电耦合器的信号进入C51后，采用中断方式对脉冲计数。外部晶振12MHz。
3. CPU控制：程序中将计数值于预置值进行比较，判断是否到站，当到站时就输出信号控制语言芯片进行报站。
4. 控制按键：用于手动控制、手动调整、预置值的输入等
5. 语言芯片：由专用语音芯片ISD4004组成，可擦写，便于在不同公交线上使用。
6. 输出显示：LED点阵汉字显示。
7. 预置存储：采用两种方式存储，一种是在烧写器上将数据写入，另一种是在车上，单片机处于输入状态，车辆行驶一遍，将站与站之间的脉冲数写入片内。
第3章 硬件电路的设计
公交车报站系统主要由四个部分组成，即主控电路、脉冲检测电路、语音电路以及LED 点阵汉字显示电路。各部分电路的设计在本章中做了详细的说明。
3.1 主控电路的设计
3.1.1 关于AT89C51单片机
AT89C 单片机的结构框图如图3.1所示。它主要由下面几个部分组成：1个8位中央处理单元（CPU ）、片内Flash 存储器、片内RAM 、4个8位的双向可寻址I/O 口、1个全双工UART （通用异步接收发送器）的串行接口、2个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。在AT89C 单片机结构中，最显著的特点是内部含有Flash 存储器，而在其他方面的结构，则和Inter 公司的8051的结构没有太大的区别。
图3.1 AT89C 单片机的结构框图
外部 中断
计数器 输入
3.1.1.1 主要性能
1. 与MCS-51 兼容
2. 4K字节可编程闪烁存储器
寿命：1000次写/擦循环
数据保留时间：10年
3. 全静态工作：0Hz-24Hz
4. 三级程序存储器锁定
5. 128*8位内部RAM
6. 32可编程I/O线
7. 两个16位定时器/计数器
8. 6个中断源
9. 可编程串行通道
10. 片内振荡器和时钟电路
另外，AT89C51是用静态逻辑来设计的，其工作频率可下降到0Hz，并提供两种可用软件来选择的省电方式——空闲方式（Idle Mode）和掉电方式（Power Down Mode）。在空闲方式中，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，故只保存片内RAM中的内容，直到下一个硬件复位为止。
3.1.1.2 引脚功能说明
AT89C51引脚图如图3.2所示。
图3.2 AT89C51引脚图
VCC：供电电压。
VSS：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出[6]。
3.1.2 振荡器电路的设计
89系列单片机的内部振荡器电路如图3.3所示，由一个单级反相器组成。XTAL1为反相器的输入，XTAL2为反相器的输出。可以利用它内部的振荡器产生时钟，只要在XTAL1和XTAL2引脚上外接一个晶体及电容组成的并联谐振电路，便构成一个完整的振荡信号发生器，如图3.5示，此方法称为内部方式。
另一种使用方法如图3.4示，由外部时钟源提供一个时钟信号到XTAL1端输入，而XTAL2端浮空。在组成一个单片机应用系统时，多数采用图3.5所示的方法，这种方式的结构紧凑，成本低廉，可靠性高。
振荡器的等效电路如图3.5上部所示。在图中给出了外接元件，即外接晶体及电容C1，C2，并组成并联谐振电路。在电路中，对电容C1和C2的值要求不是很严格，如
果用高质的晶振，则不管频率为多少，C1，C2通常都选择30pF 。有时，在某些应用场合，为了降低成本，晶体振荡器可用陶瓷振荡器代替。如果使用陶瓷振荡器，则电容C1，C2的值取47pF [7]。
图3.3 A T89C51单片机内部振荡器电路
图3.4 外部时钟接法
XTAL2
XTAL1
XTAL2
石英晶体或
陶瓷振荡器
图3.5 片内振荡器等效电路
通常，在单片机中对所使用的振荡晶体的参数要求如下：
ESR（等效串联电阻）：根据所需频率按图366选取。
C0（并联电容）：最大7.0pF。
CL（负载电容）：30pF+3pF。
通常，其误差及温度变化的范围要按系统的要求来确定。
600
500
400
300
200
100
0 4 8 12 16
图3-6 ESR与频率的关系曲线
在本设计中，采用的是内部方式，即如图3.5所示，在XTAL1和XTAL2引脚上外接一个12MHZ的晶振及两个47pF的电容组成。
3.1.3 复位电路的设计
89系列单片机与其他微处理器一样，在启动的时候都需要复位，使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST
引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期（24个振荡周期），则CPU就可以响应并将系统复位。复位时序如图3.7所示，因外部的复位信号是与内部时钟异步的，所以在每个机器周期的S5P2都对RST引脚上的状态采样。当在RST端采样到“1”信号且该信号维持19个振荡周期以后，将ALE和/PSEN接成高电平，使器件复位。在RST 端电压变低后，经过1-2个机器周期后退出复位状态，重新启动时钟，并恢复ALE和/PSEN的状态。如果在系统复位期间将ALE和/PSEN引脚拉成低电平，则会引起芯片进入不定状态。
| S5 | S6 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S1 | S2 | S3 |
图3.7 内部复位定时时序
3.1.3.1 手动复位
手动复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源VCC之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则VCC的+5V电平就会直接加到RST端。由于人的动作很快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，保证能满足复位的时间要求。手动复位的电路如图3.8所示。
图3.8 手动复位电路
3.1.3.2 上电复位
AT89C51的上电复位电路如图3.9所示，只要在RST复位输入引脚上接一电容至VCC端，下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机，由于在RST端内部有一个下拉电阻，故可将外部电阻去掉，而将外接电容减至1uF。
上电复位的过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。
上电时，Vcc的上升时间约为10ms，而振荡器的起振时间取决于振荡频率，如晶振频率为10MHz，起振时间为1ms；晶振频率为1MHz，起振时间则为10ms。
在图3.8的复位电路中，当Vcc掉电时，必然会使RST端电压迅速下降到0V以下，但是，由于内部电路的限制作用，这个负电压将不会对器件产生损害。另外，在复位期间，端口引脚处于随机状态，复位后，系统将端口置为全“1”态。
如果系统在上电时得不到有效的复位，则在程序计数器PC中将得不到一个合适的初值，因此，CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。
图3.9 上电复位电路
3.1.3.3 复位后寄存器的状态
当系统复位时，内部寄存器的状态如表3.1所列，即在SFRS中，除了端口锁存器、堆栈指针SP和串行口的SBUF外，其余的寄存器全部清0，端口锁存器的复位值为0FFH，堆栈指针值为07H，SBUF内为不定值。内部RAM的状态不受复位的影响，在系统上电时，RAM的内容是不定的[8]。
表3.1 各特殊功能寄存器的复位值
在本设计中复位电路采用的是上电复位，即如图3.9所示。
3.1.4 电压变换电路的设计
公交车上所使用的电源电压为24V ，而AT89C51芯片的工作电压为5V ，所以需要将24V 的电压转换成5V 电压。设计中采用了三端固定正电压集成稳压器7805，来得到+5V 稳定电压。电压变换电路如图3.10所示。 集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点，在各种电源电路中得到了普遍的应用。常用的集成稳压器有：金属圆形封装、金属菱形封装、塑料封装、带散热板塑封、扁平式封装、双列直插式封装等。在电子制用中应用较多的是三端固定输出稳压器。 78xx 系列集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器，输出电压有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V 等规格，最大输出电流为1.5A 。它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠[9]。根据输出电流值的不同，选用不同系列的芯片，当电流小于100mA 时，可以选用78L00系列；当电流在0.5A 以内时，可选用78M00系列；当电流在1.5A 以内，应选用7800系列的芯片。7805的最大输出电流为1.5A 。
7805
24V +5V
图3.10 电压变换电路
3.2 脉冲检测电路的设计
3.2.1 霍尔器件简介
3.2.1.1 霍尔器件的分类
霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点，她们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐
蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达um级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达-55℃～150℃。
按照霍尔器件的功能，可将它们分为霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量，后者输出数字量。
按照被检测的对象的性质，可将它们的应用分为直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。
3.2.1.2 工作磁体的设置
用磁场作为被传感物体的运动和位置信息载体时，一般采用永久磁钢来产生工作磁场。例如，用一个5×4×2.5（3
mm）的钕铁硼Ⅱ号磁钢，就可在它的磁极表面上得到约2300高斯的磁感应强度。在空气隙中，磁感应强度会随距离增加而迅速下降。为保证霍尔器件，尤其是霍尔开关器件的可靠工作，在应用中要考虑有效工作气隙的长度。在计算总有效工作气隙时，应从霍尔片表面算起。在封装好的霍尔电路中，霍尔片的深度在产品手册中会给出。
因为霍尔器件需要工作电源，在作运动或位置传感时，一般令磁体随被检测物体运动，将霍尔器件固定在工作系统的适当位置，用它去检测工作磁场，再从检测结果中提取被检信息。
工作磁体和霍尔器件间的运动方式有：(a)对移；(b)侧移；(c)旋转；(d)遮断。
霍尔开关电路的输出级一般是一个集电极开路的NPN晶体管，其使用规则和任何一种相似的NPN开关管相同。输出管截止时，输漏电流很小，一般只有几nA，可以忽略，输出电压和其电源电压相近，但电源电压最高不得超过输出管的击穿电压（即规范表中规定的极限电压）。输出管导通时，它的输出端和线路的公共端短路。因此，必须外接一个电阻器（即负载电阻器）来限制流过管子的电流，使它不超过最大允许值（一般为20mA），以免损坏输出管。输出电流较大时，管子的饱和压降也会随之增大，使用
者应当特别注意，仅这个电压和你要控制的电路的截止电压（或逻辑“零”）是兼容的。
以与发光二极管的接口如图3.11所示，对负载电阻器的选择作一估计。若在Io 为20mA （霍尔电路输出管允许吸入的最大电流），发光二极管的正向压降VLED=1.4V ，电源电压VCC=5V ，所需的负载电阻器的阻值
05 1.41800.02CC LED V V V V
R I A
--=
==Ω （3.1）
3.2.2 光电耦合器简介
光电耦合器是一种电信号的耦合器件，它一般是将发光二极管和光敏三极管的光路耦合在一起，输入电信号加于发光二极管上，输出信号由光敏三极管取出。光电耦合器以光电转换原理传输信息，它不仅使信息发出端（一次侧）与信息接收并输出端（二次侧）是绝缘的，从而对地电位差干扰有很强的抑制能力，而且有很强的抑制电磁干扰能力。速度高、价格低、接口简单。
光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强。无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用。光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中。
光电耦合器的工作过程：
光敏三极管的导通与截止，是由发光二极管所加正向电压控制的。当发光二极管加上正向电压时，发光二极管有电流通过发光，使光敏三极管内阻减小而导通；反之，当发光二极管不加正向电压或所加正向电压很小时，发光二极管中无电流或通过电流很
小，发光强度减弱，光敏三极管的内阻增大而截止[10]。
3.2.3 脉冲检测电路的设计
本设计的关键是对转轴所转过的圈数进行计数，考虑到车辆将在复杂的环境中运行，而霍尔元件具有耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀的优点，故采用可靠的霍尔元件DN6848作为信号采集装置，再经过光电耦合器4N25输入给单片机。光电耦合器的电流传输比为10%～250%，响应时间小于10us，其电路如图3.12所示。
图3.12 脉冲检测电路
3.3 语音输出电路的设计
3.3.1 关于语音芯片
3.3.1.2 语音芯片ISD4004
ISD4000系列单片声音录放器件是用CMOS工艺实现的高语音质量、3V工作电压的集成电路芯片，特别适用于移动电话和各种便携式产品[7]。按录放时间又分ISD4002、ISD4003和ISD4004三个子系列。片内集成有振荡器、抗混叠滤波器、平滑滤波器、自动静音电路、音频放大器和高密度多级Flash存储阵列。这个系列的新片要求用于微处理器或微控制器系列，通过串行外围接口SPI或Microwire串行接口进行寻址和控制。录音数据被存放方法是通过ISD的多级存储专利技术实现的，用声音和声频信号的自然形式直接存放在故态存储器中，从而提供高质量回放语音的保真度。
1. ISD4004的主要性能及其特点
（1） 单片实现声音录放功能 （2） 采用单一3V 工作电压
（3） 低功耗：典型的录音工作电流为25mA 典型的放音工作电流为15mA
典型待机节能状态电流为1uA
（4） 单片录放时间为8min 、10min 、12min 和16min （5） 高质量自然的声音/音频回放
（6） 自动静音电路可以在无声状态时消除背景噪音 （7） 不需要考虑实现算法
（8） 具有微控制器SPI 或Microwire 串行接口 （9） 可以对多段信息寻址控制
（10）可以通过SPI 或Microwire 控制寄存器控制功耗 （11）语音数据断电不丢失，可以保存100年 （12）允许反复录音10万次 （13）片上带有时钟源
（14）有PDIP 、SOIC 、TSOP 和CSP 多种封装形式
（15）使用温度范围有商业用扩展型和工业用两种可供选择：
——商业品扩展型：-20～+70℃ ——工业品：-40～+85℃ 2. 外部引脚及其说明
19NC XCLK 1NC NC ISD4004ANA IN+SCKJ
VCCA 17212520VSSD 612NC 18316NC
14NC MISO VSSA 2825VCCD 15
7232410224RAC 26NC NC AMCAP
138/SS MOSI VSSA INT 27VSSA NC AUDOUT 9NC 11NC ANA IN-
图3.13 ISD4004引脚图
电源(VCCA,VCCD)：为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且分别引到外封装的不同管脚上,模拟和数字电源端最好分别走线,尽可能在靠近供电端处相连,而去耦电容应尽量靠近器件。
地线(VSSA,VSSD)：芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。
同相模拟输入(ANA IN+)：这是录音信号的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。单端输入时,信号由耦合电容输入,最大幅度为峰峰值32mV,耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻抗决定了芯片频带的低端截止频率。差分驱动时,信号最大幅度为峰峰值16mV，为ISD33000系列相同。
反相模拟输入(ANA IN-)：差分驱动时,这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合电容输入,最大幅度为峰峰值16mV
音频输出(AUD OUT)：提供音频输出,可驱动5KΩ的负载。
片选(SS)：此端为低,即向该ISD4004芯片发送指令，两条指令之间为高电平。
串行输入(MOSI)：此端为串行输入端，主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端,供ISD输入。
串行输出(MISO)：ISD的串行输出端。ISD未选中时,本端呈高阻态。
串行时钟(SCLK)：ISD的时钟输入端,由主控制器产生,用于同步MOSI和MISO的数据传输。数据在SCLK上升沿锁存到ISD,在下降沿移出ISD。
中断(/INT)：本端为漏极开路输出。ISD在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时,本端变低并保持。中断状态在下一个SPI周期开始时清除。中断状态也可用RINT 指令读取。OVF标志----指示ISD的录、放操作已到达存储器的未尾。EOM标志----只在放音中检测到内部的EOM标志时,此状态位才置1。
行地址时钟(RAC)：漏极开路输出。每个RAC周期表示ISD存储器的操作进行了一行(ISD4004系列中的存贮器共2400行)。该信号175ms保持高电平，低电平为25ms。快进模式下，RAC的218.75μs是高电平，31.25μs为低电平。该端可用于存储管理技术。
外部时钟(XCLK)：本端内部有下拉元件。芯片内部的采样时钟在出厂前已调校,误差在+1%内。商业级芯片在整个温度和电压范围内, 频率变化在+2.25%内。工业级芯
片在整个温度和电压范围内,频率变化在-6/+4%内,此时建议使用稳压电源。若要求更高精度,可从本端输入外部时钟(如前表所列)。由于内部的防混淆及平滑滤波器已设定,故上述推荐的时钟频率不应改变。输入时钟的占空比无关紧要,因内部首先进行了分频。在不外接地时钟时,此端必须接地。
自动静噪(AMCAP)：当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时,自动静噪功能使信号衰弱,这样有助于养活无信号(静音)时的噪声。通常本端对地接1mF的电容,构成内部信号电平峰值检测电路的一部分。检出的峰值电平与内部设定的阈值作比较,决定自动静噪功能的翻转点。大信号时,自动静噪电路不衰减,静音时衰减6dB。1mF的电容也影响自动静噪电路对信号幅度的响应速度。本端接VCCA则禁止自动静噪。
3. 极限参数
（1）支流电源电压范围（Vcc～Vss）：-0.3～+0.7V
（2）输入电压范围（所有引脚）：（Vss-0.3V）～（Vcc+0.3V）
（3）输入电压范围（所有引脚，输入电流不超过±20mA）：（Vss-1.0V）～（Vcc+1.0V）（4）输入电压范围（MOSI、SCLK、INT、RAC、SS引脚，输入电流不超过±20mA）：（Vss-1.0V）～5.5V
（5）结温：+150℃
（6）存储温度范围（Tstg）：-65～+150℃
（7）引脚焊接温度（10s）：+300℃
4. 串行外围接口SPI
ISD4004的串行操作是通过SPI串行接口实现的，SPI串行接口协议如下：
数据传输协议设定微控制器SPI的移位寄存器是有串行时钟SCLK的下降沿驱动。而对ISD4004数据输入是由MOSI引脚上的上升沿驱动，数据输出是由MISO引脚上的下降沿驱动。
（1）所有串行数据传送都是由/SS引脚上的下降沿开始。
（2）在所有串行通信期间，/SS引脚上都保持低电平，而在两条指令之间保持高电平。
（3）数据输入由时钟的上升沿驱动，数据输出由时钟的下降沿驱动。
（4）录音和放音操作的初始化是通过把/SS引脚为低电平使能芯片，把操作码和地
车载导航人机语音交互系统的实现.
车载导航人机语音交互系统的实现 引言语音作为自然的人机接口，可以使车载导航系统实现更安全、更人性化的操作。通过国内外车载导航系统的功能对比可知，支持语音交互是车载导航系统的一个发展趋势。另外，市场信息服务公司J.DPowerandAssociates的调研数据也表明，56％的消费者更倾向于选择声控的导航系统。因此，开发车载语音导航系统是很有意义的。目前，国内已经具备开发车载语音导航系统的技术基础，特别是文语转换TTS技术和基于中小词汇量的语音命令识别技术 引言 语音作为自然的人机接口，可以使车载导航系统实现更安全、更人性化的操作。通过国内外车载导航系统的功能对比可知，支持语音交互是车载导航系统的一个发展趋势。另外，市场信息服务公司J.D Power and Associates的调研数据也表明，56％的消费者更倾向于选择声控的导航系统。因此，开发车载语音导航系统是很有意义的。目前，国内已经具备开发车载语音导航系统的技术基础，特别是文语转换TTS技术和基于中小词汇量的语音命令识别技术已经达到比较实用的程度。本文在课题组的车载导航系统和国内两款语音引擎的基础上，开发了一套支持语音交互的车载导航系统。 车载语音导航系统结构 车载语音导航系统从功能上分为车载导航和导航语音交互两方面。其中车载导航功能包括GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路径规划、车辆地理位置和速度等导航信息的实时显示；导航语音交互功能分为语音操作和语音提示两部分。在系统的设计中，根据人机交互的需求，设计语音导航系统的硬件框架如图1所示。 语音导航系统和用户之间的人机交互接口由触摸屏、按钮、话筒、显示屏和扩音器等五个交互设备组成。该硬件框架可实现常规的手动交互方式，也可以实现语音交互方式。整个系统划分为三个子系统：导航子系统、语音识别子系统和语音合成子系统，各子系统间通过接口进行通信，协调完成语音导航任务。 车载导航人机语音交互系统对话模式设计 导航系统的状态转换网络 整个导航系统是一个复杂的人机交互系统，为便于语音交互对话模式的设计，首先对系统作状态划分，然后从人机交互的角度描述整个系统的状态转换网络。将系统划分为地图浏览、功能选择等六个功能状态和一个退出状态。图2描述了这些状态之间的状态转换网络。
基于GIS的盲人语音导航系统设计分析
基于GIS的盲人语音导航系统设计分析 摘要：指出了盲人是一个特殊的社会群体，盲人的日常生活需要借助其他媒介感知和判断周围的空间事物从而 实现其需求，盲人最大的需求就是交通出行。针对此需求，提出了盲人GIS的设计与开发课题。通过将GIS与盲人生活实际结合起来，利用GIS和语音导航，以及最新的导航技术，设计了辅助盲人日常生活的盲人地理信息系统。详细阐述了盲人GIS的设计与各功能的实现过程，并分析了实现系统各功能的关键部分。 关键词：地理信息系统；盲人语音导航；空间定位；盲人GIS 中图分类号：TN96；TP319 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）10-0222-04 1.引言 目前，盲人的基数不断增加，已经成为极受关注的社会问题。在世界范围内，有2.85亿人在视觉上受损，其中大约3000万人完全失明，还有2亿多人弱视。盲人的日常生活活动都需要移动，他们的行走安全问题备受关注。目前盲人的主要出行方式还是依靠传统的盲道和手杖，因此设计一个能为盲人日常生活服务的盲人导航系统，并且为他们的生活提
供基本的辅助是一个比较可行的方案。 2.盲人GIS需求分析 视觉是获取信息的主要感觉器官，对于视力障碍者来说，不能或很难判断周围物体间的相对关系和位置，造成生活中的诸多不便。 盲人生活的基本需求主要有以下几个方面。首先，因为视力障碍，盲人需要能有个实体帮助其进行路径判断，为其活动提供较为准确的导航；其次，盲人需要针对所处环境进行感知，当遇到紧急情况或者危险时，能够有较明显的危险提示与帮助；再次，能够及时的和家属亲人反馈自己的位置，并且能够轻松自如的和家属沟通与联系；最后，能够有生活的辅助帮助，以解决日常生活的小问题。 盲人的生活需求就是能够借助外来设备的帮助，进行正常的生活和日常活动出行，使其能够独立地处理自己的事务。盲人GIS的需求就是根据盲人的生活需求而确定的。 3.盲人GIS分析 系统家人端主要是方便盲人家属对于盲人的日常进行 及时地管理和查询。分析主要是结合家人亲属的实际生活的需求而进行的。首先，家人需要及时掌握盲人的所在位置，及时了解其所处状况；其次，系统要能够提供更加便捷的与亲属通话与联系的方式；再次，系统要能够提供及时地查询前往盲人所在位置的路线，以便有意外的时候能够迅速地到
导航系统及导航方法与设计方案
本技术适于导航领域，提供一种导航系统及导航方法，包括：导航硬件,用于将采集到得导航数据发送给MCU；MCU，用于将导航硬件发送的导航数据读取、并且暂存，当车载电 脑启动完毕时，将导航数据发送给车载电脑；车载电脑，用于接收MCU发送的导航数据，并且完成导航数据的导航应用。通过在导航系统中加入MCU，在系统上电后，MCU瞬间启动，且MCU读取和缓存导航数据，实现导航系统启动即读取导航数据。并且MCU连接的是车载电脑的CPU，将导航数据直接发送到操作系统的硬件抽象层，实现了读取导航数据不与操作系统内核空间打交道，仅从用户空间即可获取导航数据，扩展了应用。 技术要求 1.一种导航系统，其特征在于，包括： 导航硬件, 用于将采集到的导航数据发送给MCU； MCU，用于将导航硬件发送的导航数据读取、并且暂存，当车载电脑启动完毕时，将导航数据发送给车载电脑； 车载电脑，用于接收MCU发送的导航数据，并且完成导航数据的导航应用；MCU将导航数据传递给车载电脑操作系统的硬件抽象层，硬件抽象层将导航数据上报给框架层，框 架层将导航数据上报给应用层，在应用层完成导航数据的导航应用； 所述车载电脑安装的是Android操作系统； 所述导航硬件与所述MCU之间的数据通讯采用串行通信方式； 所述MCU与所述车载电脑的CPU之间数据通讯采用串行通信方式；
所述车载电脑的存储器采用的是阵列硬盘存储。 2.一种导航方法，其特征在于，该导航方法包括以下步骤： A、导航硬件采集导航数据，并且将采集到的导航数据发送给MCU； B、MCU读取导航数据、且暂存导航数据,并且MCU将导航硬件发送的导航数据发送给车载电脑操作系统的硬件抽象层； C、车载电脑操作系统的硬件抽象层将导航数据上报给车载电脑操作系统的框架层，车载电脑操作系统的框架层将导航数据上报给车载电脑操作系统的应用层； D、在车载电脑操作系统的应用层将导航数据完成导航应用； 所述步骤A包括以下步骤： A1、导航硬件采集导航数据； A2、如果导航硬件采集到导航数据，则执行步骤A3，如果导航硬件没有采集到导航数据，则重复执行步骤A1； A3、导航硬件将采集的导航数据发送给MCU。 3.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤： B1、MCU读取导航数据、且暂存导航数据； B2、如果车载电脑操作系统启动完毕，则执行步骤B3，如果车载电脑操作系统未启动完毕，则等待车载电脑操作系统启动完毕； B3、MCU将导航数据发送给车载电脑操作系统的硬件抽象层。 4.根据权利要求2或3所述的导航方法，其特征在于，所述车载电脑操作系统运行的是Android系统。 技术说明书
城际通智能语音导航系统
城际通智能语音导航系统GreeN版操作说明 北京城际高科信息技术有限公司
重要声明： 1．感谢您购买北京城际高科信息技术有限公司（下简称北京城际高科）出品的城际通系列导航产品，请在使用该产品之前认真阅读本说明书，当您开始使用城际通系列产品时，北京城际高科视为您已经认真阅读了本说明书。2．请在购买产品时认真完整地填写“城际通用户权益保障卡”并由经销商加盖其公章，以便我们为您提供更好的服务，您在维修时需要携带并出示此卡。 3．城际通系列导航产品提供的地图及地图上的各类信息为示意表示，仅供使用者参考，不作为任何行政划界和量算的依据。 4．请在使用城际通系列导航产品及服务时严格遵守国家相关的法律法规，请用户注意当地实际交通标志；城际通系列导航产品及服务所提供的信息、路径规划及导航结果仅供使用者参考，有可能与实际情况有所偏差，不具备任何法律效力，也不代表是北京城际高科推荐，对因此直接或间接造成使用者或第三方损失的，北京城际高科将不承担责任。 5．日常使用产品过程中或接受服务之前，请务必将您的重要信息及时进行备份，以免在使用或接受服务过程中意外丢失，北京城际高科不负责赔偿用户在产品使用或接受服务过程中任何因数据丢失而导致的损失。 6．本说明书解释权归北京城际高科所有。
关于知识产权： 请严格遵守知识产权保护的相关法律法规。 城际通?是北京城际高科信息技术有限公司的注册商标。 城际通产品的电子地图版权、软件版权均为北京城际高科信息技术有限公司所有。 本说明书软件由电子工业出版社出版发行。 本说明书版权为北京城际高科信息技术有限公司所有，未经本公司书面许可，不得以任何形式复制本说明书的全部或部分。
语音播报器的设计
语音播报器的设计 1 总体设计方案 为了实现语音播报所需的功能，即按下开始键，启动录音，松开开始键，结束录音。结 束录音后，循环播放所录音。而且为了使语音播报器的音质好, 功能强, 实验运行效果较好，使用起来也很简单。。所以本设计采用的设计框图如图1 所示： 由上面的框图可知：本设计框图包括，按键，单片机，语音芯片，话筒和扬声器。其中 单片机为本设计的控制核心，它控制语音芯片，实现对声音的存储和播放。语音芯片实现对语音的录入和播放。 1.1 微处理器的选择 近年来，随着科学技术的发展，微型计算机技术日益发展，已经在许多领域得到了广 泛的应用。随着集成电路工艺的发展，出现了单片机、DSP,ARM 等多种单片机。本系统采用AT89C51单片机。。AT89C51 是一种带4K 字节闪烁可编程可擦除只读 存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8 位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[3]。51 单片机虽然和DSP,ARM 相比处理速度和运算速度上都比较慢，但它的体积小、质量轻、价格便宜，它的速度可以满足本次实验的要求，所以我们采用AT89C51 这款单片机。 1.2 语音芯片的选择 目前市场流行的语音芯片有很多，从性价比的角度来考虑，美国ISD 公司的ISD 系列 语音芯片可谓是一只独秀。ISD 系列语音芯片具有以下优点： ·采用模拟量数据存储在半导体存储器直接存储的专利技术，即将模拟量数据直接 写入单个存储单元，不需要经过A/D，D/A 转换。 ·内部集成了大容量的的EEPROM，不再需要扩展存储器。 ·控制简单，控制引脚与TTL 电平兼容。 ·集成度高，使用方便。
讨论呼叫中心系统IVR语音菜单的设计
讨论呼叫中心系统IVR语音菜单的设计 通常情况下,呼叫中心系统IVR语音菜单是呼叫中心系统的门户,其设计的重要性是显而易见的. 呼叫中心系统IVR语音菜单的设计通常需要遵循以下要求: 1、让客户立刻明了可以得到哪些服务。恰当的问候之后以清晰、简洁、易懂的第一层菜单告诉客户可以提供的服务。 2、不要隐藏转接人工的选项。无论你的IVR系统功能多么强大，对客户多么有用，总是有客户需要接通人工坐席来解决他们的问题。 3、如果可能，告诉客户完成他们的服务请求大约需要的时间。尤其是当转接人工的时候，要让客户了解他们大概等待的时长，并提供返回IVR系统进行自助服务的选择。 4、当客户选择人工服务时，不要让客户重复在IVR系统中已经提供的信息。如果想让客户对IVR系统建立信心，相信IVR系统同样可以可靠地为他们解决问题，提供服务的话，人工坐席就不要重复询问相同的问题。目前绝大部分IVR系统都能提供客户信息的无缝传递和衔接。 5、如果具备相应的技术条件，当让客户进行导航选择或者信息输入时，提供按键输入和语音识别两种方式。让客户根据他们的具体情况和个人喜好选择相应的输入方法。例如，当客户用手机打电话进来时，可能不是很方便输入键盘信息，这时如果有语音识别的功能，则会方便的多；还有一些老年人在输入长串的身份信息时也会常常出错，语音识别则会方便的多（当然，这项技术的成熟和普及仍需要一段时间）。 6、通过客户数据集成或者CRM系统实现IVR菜单导航以及服务的个性化。当客户意识到IVR系统能够识别他的身份时，他们会更愿意通过IVR系统随时获取服务。例如，某移动通信公司的IVR系统就可以通过拨入的手机号码确定客户使用的是那种产品类别，从而提供区别的导航菜单和服务选项。某银行IVR系统就可以通过让客户输入身份证号码来识别客户的身份，提供客户帐单查询、转帐等服务。而且当有需要转人工时，客户服务代表可以马上使用个性化的称呼来问候客户。 7、把某些特殊的按键设为固定的选项，无论在IVR菜单的哪一层，都具有相同的功能。例如，“*号”键可以是“返回”，“＃号键”可以是“确认”，“0”键可以是“转人工”等等。 8、保持IVR语音界面的简洁。要尽量使用简短、通俗易懂的用词。除了重要的“客户通知”信息外，尽量不要强制客户先听一大堆促销信息。尽量控制选项的数量，如果有可能，尽量把没层菜单的选项控制在5－6个以内，并按照客户的日常选择使用情况进行定期的优化调整。只有当客户觉得IVR系统可以更方便、更容易地提供他们所需要的信息，满足他们的服务需求时，他们才会更加主动选择IVR自助服务。 9、保持IVR交互过程的人性化。当客户与IVR系统进行交互时，应该尽量让客户感觉到好像在跟人进行交流，而不是机械的系统。例如，当一个欲查询帐户余额的客户输入身份认证信息后，如果系统能够告诉客户“谢谢您的配合，查询中，请稍等！”或者“正在给您转接客户服务代表”等信息，客户的服务体验会好得多。 10、提供礼貌、明确的操作指示和纠错提示。IVR系统在提示客户输入相关信息时，应跟以明确的提示。例如，“请输入您的16位卡号，以#号键结束。”当客户输入了错误的或者不符合要求的信息时，要礼貌地提示客户错误的原因以及如何改正。例如，“对不起，输入格式错误。请按照年、月、日的顺序输入您的出生日期，例如，19800812”。
汽车GPS定位系统设计方案
南京长途客运总公司 汽车GPS定位/记录仪 系统建设方案 J T -O M R O N
目录 第一章前言 (1) 第二章系统总体设计 (3) 第三章系统总体设计方案 (11) 第四章监控管理系统设计方案 (14) 第五章系统建设方案 (19)
第一章前言 随着经济的高速发展，车辆已经成为了一种非常重要的交通工具，它已成为了企业业务和私人生活中的一部分。客运行业是各省市地区的重要经济形式，随着交通运输行业之间的竞争不断加剧，带来了诸多的交通和管理问题，因此运输企业采取种种措施来监控和保护车辆日常运作。但在车辆实际的运作中，有时出现车辆被盗、司机来公车干私活、司机未按规定的路线行驶、企业无法高速快效的进行车辆调度等等问题，而过去运输企业对车辆采取的种种措施已经往往只能起到事后补救的作用。因此企业产生了对车辆进行实时监控和管理的需求。如何运用现代化管理手段合理调度、提高车队的使用效率、降低事故的发生，已成为一个迫切需要解决的课题摆到了运输行业各企业的面前。 对于客运企业来说，主要想实现对车辆进行跟踪、调度、管理和对车辆和司机进行安全保障等需要，一般有如下的需求： ●当出现被盗情况时，即时发现和制止盗窃行为。 ●随时了解到自己的车辆所在地点。 ●怎么才能有效的监控车辆在途中的运营情况。 ●怎样控制票款的流失。 ●更有效的监控业务的执行情况。 ●司机是否按公司的规章行车。 ●对车辆的营运历史进行有效管理。 ●更有效的提高车辆的调度。 ●车辆是否在制定的路线和制定的区域行驶。 ●在行车过程中，当出现异常情况时，能随时随地获得帮助。 针对上述问题，我们依靠自身成熟的技术，同时借鉴国内外成功的经验，现已在ITS（智能交通系统）领域中率先迈出了坚实的一步，取得了重大进展，公司研发、生产的GPS车载记录仪是一项引进国外最新科技成果、融全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、全球移动通信系统（GSM）以及计算机数据处理技术和现代数据通讯技术于一体的尖端高科技项目，设计成具有卫星定位、数字通讯、调度管理、防劫防盗、报警等多功能的高科技综合信息管理系统，为
智能语音播报显示系统
智能语音播报、显示系统 作者： 1、方栋学号 1062610315 2、许其亮学号 1062610323 3、任帅辉学号 1062510127 作品简介: 1、制作背景： 随着智能化和机械化的发展，语音播报功能越来越受到大众的青睐，公交车、汽车、电动车、电话等得到了普及。但还有很多设备仍然不具有这种超便利的功能。为此我们设计了这款语音智能播报和选段显示系统，它可以应用于各种设备，小巧便利。 2、摘要： 本系统以APR9600语音芯片为基础，采用52单片机系统控制，和数码管显示，实现语音智能播报和显示。 调试与制作： 1、总体设计： 想通过控制电路的方式来选择工作方式，然后语音经过话筒输入进入语音芯片，再有音频电路（功放）再经过扬声器输出。通过单片机程序的控制实现播报系统的智能化。 2、语音芯片的选取与电路设计： 我们需要的是具有录放音功能的芯片，而且录音量不需要太大，但要可以录入足够多段。而且可以通过快进键来控制语音选段的播放。通过搜集资料我们选择了APR9600语音芯片。他有串行和并行两种模式，根据需要我们选择了串行模式。 功能介绍：置 MSEL1、MSEL2 均为 0，在录音时S8 置 1。置RE 端为 0 为录音状态，按住M1 即开始录第一段，松键即停止。再按住S1 即录第二段，如此一直分段录音，直到芯片溢出。在放音时（RE=1）S8 置 0 为串行选段控制方式，按一下/M1 只能放音第一段，再按还是放音第一段。这时的S2 有效成为快进选段键，每按一下S2 即向后移动一段，例如现在按了三下S2，再按S1 就放音第四段。因此可以实现选段放音。按CE 键复位为第一段。具体电路设计：
D级GPS控制网设计书
D级GPS控制网设计书
北京建筑大学西城校区D级GPS控制网技术设计书 班级： 姓名： 学号：
δ=22)*(d b a 式中：δ—GPS 基线向量的弦长中误差（mm ），亦即等效距离误差。 a —GPS 接收机标称精度中的固定误差（mm ）。 b —GPS 接收机标称精度中的比例误差系数（ppm ）。 d —GPS 网中相邻点间的距离（km ）。 四、布设原则 1.GPS 网一般应采用独立观测边构成闭合图形，如三角形、多边形或附合线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。 2.GPS 网作为测量控制网，其相邻点间基线向量的精度，应分布均匀。 3.GPS 网点应尽量与原有地面控制点相结合。重合点一般不少于3个（不足时应联测），且在网中分布均匀，以可靠地确定GPS 网与地面之间的转换参数。 4.GPS 网点应考虑与水准点重合，而非重合点，一般应根据要求以水准测量（或相当精度的测量方法）进行联测，或在网中布设一定密度的
水准联测点。 5.为了便于GPS的测量观测和水准联测，减少多路径影响，GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。 6.为了便于用经典方法联测或扩展，可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点以建立联测方向，方向点与观测站距离一般应大于300米。 五、埋石、仪器、选点 1.埋石 平面控制点按照《工程测量 规范》标石规格埋设永久性标 石，标石可采用现场浇筑的方 法，埋石深度不小于0.6m，采 用预制标石时，埋设时底部须铺设0.2m水泥，以防止标石沉降。标石面应露出地面在1cm左右，导线点标石上宽度不小于15cm×15cm，下宽度不小于30cm×30cm。导线点位应易于保存、寻找，便于测角、测距；并且应按照导线点位选择的特殊要求（见《工程测量规范》）选埋。如图
(整理)高速公路语音警示系统
语音警示系统技术方案 1.概述 语音警示系统，是我公司根据高速公路的管理需要而专门开发的一套隧道安全行车警示系统，主要为行驶在隧道的司乘人员提供清晰的警示提示语音，帮助司乘人员获取及时的交通信息，确保驾驶员谨慎驾驶，对各类异常路况进行预防性处理，提高行车安全。 系统提供两种及以上运行策略，各类策略可以通过PLC控制器和COM通信口进行远程控制切换，也可以现场通过人工手动切换。同时提供一路MIC信息接入，以备应急时进行语音广播。 本系统的语音警示内容可以根据情况自行录制，将录制好的任一策略语音文件（MP3格式）存入存储卡内，语音警示器即自动识别并播报策略语音文件；存储卡为CF或SD形式，插拔操作十分方便。
本系统具有如下功能及特点： 1、采用具有稳定性好、噪音小、效率高的数字功率放大电路核心； 2、录制的语音文件采用CF或SD卡存储，易携带、更换语音文件； 3、采用专业大功率扬声器，具有传输距离远、语音稳定、穿透性好等特点，能清晰的让司乘人员听清警示语音； 4、具备现场和远程两种控制方式，控制更灵活、方便； 5、设备自动运行、关闭，无人值守；运行时段可按要求任意设定。 本系统安装在隧道内，具备以下作用： 1、安全提醒作用：提醒车辆驾驶人员注意隧道内行车的安全事项：系好安全带、开灯、减速等； 2、交通疏导作用：对前方道路的异常情况进行预防性提示，使驾驶员预先做好应对措施，避免交通安全事故发生。 3、实时讲话，讲话能够实现强插功能（打断当前正在播放的提示语音）。
2.系统组成 2.1. 系统结构图 2.2. 性能参数 电源电压：AC220V 50-60Hz 音频文件格式：MP3、WMA 存储介质：CF或SD卡 额定输出功率：300W+300W 输出形式：定阻4-16欧，定压70/110V 频率响应：30Hz~18KHz±0.5dB 扬声器：50W/8Ω 2.3. 功能模块 1）控制按钮，设备提供三个控制按钮，功能如下：切换：在正常播放模式和报警播放模式间切换 复位：重新启动系统
车载语音提示系统
摘要 随着社会经济的发展和交通运输业日益兴旺，汽车数量在大幅攀升，交通拥挤状况也日趋严重，加上超速驾驶，错误估计车距等主观的原因 ,交通事故频频发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失。针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车预警系统势在必行。当今电子技术的发展日新月异，汽车传感技术是随着汽车电子的发展而发展起来的一种技术。汽车传感器是汽车电子控制系统的输入装置，汽车传感器可对温度、压力、位置、转速、加速度、流量、湿度、电磁、光电、气体、振动等信息，进行实时、有效而准确的测量和控制。为了增强系统的辅助驾驶功能,一种具有语音功能的智能车载语音系统技术快速发展起来, 该系统采用单片机为控制核心, 配以传感器单元、显示、扬声器等几个部分，实时对汽车状态进行监控，并在出现告警情况时语音提示驾驶员。 本文首先对车载语音提示系统的现状及发展进行了简要描述，然后对传感器电路设计及信号采集原理等进行了分析，在理论分析以及ISD语音芯片分析的基础上，设计了基于AT89S52的单片机，通过传感器采集汽车状态参数，控制ISD4002语音芯片提示报警的车载语音提示系统。由于汽车传感器还要经受来自发动机内部的各种干扰，以及行驶过程中的路况引起的振动，因此我们对传感器的设计要求极为苛刻，传感器必须具有稳定性和精度高、响应快、可靠性好、抗干扰和抗震能力强、使用寿命长等特点。 硬件设计部分主要包括ISD语音芯片外围电路、单片机外围控制电路，信号采集电路（传感器）；软件设计部分主要是语音回放的软件编程。其中信号采集电路的设计和ISD语音器件语音提示报警程序的实现是本次软件设计部分的重难点。 本次设计出的基于ISD语音芯片的语音提示系统具有成本低、音质好、开发周期短，在车载安全系统可以很好的应用。仿真结果表明,该系统设计方案合理可行, 参数实时性好,具有语音清晰、成本低廉、抗干扰性强等特点,可以广泛应用于各种车辆仪表中。
车载导航人机语音交互系统的实现
引言 语音作为自然的人机接口，可以使车载导 航系统实现更安全、更人性化的操作。通过国 内外车载导航系统的功能对比可知，支持语音 交互是车载导航系统的一个发展趋势。另外， 市场信息服务公司Ｊ．Ｄ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ的 调研数据也表明，５６％的消费者更倾向于选择 声控的导航系统。因此，开发车载语音导航系 统是很有意义的。目前，国内已经具备开发车 载语音导航系统的技术基础，特别是文语转换 ＴＴＳ技术和基于中小词汇量的语音命令识别技 术已经达到比较实用的程度。本文在课题组的 车载导航系统和国内两款语音引擎的基础上，开发了一套支持语音交互的车载导航系统。车载语音导航系统 结构 车载语音导航系统 从功能上分为车载导航 和导航语音交互两方面。 其中车载导航功能包括 ＧＰＳ卫星导航定位、电 子地图浏览查询、智能的路径规划、车辆地理位置和速度等导航信息的实时显示；导航语音交互功能分为语音操作和语音提示两部分。在系统的设计中，根据人机交互的需求，设计语音导航系统的硬件框架如图１所示。语音导航系统和用户之间的人机交互接口由触摸屏、按钮、话筒、显示屏和扩音器等五个交互设备组成。该硬件框架可实现常规的手 动交互方式，也可以实现语音交互方式。整个 系统划分为三个子系统：导航子系统、语音识别子系统和语音合成子系统，各子系统间通过接口进行通信，协调完成语音导航任务。车载导航人机语音交互系统对话模式设计导航系统的状态转换网络整个导航系统是一个复杂的人机交互系 车载导航人机语音交互系统的实现 Design and Implementation of Human-machine Speech Interaction in Vehicle Navigation 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 刘旺 杨殿阁 连小珉 摘要：支持语音交互是车载导航系统的一个发展趋势。本文讨论了 车载导航系统人机语音交互的实现方法，包括对话模式、关 键词识别、语音控制命令、名称识别、语音合成。试验结果 证明，系统能满足车载导航人机语音交互的要求。 关键词：车载语音导航；人机语音交互；语音识别；语音合成 图１ 语音导航系统的 硬件框架图２ 导航系统的状态转换网络
超声波导盲仪及语音提示系统开题报告
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 本课题研究的是超声波盲人导航及语音提示系统的设计，当有视力障碍的人外出行走，手持本装置，通过前端超声波发送和接收模块对障碍物进行测距，由单片机处理数据，再由串行通信传送给语音芯片D/A转换后，由功放放大，通过扬声器或耳机发声。此外，超声所测距离也通过液晶显示出来，供视力正常者检测。 目前，国内外带语音提示的导盲器是由超声波探测器获取数据，经单片机处理后将数据发送给语音提醒器，然后驱动语音芯片提醒。但是这种导盲器是通过不同音量、音调、节奏的提示音或者是误差较大的分段式语音提示对盲人进行提醒，只能使盲人对障碍物的距离有个大概的判断，并且消耗了盲人的大量精力，容易造成错误判断。为了克服现有的语音提示导盲器不能提供障碍物精确距离的不足，本实用新型提供一种语音提示导盲器，该语音提示导盲器能够实时提供障碍物的精确距离。 中国是世界盲人最多的国家，目前约有500万盲人，占世界盲人总数的18%，低视力者600多万。盲人出行的问题是一个不可忽视的社会问题。目前，盲人的出行主要依靠盲道、手杖。而超声波盲人导航系统则能够更好地识别障碍物物以及其所在的距离。此系统的目的旨在提供一种方便盲人出行的导航系统，解决现有的盲人导航系统不够准确安全的为盲人导航的问题。 (1)历史发展： 盲人导航设备在历史上大致经历了以下几个过程：拐棍或手杖、盲道砖、导盲犬和电子导盲系统。导盲棍可以在盲人外出时起到安全警示作用，帮助盲人出行。而新式的导盲棍可以装上各类感应器，用来检测路面上有没有水、障碍物或者有没有坑，棍上还可以安装一个夜间发光的灯，它在白天可以自动接收太阳能进行充电。盲道砖以及盲人通道是现代化社会中常用的盲人帮助设施。是专门为盲人设计的地砖，防止盲人走错道路，摔倒时防止摔伤。盲道砖是按照国际残联的有关标准制造的,设计优良,具有灵敏的触觉感，耐强腐蚀，耐损耗性和长寿命等特征。这种高强塑料盲道砖的表面既美丽又光滑，适用于室内或室外装修。它凹凸的模型不仅可以使盲道更加安全，同时还美化环境作用。盲人道砖为盲人带来福音，同时也美化了城市道路。导盲犬是经过严格训练的犬，是工作犬的一种。它们习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束，懂得很多口令，可以带领盲人安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。电子导盲仪可以有效的帮助盲人进行通行等生活项目，其仪器分类主要有超声波导盲仪、移动式机器人导引式手杖，能大大减少以往导盲设备的不便以及昂贵的价格。 (2)现状评述：
基于GPS的汽车导航系统的设计与实现
邮局订阅号：82-946360元/年技术 创新 汽车电子 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于GPS 的汽车导航系统的设计与实现 Realization and design of automobile guidance system based on GPS （吉林工程技术师范学院）张丹彤 ZHANG Dan-tong 摘要:设计并实现了一种以单片机为主要控制器件、基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统。GPS 定位系统主 要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成，使用更方便，定位也更准确。所设计的电动导航系统具有全球定位、自动控制、实时性好等多方面优点为一体，应用在当今的汽车上有较好的发展前景。关键词:GPS;导航;数据采集中图分类号:U49文献标识码:A Abstract:The present paper introduced one kind take the monolithic integrated circuit as the primary control component,based on GSP module new intelligent electric automobile chassis guidance system design.The GPS localization mainly uses the technical ex -tremely mature GPS module to carry on with the monolithic integrated circuit connection correspondence completes,use more conve -nient,the localization is also more accurate.This chassis collection whole world localization,the automatic control,timeliness good and so on the various merit is a body,applies has the good prospects for development on the now automobile.Keywords:GPS;navigation;data acquisition 文章编号:1008-0570(2008)11-2-0255-02 近年来，我国私人小轿车拥有量呈上升趋势，单位用轿车拥有量也在快速发展，对于这一类车辆，GPS 领航系统侧重于电子地图领航，对运行路线不固定的车辆，可预先设置到达目的地，在运行中告知运行路线，起到领航的重要作用。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统设计。 1主体控制方案 本系统是以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智 能电动汽车底盘的导航系统设计。该车底盘具有智能避障、 寻迹、测距、报警、寻光、行驶路程显示、行驶时间显示、车体所在环境温度显示、车体所在环境湿度显示、人工定位等功能。可以使用无线遥控器控制，并可以在上位机显示出它所在的位置等数据信息。本系统设计主要包括硬件电路的设计、实时操作系统程序设计、多机通信设计与总线接口的设计。系统框图如图1所示。 图1系统框图 本系统硬件电路主要包括控制模块、GPS 定位模块、电机 驱动模块、传感器数据采集模块、网络节点接口模块、光报警模 块、 显示驱动模块、时间模块、键盘模块与无线通信模块组成。传感器数据采集模块由光电传感器进行对光线的跟踪，红外传 感器进行对近距离的数据采集，声纳传感器进行对远距离的数 据采集，温度传感器对车体周围的环境温度采集，湿度传感器 对周围环境的相对湿度采集等。网络接口采用串行通信方式。 显示驱动模块由LED 数码管与液晶共同显示。无线通信模块采用FSK 方式进行无线传输。 2GPS 定位系统设计 GPS 定位主要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成。电机驱动电路模块主要采用H 型电路构建而成。GPS 模块的电源接口供电有15v 、12v 、5v 、3.3v 不等，本系统为了设计简单采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接收模块这是最新推出的产品，采用 SiRF 第三代芯片， 主要是定位灵敏度大大提高，例如在汽车上应用时，只要靠近车窗就能较好工作，使用更方便，定位也更准确。本模块主要是提供给从事GPS 模块二次开发的客户使用的，GPS 模块使用3.3伏 （70毫安）直流工作电压，默认每秒输出一次TTL 的NMEA-0183信号。 此模块接口定义如表1所示。GPS 控制模块口控制模块方框图如图2所示。为了使车具 有导航系统，所以在车体上安装了GPS 模块，本设计采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接 收模块，该模块由6个控制脚组成。为了减轻主控CPU 的负担，并且为了模块化硬件，所以该GPS 模块由一块STC12C2052单 片机进行单独的控制，并且通过74HS573与主单片机进行总线通信。STC12C2052单片机与GPS 通过串行口连接，并且以4800bps 的波特率进行通信。单片机的P1口与74HC573的数据输入口相连接，作为并行的8为数据总线使用，而LE 端口通过一个反响器与STC12C2052单片机的P3.7连接，并且P3.7口 通过一个74HC14与主控单片机的INT0相连。这样当P3.7为张丹彤:副教授 255--
感应语音提示交通灯控制系统
感应语音提示交通灯控制系统 研究开发项目立项报告书 项目名称感应语音提示交通灯控制系统的研发项目编号 承担部门研发部 项目负责人 项目组成员 立项时间完成时间
一、项目实施的背景和意义 1.1 项目实施的背景 行人闯红灯”一直是我国城市管理的一个重点和难点。经过多年治理，北京、上海等发达城市行人与非机动车闯红灯违法行为有所减少，但距离美国、德国等发达国家的交通管理水平还有不小差距据。此外，现实中也存在着对普通民众法律知识普及不够，以及市政道路设施不完备、不科学，缺乏相关的采证措施等现状，这也是造成了闯红灯违法行为屡禁不止。 1.2 项目实施的意义 本项目通过红外感应技术、PLC控制技术，智能检测行人和人行红绿灯状态，并采取人性化的 语音方式，提醒盲人和行人横过斑马线时，注意人身安全。 二、国内外发展现状： 1）国内独创：国内有语音提示桩，但是需要单独设立，成本较高，而且占地方，增加了项目的成本以及施工难度。 2）国际领先：国外目前因为国情原因，暂时没有语音提示交通灯控制系统的出现以及应用。 三、项目主要研究内容 3.1技术领域： 本项目技术领域属于：高技术服务-设计服务-方案设计。 本项目使用红外感应技术、PLC控制技术，组成模块化的感应语音提示交通灯控制系统，在行 人闯红灯时进行语音提示，注意人身安全 3.2拟采用的关键技术： 1）红外感应技术。 2）PLC控制技术。 3.3拟采用的技术原理： 1)红外感应技术：红外感应技术通过红外线反射原理，当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理成信号。本系统通过此技术将行人闯红灯的行为反馈到系统，系统联动喇叭发出设定的提示语音。 2）PLC控制技术：PLC控制技术是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。PLC芯片接收到红绿灯状态信号，在红灯的状态下开启红外传感器，当红外传感器反馈行人闯红灯信号后，对喇叭进行控制，发出系统设定的提示语音。
语音指挥系统设计方案
飞机场飞机起降语音广播指挥系统设计方案 联系人：思婕 QQ1425778079 ** 机场为中国第大航空港,世界前100强(ACI最新排名第81位),2011年旅客吞吐量达万人次.机场广播系统是一个具有正常航班信息发布、紧急状态广播以及背景音乐功能的自动广播系统.这是疏导旅客、保障机场正常运作的重要弱电子系统之一.。 北京恒星科通科技发展有限公司在国内率先设计、开发并推出基于覆盖全国的无线移动网络的语音广播系统。该系统是采用国际先进的INTERNET、蜂窝网络带宽传输、UTP/Gn 接入、嵌入式文语转换、LED显示控制等技术，设计的集“无线文转语应急广播”和“无线LED显示屏发布”于一体的智能语音广播系统。该系统可快速、及时、准确地将机场各类发布到机场不同区域。 一、广播系统设计原则 机场语音广播系统方案设计遵循“先进科学、稳定可靠、方便扩展、经济适用、安全保密”的原则。并综合考虑施工、维护等重要因素，同时也为今后的发展、扩建、改造等留有余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的，设计方案具有科学性、合理性、实用性。 1.1先进科学性： 充分利用INTERNET、蜂窝网络带宽传输、UTP/Gn接入、嵌入式文语转换、LED显示控制等先进技术设计，采用目前先进的系统软件平台及终端设备，不但能够满足气象、农业、 1.2稳定可靠性： 由于语音广播系统使用场合的特殊性，必须保证系统工作相对稳定可靠。一是中心系统的可靠性，选用稳定可靠的WINDOWSXP和工控机作为该系统广播平台载体，系统广播平台具有权限操作功能，从应用上保证了系统的可靠运行发布；二是国内优质的LED控制卡和显示屏硬件故障率低，嵌入式文语模块支持多种文字、字符等实时转为语音，扩音机等外设电源采用干触点控制，都保证了终端显示和播报的可靠性。三是通信机制可靠，系统传输采用具有大面积稳定覆盖的无线移动通信网络，数据传输高效可靠性不容置疑。 1.3方便扩展性： 目前语音广播系统能够支持现有的各类无线通信接入，CDMA通信系统、GSM通信系统、GPRS通信系统，并实现了这些系统的并网运行，今后通过开发和安装相应的通信接口协议即可实现其他未来通信系统的接入。 1.4经济实用性： 整个系统的操作以方便、简洁、高效为目标，既充分体现快速反应的特点，又能便于操作人员进行信息设置、发布和广播。 1.5安全保密性： 对于系统的管理实行严格的权限管理，只有持有一定权限的密钥或授权才能访问、监控、管理、操作，确保系统使用安全可靠，杜绝不法分子非法盗用平台宣传。
最新基于android的导航系统的设计与实现
石家庄铁道大学毕业设计 基于android的导航系统的设计与实现Design and implementation of the navigation system based on Android 2013届经济管理学院 专业 学号 __ __ 学生姓名 ___ ___ 指导教师 _ _ 完成日期 2013年6月12日
毕业设计成绩单 学生姓名学号班级专业 毕业设计题目基于android的导航系统的设计与实现 指导教师姓名 指导教师职称讲师、讲师 评定成绩 指导教师得分 评阅人得分 答辩小组组长得分 成绩： 院长(主任) 签字： 年月日
毕业设计任务书 题目基于android的导航系统的设计与实现 学生姓名学号班级专业 承担指导任务单位经济管理学院导师姓名导师职称 一、主要内容 本课题旨在基于android技术和百度API和科大讯飞语音API技术给用户提供地图服务，该应用能够正确地显示全国各地大中小城市的地图信息，并能进行地图定位,同时包括卫星地图、交通地图、景点概览、公交、驾车、步行三种出行选择的路线规划、城市各类场所搜索等功能，用户能从中得到对其有用的信息,从而在出行时能够选择一条适合自己的出行,节省宝贵的时间和精力。 二、基本要求 1.开发平台：Windows 7、Android OS、Android SDK-17、ADT-21、JDK 1.7 2.开发工具：Eclipse、Microsoft office viso 2003、Rationalrose 3.论文要求：1万字,外文翻译3千字。 三、主要技术指标 1.系统功能完善，操作方便，界面美观，图形、数据处理准确； 2.分析设计过程合理，文档资料及模型规范、完备； 3.系统发布后可维护性，通用性较好。 四、应收集的资料及参考文献 [1] Jerome.Android A Programmer’s Guide[M]. DiMarzio PRESS，2009：23-27. [2] 林城.Android 2.3应用开发实战[J].机械工业出版社，2011：17-321. [3] 韩超.Android经典应用程序开发[J].人力资源出版社，2011：5-18. [4] 张海藩.软件工程导论(第4版)[J].北京：清华大学出版社，2006：34-38. 五、进度计划 第1周～第3周：毕业实习，查阅资料，熟悉开发环境 第4周～第9周：设计原型系统，算法研究 第10周～第14周：实现推荐算法，开发原型系统，确定论文框架 第15周～第16周：完善系统，撰写论文，准备答辩 教研室主任签字时间年月日
用于智能家居语音识别系统设计
仪器科学与电气工程学院 本科毕业论文（设计）开题报告题目：用于智能家居的语音识别系统设计 学生姓名：学号： 专业：电气工程及其自动化 指导教师：讲师 2015年1月3日
1. 选题依据 1.1选题背景 语言作为人类信息交流中最重要的和最方便的方式,人与机器的交流能否像人与人一样自如,是人们研究的问题。控制论创始人维纳在1950年就曾指出:“通常,我们把语言仅仅看作人与人之间的通信手段,但是,要使人向机器,机器向人以及机器向机器讲话,那也是完全办得到的”。 随着现代科学技术的进一步发展和人民生活水平不断的提高,人们对家庭住宅需求的概念也发生了彻底的改变。人们正在从以往追求房屋空间的宽阔和装饰的亮丽、豪华,向着追求品味、安全、舒适、便捷和智能方向发展。现在的家庭不仅要满足人们生活、工作、娱乐和交流的需要,同时还可以提供充分的安全防护、物业管理等手段。智能家居是建筑艺术、生活理念与信息技术、电子技术等现代高科技手段完美结合的产物,它的出现满足了人们对住宅高性能、智能化的要求21世纪信息时代的到来,IT产业的发展和人们生活水平的提高,“智能家居”、“家庭自动化”、“网络家电”、“家庭网络”等技术的推动,智能家居的生活已经近在咫尺。 在智能家居中传统的家用电器的控制,无外乎两种控制方式:手动或遥控。随着家用电器的增多,开关和遥控越来越多,使用极不方便。这时,我们可以釆用语音识别的方式控制,例如,在观看电视频道时,我们可以很方便地直接说出“中央一套”来,所以语音识别及控制在智能家居中尤其重要。 1.2国内外研究现况 1、语音识别技术的发展 就技术而言，目前国内外对语音识别理论及各种实用算法的研究是一热点。人们普遍关心的问题是不断提高语音识别的识别率、识别更多的词汇量、扩大语音识别的应用等研究。语音识别技术发展到今天，PC 机的语音识别系统己经趋于成熟，而且还出现了一些具有实用价值和市场语音识别前景的语音识别芯片。近几年来，个人消费类电子产品的广泛使用，使大量的识别系统从实验室 PC 平台转移到嵌入式平台设备中，现在嵌入式对特定人语音识别系统的识别精度己经达到 98%以上。嵌入式语音识别系统和 PC 机的语音识别系统相比，虽然其运算速度和内存容量有一些限制，但是它也有各自的特点。嵌入式系统体积小、可靠性高、耗电低、投入小、便于移动等优点，是嵌入式语音识别系统和 PC 机的语音识别系统相比的最大优势。而且嵌入式语音识别系统多为实时系统，当用户讲话后，系统能够立即完成词条识别并作出反应。这些特点决定了嵌入式语音识别系统的应用十分广泛。可以预测在近几年内，嵌入式语音识别系统的应用将更加广泛。各种语音识别系统将出现在市场上。根据美国专家预测，具有语音识别功能的产品可达 50 亿美元。在短期内还不可能具