單片機(jī)導(dǎo)游應(yīng)用論文

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摘要：本文設(shè)計(jì)一種智能電子解說(shuō)系統(tǒng),具有智能化、個(gè)性化、高音質(zhì)、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。讓游客按照設(shè)定的經(jīng)典路線，選擇景點(diǎn)或展位的講解使每個(gè)觀眾不但得到每個(gè)展位、景點(diǎn)的完整信息,而且感受到高清晰、低噪聲的音響效果，電子旅游解說(shuō)系統(tǒng)的出現(xiàn),使看起來(lái)簡(jiǎn)單的解說(shuō)系統(tǒng)融入了科技的因素。

本文正是基于凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)并采用A2000語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行了壓縮存儲(chǔ)以及播放。由游客控制選擇按鍵來(lái)播放語(yǔ)音，這樣大大降低了外面的干擾，使每個(gè)觀眾不但得到每個(gè)展位、景點(diǎn)的完整信息,而且感受到高清晰、低噪聲的音響效果。

關(guān)鍵詞：旅游；電子解說(shuō)；電子導(dǎo)游；凌陽(yáng)單片機(jī)

1緒論

隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，旅游業(yè)也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，節(jié)假日外出旅游已成為人們的首選。對(duì)大多數(shù)零散游客來(lái)說(shuō)，希望有一種不受制于人的輔助導(dǎo)游手段，迫切需要一種攜帶方便、操作簡(jiǎn)便的電子語(yǔ)音導(dǎo)游器。

本文設(shè)計(jì)一種智能電子解說(shuō)系統(tǒng),選用了凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)并采用A2000語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行了壓縮存儲(chǔ)，經(jīng)過(guò)這樣處理合成后的語(yǔ)音音質(zhì)良好，放音時(shí)間持久，而且機(jī)體積很小。

2凌陽(yáng)單片機(jī)簡(jiǎn)介

SPCE061A是凌陽(yáng)科技研發(fā)生產(chǎn)的性?xún)r(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)。該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄入提供了方便的硬件條件。

凌陽(yáng)音頻壓縮算法處理的語(yǔ)音信號(hào)范圍是200Hz-3.4KHz的電話語(yǔ)音。根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種：SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240。SACM-A2000音頻壓縮算法的壓縮比較小，編碼速率可選擇16kbit/s、20kbit/s、24kbit/s三種之一，具有高質(zhì)量、高碼率的特點(diǎn)，適于高保真語(yǔ)音或音樂(lè)。

3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件部分主要實(shí)現(xiàn)路線的顯示和景點(diǎn)語(yǔ)音的播放。根據(jù)景區(qū)景點(diǎn)設(shè)計(jì)一條經(jīng)典路線，將沿途主要景點(diǎn)用高亮三色LED顯示。紅色表示還沒(méi)有聽(tīng)過(guò)解說(shuō)的最近的景點(diǎn)，黃色表示正在聽(tīng)取解說(shuō)詞的景點(diǎn)，綠色表示最后播放過(guò)解說(shuō)詞的景點(diǎn)。語(yǔ)音播放按鍵分為景點(diǎn)相應(yīng)放音、暫停、繼續(xù)放音、結(jié)束等。音頻信號(hào)存儲(chǔ)在凌陽(yáng)語(yǔ)音儲(chǔ)存芯片中。語(yǔ)音信號(hào)放大由凌陽(yáng)公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于語(yǔ)音信號(hào)放大的芯片SPY0030A完成。整個(gè)系統(tǒng)的控制由凌陽(yáng)單片機(jī)SPCE061A實(shí)現(xiàn)。具體硬件系統(tǒng)框圖如圖1所示。

4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)選用了SACM-A2000語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行了壓縮存儲(chǔ)。再利用中斷進(jìn)行鍵盤(pán)掃描程序循環(huán)掃描按鍵，獲取按鍵信息后和內(nèi)置的操作碼比較，用來(lái)確定播放相應(yīng)的語(yǔ)音和顯示相應(yīng)的LED燈。景點(diǎn)的解說(shuō)詞事先利用凌陽(yáng)內(nèi)置提供的工具進(jìn)行壓縮和存儲(chǔ)。

系統(tǒng)的主程序流程圖如圖2所示，假設(shè)主要講解景點(diǎn)共4處，分別由KEY1～KEY4控制播放，KEY5是暫停播放、KEY6是繼續(xù)播放、KEY7停止播放。開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)系統(tǒng)初始化，包含對(duì)顯示景點(diǎn)的初始化、對(duì)語(yǔ)音播放模塊初始化、對(duì)鍵盤(pán)初始化等。在鍵盤(pán)初始化中設(shè)置時(shí)基頻率為128Hz的中斷，并打開(kāi)中斷。這是為在中斷中掃描鍵盤(pán)，利用延時(shí)法去抖動(dòng)，延時(shí)時(shí)間是響應(yīng)多少次128Hz中斷過(guò)程。在KEY1～KEY4鍵控制下播放景點(diǎn)解說(shuō)詞實(shí)際是提取相應(yīng)景點(diǎn)的語(yǔ)音信息的起始存儲(chǔ)地址，然后執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)音播放程序。由于語(yǔ)音播放中斷服務(wù)子程序必須放在TMA-FIQ中斷源上，進(jìn)入中斷服務(wù)程序必須先保護(hù)寄存器，接著判斷是不是TMA-FIQ中斷。若是，還要判斷是哪一段語(yǔ)音要播放，也就是要獲取播放語(yǔ)音的起始地址。在TMA-FIQ中斷調(diào)用F_FIQ_Service_SACM_A2000函數(shù)譯碼播放。

5制作

錄制的語(yǔ)音文件在播放前需轉(zhuǎn)換為SACM_A2000格式的壓縮文件。語(yǔ)音壓縮可以使用凌陽(yáng)語(yǔ)音壓縮工具（CompressTool）完成。該壓縮工具支持.wav格式的語(yǔ)音壓縮，但要求壓縮語(yǔ)音資源屬性為8kHz,16位，單聲道。

6結(jié)論

經(jīng)過(guò)測(cè)試，電子語(yǔ)音導(dǎo)游器的性能達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，具體如下：各景點(diǎn)語(yǔ)音解說(shuō)資料、開(kāi)機(jī)歡迎語(yǔ)音信息播放正常，聲音清晰；各按鍵功能正常，各LED管顯示正常。凌陽(yáng)公司的SPCE061A的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其相關(guān)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為我們開(kāi)發(fā)帶語(yǔ)音特色的產(chǎn)品方案帶來(lái)了很大的方便，本系統(tǒng)僅是SPCE061A的一個(gè)基本應(yīng)用，體現(xiàn)了SPCE061A多種資源對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的極大支持，同時(shí)體現(xiàn)了其的語(yǔ)音特色。

參考文獻(xiàn)

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