|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
【摘要】介绍了基于微控制器的芯片式机载语音告警器的设计和实现。以单片机P87C52X2FN和语音芯片0 \# h+ j- X' s% v
ISD4003—8M为核心给出了硬件原理电路和主要的软件设计思路，该告警器具有功能强、精度高、使用方便、可靠等6 a) H3 _( |8 v+ E
特点。$ k* K/ `4 I% f* ~/ r5 A E
1 引言( B3 K: x" L! v" ?# r; u! m+ ^$ a
机载语音告警系统是利用先进传感器技术，通过2 {- D! M1 x z, \2 V
微控制器实时控制传感器检测飞机的飞行状态，并将7 {. B6 k) X' c2 E" S" w9 r5 q
飞行中的各种危险状态及时地以语音的形式报告给机6 N3 ~- J/ T4 u9 a
组人员或地面和友机的安全设施。该系统可根据飞行
$ L1 ?- v) U g% A的不同阶段和飞机的不同状态自动向机组人员播放语
2 K) _+ B4 u( e, X音告警和提示，便于机组人员随时掌握飞机的飞行状( U$ i( ^( j& e2 x( C- O" U
态和安全状况，提高飞机的安全性。传统的磁带式语音
( E0 W' b7 x$ E* l/ h告警系统存在着响应慢、体积大、拆卸及维修难度大等
7 I2 M; c% c' A% u8 Y( i! i问题，笔者利用微控制器实现芯片式语音告警系统，克; r" s. A. A1 z/ k. u
服了传统语音告警系统的不足。( ^ i' C$ B- u- G, i) P0 Z
2 系统特点及技术性能描述# _: x. s# h0 n
语音告警系统的功能是以分布在飞机各主要部位5 O* T' z5 _* F" e8 e0 a! F
的各种传感器信号为触发，根据信息的重要或紧急程
1 A% ? p2 e8 v! P: ?" F度的不同，按照预定的优先级别，自动编排播放顺序， w# g& ~9 E6 {
可播放多条语音告警信息。其特点是：电路简单，体积0 p# `4 B/ V# j# f4 {
小；采用了微处理技术，可靠性高，测量精度高；采用了
$ @, p, b) Q1 a. C微功耗器件，耗电低，减少了故障发生率。
; E; x; O) w; u4 Y: X$ d4 ?0 U1 A语音告警系统主要技术性能为：语音信息数16条；0 x0 F* q* _( W W3 F. s
音频信号非线性失真6≤10％；播放语音信号周期10-3 t: z6 t, a) n. U
24 S；工作温度一40~+550C；平均无故障时间>1 500 h；具+ ^2 b/ ]1 M/ }, \
有机内自检(BIT)功能。
" x) e6 ]% y0 ~( F5 p; @3 l# }主要硬件：单片机P87C52X2FN，语音芯片ISD4003。% i2 m+ J# d, B6 E' K) V
2．1 P87C52X2FN介绍
1 b- t9 K9 B3 o5 E: i/ ]$ I5 RP87C52X2FN在兼容MCS一51系列单片机的基础% Y- T% K1 G1 W* E! l3 B& {7 d
上，增加了多种实用功能和工作模式的增强型单片
: ?' R" v% X/ J7 M! M! c机，是一种功能强大的微控制器，对很多嵌入式控制应
5 `+ ?! S: F1 {( F" o% t用提供了一个高度灵活有效的解决方案。包含256 B! z5 k. q. s6 w/ ]" f9 [
RAM，8 KB ROM，32个I／O口，3个16 bit定时／计数
3 c* n- P$ l0 n7 v1 Q8 M器，1个6中断4优先级嵌套中断结构，1个可用作多
( v" Y8 H5 W9 Z1 r# ?* I' \极通信、I／O扩展或全双工URAT的串行口和片内振荡4 l# T2 v( a0 D4 G9 F/ {
器以及时钟电路。在此主要用于控制循环扫描传感器/ z* r: \4 G M$ m; |+ }
信息和ISD4003语音芯片的语音播放。
' k) i$ s3 r6 j% \2．2 IsD4∞3—8M介绍. U4 Y4 J- Q3 K/ [% S$ ^
语音芯片ISD4003—8M工作电压为3 V，单片录放' I6 B% ]3 T! E, m
时间8 rain，音质好，适用于移动电话及其他便携式电
+ H: U" {, K! \3 t子产品。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤
" k7 ]. s$ _( j& f: Y波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度
$ _- s& I2 f( ~# K6 K. f4 J多电平闪烁存储阵列。芯片设计基于所有操作必须由0 B0 A! \) `& z5 [& a6 X
微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口(SPI或
& i" ]' _2 i& gMicrowire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技 l! m" D6 Q$ P: i1 q! s3 [
术，每个采样值直接存储在片内闪烁存储器中，因此* Q5 W. V3 T% b4 {8 J6 |* f
能够非常真实、自然地再现语音和效果声，避免了一般% g# ~8 j6 y1 y6 Y' ~
固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和金属
- v6 T4 @! H% K% J, @$ e声。采样频率可为4．O，5．3，6．4，8．0kHz，频率越低，录放
; ]% A7 V4 r7 O3 O- U& e# v时间越长，而音质有所下降，片内信息存于闪烁存储器 v$ J. r4 ?. j! y. r8 K
中，可在断电情况下保存100年(典型值)，反复录音
' z* G; j/ R, i! A' i+ GlO万次。
& |2 `% ?( j2 Q* v( f3 ~3 系统设计
8 N5 [6 g- S; M$ k3．1系统结构设计% Z' Q! @6 r# a f$ ?/ |
机载语音告警系统㈣结构框图如图l所示。主要/ a& l3 g! ]; ~. D
包括微处理器、语音存储处理器、数字逻辑信息选择组
* d5 w$ Y" V2 v* C2 v5 U件、自动录放转换电路、串口通信接口、输出控制等。其- d- K! p4 k- n5 V+ m( ?1 f2 n7 Y
功能采用单片机及语音芯片实现，利用单片机实现对) L2 C& p! z8 w" b
由语音芯片存储的语音信息进行录放操作，可对不同4 o1 ~7 J! K+ t3 d: D' i K2 w5 o, k
的输入触发信号实现不同的响应，即每输入一路传感
1 h- H4 T' t* z/ z3 ^) N器触发信号即可播放与之对应的一条语音信息，以实
) X' n' B0 P8 U8 F1 U; V" D现语音告警功能。6 W5 M$ F8 J! \9 [' R$ b
, o. Y/ w, {* s$ p: B. U5 m附件下载：
1 ?3 D, J; |) N, D4 S% [ |
|
/1 
发表于 2020-1-17 13:31
收藏
淘帖
支持！
反对！