适用于目标车辆的停车和仓储的语音测距系统的设计

语音测距系统的总体设计需要以下功能：当移动目标车辆在仓库中时，超声波模块（集成温度补偿）实时测量目标车辆与仓库极限位置之间的距离，操作员按遥控器，语音广播模块激活以开始广播测量数据。温度测量是通过1-Wire器件DS18B20实现的。
语音广播的核心设备是Winbond生产的ISD1730。单片机使用51系列AT89S51。
另外，还有液晶显示器，矩阵键盘，红外遥控器等单元。其中，语音芯片ISD1700是整个系统的关键组件。
本文重点介绍ISD1730的性能特点，电路设计和编程要点。图1是系统结构的框图。
图1总体结构框图ISD1730是一款高度集成，高性能，高质量的语音记录和回放芯片，其中包含自动增益控制，麦克风前置放大器，扬声器驱动器和其他电路；它可以处理多达255个语音信息段，并且可以进行多段记录。录音由片上专用存储系统进行管理；采样率可以在4KHz到12KHz之间调节，并且支持独立的按钮和SPI操作模式。
它具有很强的负载能力，可以直接驱动小型扬声器；它具有4种预设声音效果，录音数据不经过任何压缩就存储在FLASH中，因此音质更好。为了促进单片机控制，本文将ISD1730置于SPI工作模式。
根据芯片手册，ISD1730可以直接驱动8Ω。阻抗扬声器或普通耳机，但是为了增强负载能力并确保语音传输距离，ISD1730设计在后链路功率放大器电路中。
LM386，如图2所示。功率放大器电路可提供超过50倍的增益，并可驱动阻抗为16Ω的扬声器。
图2 ISD1730语音记录和回放系统超声波测距单元结合图书馆的实际情况，本文使用分立元件自行设计超声波测距电路，如图3所示。超声波探头的中心频率为40kHz，方向角为60度，工作温度为-20〜70℃，可以满足在库区工作的需要。
图4是超声波测距模块的实际设计。图3超声波测距单元-其他单元的示意图-其余单元的功能如下。
LCD单元用于显示实验数据并方便系统调试。矩阵键盘单元用于实现按键输入；红外遥控单元负责触发整个系统。
集成的红外接收器连接到微控制器Int0。当用户按下遥控器按钮时，Int0产生一个中断，微控制器发出语音广播指令。
软件编程ISD1730软件设计SPI相关命令在SPI模式下，ISD1730相关命令如表1所示。请注意，芯片引脚2连接到蓝色LED以指示语音芯片的工作状态。
要启用此LED，必须将所有指令代码的bit4设置为1。表1 ISD1730相关命令ISD1730编程要点17 ISD1730使用闪存作为存储器，存储器地址0x00〜0xff，其中0x00〜0x0f是音效存储单元。
为了实现语音广播，需要预先记录距离数据。以下数组可用作数据缓冲区：unsigned char code voic_mem ［] = {//定义语音存储单元0x10、0x13、0x14、0x17，// voice＆ldquo; 0＆amp; rdquo;，＆amp; ldquo; 1＆amp; rdquo;起始地址和结束地址0x18、0x1b，0x1c，0x1f，//语音“ 2”，“ 3”起始地址和结束地址0x20、0x23、0x24、0x27，//语音4和5，起始地址和结束地址0x28、0x2b，0x2c，0x2f，/语音; 6＆amp; rdquo;，＆ldquo; 7＆amp; rdquo;起始地址和结束地址0x30、0x33、0x34、0x37，//语音“ 8”和“ ，＆amp; Ldquo; 9＆amp; rdquo;起始地址和结束地址0x40、0x43、0x44、0x47，//语音“ 100”，“十”起始地址和结束地址0x48、0x4b，0x4c，0x4f，//语音“点”，“ m”和“起始地址”}； ISD1730录音有5种采样频率可供选择，采样频率越高，语音质量越好，但是录音时间越短，采样频率取决于。