移动智能电子解说器

1移动智能电子解说器比赛编号：10708日期：2002.05.01姓名：柳何(中文)LiuHe(英文)职业：电子工程师电子邮箱：[e-mail]单位名称：广东步步高电子工业有限公司通信设备分公司2内容目录一、引言一、引言一、引言一、引言……………………………………………………………………………………..31、产品功能………………………………………………………………………………32、产品特点……………………………………………………………………………....43、产品应用……………………………………………………………………………....4二、设计概述二、设计概述二、设计概述二、设计概述……………………………………………………………………………….4.4.4.41、系统框图………………………………………………………………………………4(1)解说器电路框图……………………………………………………………………4(2)信标机电路框图……………………………………………………………………52、软件流程……………………………………………………………………………..5(1)解说器软件流程……………………………………………………………………5(2)信标机软件流程……………………………………………………………………5三、硬件描述三、硬件描述三、硬件描述三、硬件描述……………………………………………………………………………….6.6.6.61、MC68HC908GR8的介绍………………………………………………………….6(1)特点……………………………………………………………………………….6(2)存储器图………………………………………………………………………….7(3)管脚图………………………………………………………………………….82、ISD4004单片语音录放电路介绍………………………………………………8(1)特点…………………………………………………………………………………8(2)引脚描述……………………………………………………………………………8(3)SPI控制寄存器…………………………………………………………………9(4)指令………………………………………………………………………..……10(5)管脚图……………………………………………………………………………...113、整机电路介绍………………………………………………………………………11(1)解说器电路图…………………………………………………………………….11(2)信标机电路图……………………………………………………………………12四、软件描述四、软件描述四、软件描述四、软件描述…………………………………………………………………………………131313131、解说器软件流程图……………………………………………………………….132、信标机软件流程图………………………………………………………………….143、红外接收中断程序流程图……………………………………………………..15引言3随着科技的进步，人们对自动化的需求日益增加。机器取代人力资源是一种不可避免的趋势。本设计是一套适用于各种展览会场、旅游场所的“移动智能电子解说器”。该解说器可实现人工选择播放解说内容或通过“对码”操作后自动播放解说内容的功能。因而可以补充现场解说人员的不足，极大的减少人力资源。同时可避免因人员业务素质参差不齐而造成的不良影响。此外，随着我国改革开放的深入，国际交流的频繁与广泛也需要有一种多语种的解说工具，本解说器在增加不多成本的情况下，可扩充为多语种解说器多语种解说器多语种解说器多语种解说器。这对我国许多博物馆、旅游景点的工作人员来说是非常有吸引力的。产品功能产品功能产品功能产品功能：本产品分为解说器与信标两部份。在需自动播放解说内容的场合，解说器与信标必须一起使用，通过红外通信交换解说器编码和场点编码，从而达到自动播放解说内容的目的。而在手动选择播放内容时，仅使用解说器即可。(1)“对码”方式自动播放解说内容在此种方式下，需在要给用户解说的场点的合适位置放置信标。信标须设置场点编码，在用户所使用的解说器中设置有解说器编码。当用户需要解说服务时，将携带的解说器与信标进行“对码”操作（即按解说器上“对码”键）。解说器根据所收到的场点编码，搜索机内的语音地址，并根据此地址将机内已录制好的解说内容播放出来。(2)人工方式选择播放内容在此种方式下，不须使用信标。组织者只需在要解说的场点标示出该场点的编号。用户在使用解说器时，在解说器键盘上输入此编号，机器将根据所输入的编号将要解说的内容播放出来。(3)解说内容的录制在解说器上设置有“录音”键，按下后，还需输入4位密码，经解说器核对无误后，即可开始录入所需解说的内容。录制完毕后，机器会自动设置一标志，供将来播放时寻址使用。产品特点：产品特点：产品特点：产品特点：4(1)基于MC68HC908GR8(2)可扩充录音IC，延长播放语音时间(3)可自动、人工选择放音功能(4)可依据场合、主题不同而重新录制语音(5)密码方式进入录音状态，避免使用者将录音内容误删除(6)使用红外线通信传输编码信号(7)可软件设置为多语种解说(8)可扩充的功能模块和控制软件产品应用产品应用产品应用产品应用本产品成本较低，使用方便，实用性与应用性都很强，适用于各种展览会场，旅游景点或需要给用户解说内容的场所。此外，在扩充部分硬件后，该解说器可具有多语种解说功能，市场潜力巨大。设计概述一、系统框图(一)解说器电路框图解说器主要由MCU、键盘、红外通信端口、录音IC、控制电路五部分组成：1、MCU使用MC68HC908GR82、键盘电路为4X4形式，除0~9数字键外，还设有“对码”、“录音”等功能键，接MCU的键盘I/O口。3、红外通信端口包括发射、接收两部分，占用MCU的两个I/O口。4、录音IC，初步设计使用ISD4004，该IC最长可录制16分钟语音。外接LM386音频放大器。5、控制电路主要是在扩充录音IC，以延长录制时间时进行控制片选，及对录音状态下的一些处理。5(二)信标机电路框图信标机硬件包含MCU、键盘、红外通信端口三部分，原理与解说器相关部分相同。二、软件流程1、解说器软件流程解说器上电，系统完成初始化后，MCU等待用户按键操作，若：(1)、用户按“对码”键，解说器调本机编码并通过红外接口发射出去。随后，开始接收信标机所发场点编码。接收成功后，根据场点编码搜索语音存放地址，并播放出来。完毕后MCU返回重新等待新的按键输入。(2)、用户输入场点编码，则MCU根据场点编码搜索语音存放地址，并播放出来。完毕后MCU返回重新等待新的按键输入。(3)、用户输入密码，按“录音”键，MCU将输入密码与原设置密码进行比较。若正确，则开始录音，录音完成后，MCU返回重新等待新的按键输入；若不正确，机器直接返回等待状态。2、信标软件流程信标机有两种作业状态：(1)、工作状态在工作状态时，MCU在红外通信接口收到信号后进入中断，对信号进行识别，确认为解说器所发信号后，自动发射出已设置的场点编码，供解说器使用。MC68HC908GR8键盘红外通信接口MC68HC908GR8键盘红外通信接口ISD4004录音IC录音控制电路LM386语音放大MIC喇叭或耳机6(2)、设置状态信标机扫描键盘进入到设置状态，MCU根据从键盘输入的4位数字，存储为场点编码，供将来使用。硬件描述一、MC68HC908GR8的介绍(一)特点(1)8kB片内Flash存储器，具有在线编程能力和保密功能。(2)384B片内RAM。(3)8MHz内部总线频率。(4)增强型串行通信口和串行外围接口。(5)两个16位定时器接口模块，每个通道可选择为输入捕获、输出捕获和脉宽调制输出，其时钟可分别选为内部总线的1、2、4、8、16、32和64的分频值。(6)系统保护特性，包括计算机工作正常(COP)复位；低电压检测复位，可选为3V或5V操作，非法指令码检测复位；非法地址检测复位。(7)时钟发生器模块，用32kHz晶振的锁相环电路，可产生各种工作频率。(8)PA和PD的输入口有可选择的上拉电阻。(9)所有口有10mA吸流和放流能力。(10)4位键盘唤醒口。(11)WAIT、STOP低功耗模式。(12)上电复位。(二)存储器图$000064字节1/0寄存器地址384字节RAM7↓$003F$0040↓$01BF$01C0↓$DFFF$E000↓$FDFF$FE00$FE01$FE02$FE03$FE09$FE0A$FE0B$FE07$FE08$FE09$FE0A$FE0B$FE0C$FE0D↓$FE1F$FE20↓$FF55$FF56↓$FF7D$FF7E$FF7F↓$FFDB$FFDC↓$FFFF(三)管脚图8二、ISD4004单片语音录放电路介绍(一)特点(1)单片8至16分钟语音录放。(2)内置微控制器串行通信接口。(3)3V单电源。(4)多段信息处理。(5)工作电流25~30mA，维持电流1uA。(6)不耗电信息保存100年(典型值)。(7)高质量、自然的语音还原技术。(8)10万次录音周期(典型值)。(9)自动静噪功能(10)片内免调整时钟，可选用外部时钟。(二)引脚描述电源：电源：电源：电源：(VCCA(VCCA(VCCA(VCCA，，，，VCCD)VCCD)VCCD)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：地线：地线：地线：(VSSA(VSSA(VSSA(VSSA，，，，VSSD)VSSD)VSSD)VSSD)芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。同相模拟输入同相模拟输入同相模拟输入同相模拟输入(ANAIN+)(ANAIN+)(ANAIN+)(ANAIN+)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。反相模拟输入反相模拟输入反相模拟输入反相模拟输入(ANAIN(ANAIN(ANAIN(ANAIN----))))差分驱动时，这是录音信号的反相输入端。信号通过耦合12822732642552462372282192010191118121713161415CGMXFCOSC2OSC1/RSTPTE0/TXDPTE1/RXD/IRQPTD0/SSPTD1/MISOPTD2/MOSIPTD3/SPSCKVSSVDDPTD4/T1CH0VSSAVDDAPTA3/KBD3PTA2/KBD2PTA1/KBD1PTA0/KBD0VSSAD/VREFLVDDAD/VREFHPTB3/AD3PTB2/AD2PTB1/AD1PTB0/AD0PTD6/T2CH0PTD5/T1CH1MC68HC908GR89电容输入，最大幅度为峰峰值16mV。音频输出音频输出音频输出音频输出(AUDOUT)(AUDOUT)(AUDOUT)(AUDOUT)提供音频输出，可驱动5KΩ的负载。片选片选片选片选(SS)(SS)(SS)(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。串行输入串行输入串行输入串行输入(MOSI)(MOSI)(MOSI)(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。串行输出串行输出串行输出串行输出(MISO(MISO(MISO(MISO))))ISD的串行输出端。ISD未选中时，本端呈高阻态。串行时钟串行时钟串行时钟串行时钟(SCLK)(SCLK)(SCLK)(SCLK)ISD的时钟输入端，由主控制器产生，用于同步，MOSE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。中断中断中断中断((((////INT)