【正文】 報?？傊Z音播報記事器各性能指標(biāo)良好，在平時使用中，能夠顯示時間日期，并對約會進行提醒。這將在今后語音播報中起重要影響作用。隨著時代的發(fā)展與進步，人們的生活節(jié)奏越來越快，競爭也日趨激烈。因此，合理的安排時間，遵守時間，準時上課、上班、赴約、到會、洽談等是每個人的愿望。但是，往往稍一疏忽又無人提醒，造成遲到或其他事件，甚至產(chǎn)生了嚴重的后果和經(jīng)濟損失。此時，若有一臺智能語音記事器，將各種約定時間記錄下來，按時進行語音提醒，就可以避免遲到、缺席事件的產(chǎn)生。也會給我們的工作和學(xué)習(xí)帶來極大的方便。 本課題在國內(nèi)外研究概況及存在問題從目前語音技術(shù)的研究現(xiàn)狀來講，技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展。語音識別和語音合成技術(shù)是實現(xiàn)人機語音通信及建立一個有聽和講能力的口語系統(tǒng)所必需的兩項關(guān)鍵技術(shù)。使電腦具有類似于人一樣的說話和聽懂人說話的能力。在國外語音識別技術(shù)主要包含幾個方面：語音控制、電子發(fā)聲、連續(xù)語音識別、非連續(xù)語音識別和語音學(xué)習(xí)。目前主要是在支持中英文，實現(xiàn)中英文混合識別問題上，存在一些障礙。同時在識別大量詞匯和個別發(fā)音方面還很難做到準確。作為語音識別技術(shù)新方向的語音學(xué)習(xí)，它則要求人模仿標(biāo)準發(fā)音，其面臨的困難是如何衡量人模仿的好壞。語音合成技術(shù)是計算機“開口說話”的關(guān)鍵，現(xiàn)階段語音合成的最大進展是已經(jīng)能夠?qū)崟r地將任意文本轉(zhuǎn)換成連續(xù)可懂的自然語句輸出，相應(yīng)技術(shù)通常稱為文語合成或者文語轉(zhuǎn)換(TTS)。TTS 使得數(shù)據(jù)通信和語音通信在終端一級實現(xiàn)交融，人們將有望在獲取 Interne 信息時，使短消息服務(wù)、電子郵件等多數(shù)以文本方式提供的信息也用語音的方式輸出。語音合成的主要功能是：根據(jù)韻律建模的結(jié)果，從原始語音庫中取出相應(yīng)的語音基元，利用特定的語音合成技術(shù)對語音基元進行韻律特性的調(diào)整和修改，最終合成出符合要求的語音。 　　一旦人機對話的問題得到解決，語音技術(shù)將更多的應(yīng)用到基礎(chǔ)教學(xué)中，尤其是英語的教學(xué)，在教學(xué)中語言環(huán)境的問題也就迎刃而解。更重要的是，與之相伴的必然是巨大的市場毫無疑問，語音技術(shù)一定會是未來人類關(guān)注的焦點。隨著人們?nèi)粘Ｉ畹奶岣撸悄苷Z音已逐漸進人家庭。通過語音在遠端實時的控制家用電器的操作，具有簡潔、方便、高效的特點。用荷蘭PHILIPHS 公司生產(chǎn)的工業(yè)級嵌人式微處理器做為電話遠程控制器的核心部件具有事半功倍的，現(xiàn)有的 GIS 技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出很多弊端，其中之一就是不利于信息共享。了一些空間數(shù)據(jù)規(guī)范(GML 等 )，但都只限于語法角度和信息層次，而當(dāng)今應(yīng)用軟件中真正需要的是語義共享口為此，論文提出了基于本體論的地理信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，據(jù)此給出了解決空間信息語義共享的可行解決方案。同時，OWL 語言規(guī)范的提出，也為地理本體論的發(fā)展提供了標(biāo)準化的語義支持。但是，由于語義搜索和拓撲的復(fù)雜性，本實現(xiàn)的運行效率實在很低。在測試中，僅僅用到了中國的大城市地理信息集，就使得搜索速度非常慢但我相信 OGIS 將是地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向，以后隨著各項相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景將非常廣闊。 本課題研究內(nèi)容這次的研究主要是設(shè)計一個語音播報器，包含有對預(yù)先設(shè)定的時間的報時，和當(dāng)前時間的設(shè)定調(diào)整，在報時的同時有對當(dāng)前時間的顯示，也就是有 LCD 顯示屏，此外還應(yīng)該有麥克風(fēng)的輸入就是對模擬信號的處理和儲存，然后在一定的條件下能夠完整地播放出來，實現(xiàn)語音地錄制和回放功能，在不同地場合能夠很輕松便捷地改動和增加新地功能，所以這次設(shè)計目的是一個很開放型地課題。他可以實現(xiàn)很多地功能，比如說我們?nèi)粘５仄鹗己吞崾竟δ苓€有普通地鬧鐘和錄音模式，在不同領(lǐng)域有著不同地用途，在學(xué)校里我們可以設(shè)置一定地時間來打鈴或是播放音樂。也可以在我們正常的生活中安排一定的較長時間的活動和節(jié)目，在我們設(shè)定的時間到時就會提醒我們?nèi)プ觥ｋS著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新我們的語音功能時不再能夠很好的完成我們的需要和日常的交際了，生活節(jié)奏的體快使得我們很容易忘記我們的生活規(guī)律和安排，可能在一定的時候會影響到我們的前途，所以有個很好的語音播報已經(jīng)不再時什么新鮮的事情了，尤其時在一些大的公司或是企業(yè)的管理層次那更是不可缺少的以部分。由此可見語音播報技術(shù)在今后會有更為廣闊的應(yīng)用空間，正是因為語音存儲與語音播報技術(shù)有著很大的市場需求，所以現(xiàn)在對它的研究具有極高的應(yīng)用價值。 本設(shè)計的主要任務(wù)要求根據(jù)設(shè)計要求，提出基于單片機的語音撥播器的硬件電路設(shè)計方案，并應(yīng)用 Protel 軟件完成硬件電路原理圖設(shè)計。通過對單片機的編程開發(fā)可實現(xiàn)語音的錄放等基本功能。具體包括如下幾個部分：（1）學(xué)習(xí)單片機的工作原理，并應(yīng)用 Protel 軟件設(shè)計出單片機的最小系統(tǒng)和語音系統(tǒng)的控制電路，使其能可靠工作。（2）學(xué)習(xí)有關(guān)語音方面的相關(guān)知識，擬采用集成語音芯片來實現(xiàn)語音的錄放的功能。要求掌握該芯片的工作原理，完成其外圍電路和與單片機的接口電路，包括話筒和揚聲器的電路設(shè)計。（3）學(xué)習(xí) C 程序設(shè)計語言，對單片機進行編程開發(fā)。并完成仿真和調(diào)試，實現(xiàn)語音撥播器的基本功能。2 系統(tǒng)設(shè)計方案 總體設(shè)計方案為了實現(xiàn)語音播報所需的功能，即按下開始鍵，啟動錄音，松開開始鍵，結(jié)束錄音。結(jié)束錄音后，循環(huán)播放所錄音。而且為了使語音播報器的音質(zhì)好，功能強，實驗運行效果較好，使用起來也很簡單。所以本設(shè)計采用的設(shè)計框圖如圖 所示：圖 總體設(shè)計方案圖由上面的框圖可知：本設(shè)計框圖包括，按鍵，單片機，語音芯片，話筒和揚聲器。其中單片機為本設(shè)計的控制核心，它控制語音芯片，實現(xiàn)對聲音的存儲和播放。語音芯片實現(xiàn)對語音的錄入和播放。按鍵 單片機揚聲器語音芯片話筒 語音芯片的選擇目前市場流行的語音芯片有很多，從性價比的角度來考慮，美國 ISD 公司的 ISD 系列語音芯片可謂是一只獨秀。ISD 系列語音芯片具有以下優(yōu)點：(1)采用模擬量數(shù)據(jù)存儲在半導(dǎo)體存儲器直接存儲的專利技術(shù)，即將模擬量數(shù)據(jù)直接寫入單個存儲單元，不需要經(jīng)過 A/D，D/A 轉(zhuǎn)換。(2)內(nèi)部集成了大容量的的 EEPROM，不再需要擴展存儲器。(3)控制簡單，控制引腳與 TTL 電平兼容。(4)集成度高，使用方便。(5)能較好的真時再現(xiàn)語音的自然效果，避免了一搬固體語音電路的因為量化和壓縮所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。因此，選 ISD 公司的語音芯片 ISD2560。ISD2560 是 ISD 公司的生產(chǎn)的語音錄入和重放的芯 ISD2560 系列之一，ISD2560 系列芯片包括ISD2560、ISD257ISD2590 和 ISD52150 共四種，他們的主要區(qū)別在于存儲語音的時間的長度，ISD2560 的錄音時間的長度為 60s，ISD2570 的錄音時間的長度是 75s，ISD2590 的錄音時間的長度是 90s，而 ISD25120 的錄音時間長度是 120s。ISD2560 采用多電平直接模擬量存儲的專利技術(shù)，每個采樣值可以直接存儲在片內(nèi)每個 EEPROM 單元中，因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、語調(diào)和效果聲，從而避免了一般的固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲，該器件的采用頻率為8kHz，錄音時間就越長，但是通頻帶和音質(zhì)會有所降低。ISD2560 省去了 A/D 和 D/A 的轉(zhuǎn)換器，集成度較高，內(nèi)部包括前置放大電路、內(nèi)部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解碼器和 48Kbde EEPROM。ISD2560 內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和EEPRO 存儲單元均勻的分配為 600 行，有 600 個地址單元，每個地址單元指向其中一行，每一個地址單元的地址分辨率為 100ms。此外 ISD2560還具備微控制器所需要的控制接口。通過操作地址和控制線可以完成不同的任務(wù)，以實現(xiàn)復(fù)雜的信息處理功能，如信息的組合、連接、設(shè)定固定的信息段和信息的管理等。ISD2560 可以不分段，也可以按最小段長為單位來任意組合和分段。3 硬件電路設(shè)計 Protel 99 se 介紹Protel99SE 是 Protel 公司近10年來致力于 Windows 平臺開發(fā)的最新結(jié)晶，能實現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗證和設(shè)計數(shù)據(jù)管理。因而今天的 Protel 最新產(chǎn)品已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計工具，而是一個系統(tǒng)工具，覆蓋了以 PCB 為核心的整個物理設(shè)計。 最新版本的 Protel 軟件可以毫無障礙地讀Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名 EDA 公司設(shè)計文件，以便用戶順利過渡到新的 EDA 平臺。Protel 99 se 就是由早期 Protel 版本發(fā)展而來的基于 windows95/98/2022環(huán)境的新一代電路原理圖輔助設(shè)計與繪制軟件，其功能模塊包括電原理圖設(shè)計，印制電路板設(shè)計，無網(wǎng)絡(luò)布線器，可編輯邏輯器件設(shè)計，電路圖模擬、仿真等，它集成電路設(shè)計與開發(fā)環(huán)境于一體化。利用 Protel 進行電路設(shè)計需要三個步驟如圖 ：一．繪制原理圖二．產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表三．完成 PCB（印刷電路板）繪制圖 protel 設(shè)計電路步驟圖本設(shè)計利用 Protel 軟件畫的硬件電路圖主要有單片機 AT89C51 的最小系統(tǒng)和語音芯片 ISD2560 電路及它們的接口電路。 電源電路設(shè)計電源電路設(shè)計圖如圖 ： VCCC4 VCC 40AT89C51VSS 20 89C51圖 電源電路設(shè)計圖 在電源引腳并聯(lián)一個 的小電容目的是濾波，引入濾波電容的原因是要獲得平滑穩(wěn)定的電壓，因為電容兩端的電壓不能突變，所以它能抑制電壓的波動，使電壓變得平穩(wěn)光滑主要作用有兩個：交流射頻耦合。它能將器件的電源端上瞬間的尖峰、毛刺對地短路掉。2.去耦：也叫退耦。 主機電路設(shè)計主機采用AT89S51單片機來實現(xiàn)。單片機是將中央處理器 (CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、定時/計數(shù)器及輸入輸出接口電路等計算機主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。 AT89S51 的特點AT89S51是ATMEL公司采用CMOS 工藝生產(chǎn)的低功耗、高性能8位單片機，與MCS51單片機兼容，其功能特點為：(1)4K字節(jié)閃爍存儲器 (FLASH)，可進行1000次寫、擦除操作。(2)靜態(tài)操作，外接OHZ24MHZ晶振。(3)三層程序存儲器。(4)256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器(RAM)。(5)32根可編程輸入 /輸出線。(6)兩個6位定時 /計數(shù)器。(7)六個中斷源。(8)一個可編程串口。(9)支持低功耗模式和掉電模式。 AT89S51 的引腳介紹AT89S51 引腳排列如圖 所示，各引腳的功能如下： AT89S51引腳排列圖VCC：供電電壓。GND：接地。P0：P0為一個8位漏級開路雙向 I/O口，每腳可吸收8TTL 門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫l時，被定義為高阻輸入。P0夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時，P0作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH 進行校驗時， P0出原碼，此時P0部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向I/O 口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在F