【正文】 報(bào)?？傊?，語(yǔ)音播報(bào)記事器各性能指標(biāo)良好，在平時(shí)使用中，能夠顯示時(shí)間日期，并對(duì)約會(huì)進(jìn)行提醒。這將在今后語(yǔ)音播報(bào)中起重要影響作用。隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏越來越快，競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。因此，合理的安排時(shí)間，遵守時(shí)間，準(zhǔn)時(shí)上課、上班、赴約、到會(huì)、洽談等是每個(gè)人的愿望。但是，往往稍一疏忽又無(wú)人提醒，造成遲到或其他事件，甚至產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果和經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)，若有一臺(tái)智能語(yǔ)音記事器，將各種約定時(shí)間記錄下來，按時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音提醒，就可以避免遲到、缺席事件的產(chǎn)生。也會(huì)給我們的工作和學(xué)習(xí)帶來極大的方便。 本課題在國(guó)內(nèi)外研究概況及存在問題從目前語(yǔ)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(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音合成技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)語(yǔ)音通信及建立一個(gè)有聽和講能力的口語(yǔ)系統(tǒng)所必需的兩項(xiàng)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(guó)外語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)主要包含幾個(gè)方面：語(yǔ)音控制、電子發(fā)聲、連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別、非連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音學(xué)習(xí)。目前主要是在支持中英文，實(shí)現(xiàn)中英文混合識(shí)別問題上，存在一些障礙。同時(shí)在識(shí)別大量詞匯和個(gè)別發(fā)音方面還很難做到準(zhǔn)確。作為語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)新方向的語(yǔ)音學(xué)習(xí)，它則要求人模仿標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音，其面臨的困難是如何衡量人模仿的好壞。語(yǔ)音合成技術(shù)是計(jì)算機(jī)“開口說話”的關(guān)鍵，現(xiàn)階段語(yǔ)音合成的最大進(jìn)展是已經(jīng)能夠?qū)崟r(shí)地將任意文本轉(zhuǎn)換成連續(xù)可懂的自然語(yǔ)句輸出，相應(yīng)技術(shù)通常稱為文語(yǔ)合成或者文語(yǔ)轉(zhuǎn)換(TTS)。TTS 使得數(shù)據(jù)通信和語(yǔ)音通信在終端一級(jí)實(shí)現(xiàn)交融，人們將有望在獲取 Interne 信息時(shí)，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(yǔ)音的方式輸出。語(yǔ)音合成的主要功能是：根據(jù)韻律建模的結(jié)果，從原始語(yǔ)音庫(kù)中取出相應(yīng)的語(yǔ)音基元，利用特定的語(yǔ)音合成技術(shù)對(duì)語(yǔ)音基元進(jìn)行韻律特性的調(diào)整和修改，最終合成出符合要求的語(yǔ)音。 　　一旦人機(jī)對(duì)話的問題得到解決，語(yǔ)音技術(shù)將更多的應(yīng)用到基礎(chǔ)教學(xué)中，尤其是英語(yǔ)的教學(xué)，在教學(xué)中語(yǔ)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(chǎng)毫無(wú)疑問，語(yǔ)音技術(shù)一定會(huì)是未來人類關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著人們?nèi)粘Ｉ畹奶岣?，智能語(yǔ)音已逐漸進(jìn)人家庭。通過語(yǔ)音在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)的控制家用電器的操作，具有簡(jiǎn)潔、方便、高效的特點(diǎn)。用荷蘭PHILIPHS 公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)嵌人式微處理器做為電話遠(yuǎn)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(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)義共享的可行解決方案。同時(shí)，OWL 語(yǔ)言規(guī)范的提出，也為地理本體論的發(fā)展提供了標(biāo)準(zhǔn)化的語(yǔ)義支持。但是，由于語(yǔ)義搜索和拓?fù)涞膹?fù)雜性，本實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行效率實(shí)在很低。在測(cè)試中，僅僅用到了中國(guó)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(xiàng)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?jī)?nèi)容這次的研究主要是設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音播報(bào)器，包含有對(duì)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間的報(bào)時(shí)，和當(dāng)前時(shí)間的設(shè)定調(diào)整，在報(bào)時(shí)的同時(shí)有對(duì)當(dāng)前時(shí)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(duì)模擬信號(hào)的處理和儲(chǔ)存，然后在一定的條件下能夠完整地播放出來，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音地錄制和回放功能，在不同地場(chǎng)合能夠很輕松便捷地改動(dòng)和增加新地功能，所以這次設(shè)計(jì)目的是一個(gè)很開放型地課題。他可以實(shí)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(shí)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(zhǎng)時(shí)間的活動(dòng)和節(jié)目，在我們?cè)O(shè)定的時(shí)間到時(shí)就會(huì)提醒我們?nèi)プ?。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新我們的語(yǔ)音功能時(shí)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(shí)候會(huì)影響到我們的前途，所以有個(gè)很好的語(yǔ)音播報(bào)已經(jīng)不再時(shí)什么新鮮的事情了，尤其時(shí)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(yǔ)音播報(bào)技術(shù)在今后會(huì)有更為廣闊的應(yīng)用空間，正是因?yàn)檎Z(yǔ)音存儲(chǔ)與語(yǔ)音播報(bào)技術(shù)有著很大的市場(chǎng)需求，所以現(xiàn)在對(duì)它的研究具有極高的應(yīng)用價(jià)值。 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)要求根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提出基于單片機(jī)的語(yǔ)音撥播器的硬件電路設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)用 Protel 軟件完成硬件電路原理圖設(shè)計(jì)。通過對(duì)單片機(jī)的編程開發(fā)可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放等基本功能。具體包括如下幾個(gè)部分：（1）學(xué)習(xí)單片機(jī)的工作原理，并應(yīng)用 Protel 軟件設(shè)計(jì)出單片機(jī)的最小系統(tǒng)和語(yǔ)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(yǔ)音方面的相關(guān)知識(shí)，擬采用集成語(yǔ)音芯片來實(shí)現(xiàn)語(yǔ)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(jī)的接口電路，包括話筒和揚(yáng)聲器的電路設(shè)計(jì)。（3）學(xué)習(xí) C 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程開發(fā)。并完成仿真和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音撥播器的基本功能。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 總體設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)所需的功能，即按下開始鍵，啟動(dòng)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(yǔ)音播報(bào)器的音質(zhì)好，功能強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果較好，使用起來也很簡(jiǎn)單。所以本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)框圖如圖 所示：圖 總體設(shè)計(jì)方案圖由上面的框圖可知：本設(shè)計(jì)框圖包括，按鍵，單片機(jī)，語(yǔ)音芯片，話筒和揚(yáng)聲器。其中單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的控制核心，它控制語(yǔ)音芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的存儲(chǔ)和播放。語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音的錄入和播放。按鍵 單片機(jī)揚(yáng)聲器語(yǔ)音芯片話筒 語(yǔ)音芯片的選擇目前市場(chǎng)流行的語(yǔ)音芯片有很多，從性價(jià)比的角度來考慮，美國(guó) ISD 公司的 ISD 系列語(yǔ)音芯片可謂是一只獨(dú)秀。ISD 系列語(yǔ)音芯片具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)采用模擬量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器直接存儲(chǔ)的專利技術(shù)，即將模擬量數(shù)據(jù)直接寫入單個(gè)存儲(chǔ)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(kuò)展存儲(chǔ)器。(3)控制簡(jiǎn)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(shí)再現(xiàn)語(yǔ)音的自然效果，避免了一搬固體語(yǔ)音電路的因?yàn)榱炕蛪嚎s所造成的量化噪聲和失真現(xiàn)象。因此，選 ISD 公司的語(yǔ)音芯片 ISD2560。ISD2560 是 ISD 公司的生產(chǎn)的語(yǔ)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(chǔ)語(yǔ)音的時(shí)間的長(zhǎng)度，ISD2560 的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度為 60s，ISD2570 的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度是 75s，ISD2590 的錄音時(shí)間的長(zhǎng)度是 90s，而 ISD25120 的錄音時(shí)間長(zhǎng)度是 120s。ISD2560 采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)的專利技術(shù)，每個(gè)采樣值可以直接存儲(chǔ)在片內(nèi)每個(gè) EEPROM 單元中，因此能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂、語(yǔ)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(shí)間就越長(zhǎng)，但是通頻帶和音質(zhì)會(huì)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(shí)鐘、定時(shí)器、采樣時(shí)鐘、濾波器、自動(dòng)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(chǔ)單元均勻的分配為 600 行，有 600 個(gè)地址單元，每個(gè)地址單元指向其中一行，每一個(gè)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(shí)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(zhǎng)為單位來任意組合和分段。3 硬件電路設(shè)計(jì) Protel 99 se 介紹Protel99SE 是 Protel 公司近10年來致力于 Windows 平臺(tái)開發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)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(jì)工具，而是一個(gè)系統(tǒng)工具，覆蓋了以 PCB 為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。 最新版本的 Protel 軟件可以毫無(wú)障礙地讀Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名 EDA 公司設(shè)計(jì)文件，以便用戶順利過渡到新的 EDA 平臺(tái)。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(jì)與繪制軟件，其功能模塊包括電原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)，無(wú)網(wǎng)絡(luò)布線器，可編輯邏輯器件設(shè)計(jì)，電路圖模擬、仿真等，它集成電路設(shè)計(jì)與開發(fā)環(huán)境于一體化。利用 Protel 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)需要三個(gè)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(jì)電路步驟圖本設(shè)計(jì)利用 Protel 軟件畫的硬件電路圖主要有單片機(jī) AT89C51 的最小系統(tǒng)和語(yǔ)音芯片 ISD2560 電路及它們的接口電路。 電源電路設(shè)計(jì)電源電路設(shè)計(jì)圖如圖 ： VCCC4 VCC 40AT89C51VSS 20 89C51圖 電源電路設(shè)計(jì)圖 在電源引腳并聯(lián)一個(gè) 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?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?，所以它能抑制電壓的波?dòng)，使電壓變得平穩(wěn)光滑主要作用有兩個(gè)：交流射頻耦合。它能將器件的電源端上瞬間的尖峰、毛刺對(duì)地短路掉。2.去耦：也叫退耦。 主機(jī)電路設(shè)計(jì)主機(jī)采用AT89S51單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)是將中央處理器 (CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器及輸入輸出接口電路等計(jì)算機(jī)主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。 AT89S51 的特點(diǎn)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(jī)，與MCS51單片機(jī)兼容，其功能特點(diǎn)為：(1)4K字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器 (FLASH)，可進(jìn)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(chǔ)器。(4)256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)。(5)32根可編程輸入 /輸出線。(6)兩個(gè)6位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。(7)六個(gè)中斷源。(8)一個(gè)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(gè)8位漏級(jí)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(shí)，被定義為高阻輸入。P0夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時(shí)，P0作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0出原碼，此時(shí)P0部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)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(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫“1”時(shí)，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(shí)，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(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在F