【正文】 長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 I 編號 本科生畢業(yè) 設(shè)計 基于 AVR 單片機的自動語音歡迎系統(tǒng) Automatic Pronunciation System Based on AVR Processor 二〇一二年六月 長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 II 摘 要 本 文主要闡述的是基于 AVR 單片機的自動語音歡迎系統(tǒng)，利用 ATmega16單片機作為控制器，實現(xiàn)對 ISD1400 語音芯片的控制 從而 實現(xiàn)語音播放。 自動感應(yīng)和自動控制是本設(shè)計的兩個關(guān)鍵內(nèi)容 。 自動感應(yīng)和信號放大模塊是熱釋電 紅外 傳感器將檢測到的人體紅外信 號轉(zhuǎn)換成電信號， 通過 專用電路OT0001 對信號二級放大。 自動控制模塊是利用 AVR 單片機的外部中斷引腳和數(shù)據(jù)控制引腳來實現(xiàn)語音芯片電路的控制。當單片機中斷引腳接受到的是高電平時 ,則通過控制程序控制語音芯片的語音回放 關(guān)鍵詞：熱釋電 紅外 傳感器 OT0001 AVR 語音芯片 ISD1400 長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 III Abstract This article focuses on the system of automatic speech weled based on the AVR microcontroller . The ATmega16 microcontroller as a micro controller control the ISD1400 voice chip to realisze voice broadcasting. Automatic sensing and automatic control are the two key elements of this design. Automatic sensing and signal amplifier module will turn the pyroelectric infrared sensor detection of the infrared signal to human body into electrical signal, through the special circuit OT0001 makes the signal level 2 enlarged. Automatic control module uses of AVR microcontroller external interruption pin and data control pin to achieve the control of the voice chip the microcontroller interrupt pin receives the high level, the microcontroller controls program to realisze voice broadcasting. Keywords: Pvroelectricinfraredsensor。OT0001 。AVR。 Pronunciation chip ISD1400 長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 I 目 錄 摘 要 ........................................................... II ABSTRACT ......................................................... III 第 1章 緒 論 ...................................................... 1 課題意義 ...................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................ 1 本文主要內(nèi)容 .................................................. 2 第 2章 系統(tǒng)方案設(shè)計 ................................................ 3 .................................................... 3 ...................................................... 4 ........................................................ 5 第 3章 系統(tǒng)模塊原理簡介 ............................................ 6 ATMEGA16單片機簡介 ............................................ 6 芯片特點 .................................................. 6 工作模式 .................................................. 6 引腳圖及介紹 .............................................. 6 AVR單片機的復(fù)位和中斷處理 ................................ 7 熱釋電傳感器介紹 ............................................. 10 菲涅爾透鏡 ............................................... 10 熱釋電傳感器的原理 ....................................... 10 熱釋電傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................... 11 引腳說明 ................................................. 11 熱釋電傳感器輸出特性 ..................................... 12 OT0001信號處理集成芯片介紹 .................................. 13 OT0001 芯片特點 .......................................... 13 OT0001 引腳 .............................................. 13 內(nèi)部框圖 ................................................. 13 工作原理 ................................................. 14 ISD1400語音芯片介紹 ......................................... 15 概述 ..................................................... 15 ISD1420 特性 ............................................. 15 功能描述 ................................................. 16 管腳圖及描述 ............................................. 16 長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 II 操作模式 ................................................. 18 第 4章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................. 21 ATMEGA16最小系統(tǒng) ............................................. 21 ................................................. 22 ................................................. 22 ................................................. 23 ................................................. 23 ..................................................... 24 第 5章 自動語音歡迎系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................... 25 序流程 ................................................... 25 ............................................. 26 語音播放流程 ................................................. 26 結(jié) 論 .......................................................... 27 致 謝 .......................................................... 28 參考文獻 .......................................................... 29 附錄 .............................................................. 30 長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 課題意義 在電子技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)發(fā)展 的今天，開發(fā)這種服務(wù) 質(zhì)量好、智能化程度高、 經(jīng)濟實用的自動 語音歡迎 系統(tǒng)，不僅便于統(tǒng)一管理，而且能減少人力資源，還對環(huán)境改善、提高經(jīng)濟效益都有著顯著的效果。 給我們的生活帶來極大的便利。 自動語音歡迎系統(tǒng)是通過熱釋電傳感器將人體 發(fā)出特定波長 10μm 左右的紅外線 轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過 熱釋電紅外線傳感信號處理器對信號進行兩次放大，產(chǎn)生對 AVR 單片機的觸發(fā)信號，使 AVR 單片機產(chǎn)生中斷，控制 ISD1400 語音芯片實現(xiàn)語音回放。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著科學技術(shù)的進步， 現(xiàn)代電子技術(shù)幾乎在各個領(lǐng)域受到青睞。近年來，西方發(fā)達 國家運用電子技術(shù)研制出各類，廣泛 歡迎系統(tǒng)， 用于家庭，辦公室和工廠，成為有效的 歡迎器 件。我國自改革開放以來， 由于商品經(jīng)濟迅速發(fā)展和人民生活日益改善，人們對于先進的電子技術(shù)實現(xiàn)迎賓的興趣和需求 與日俱增， 當前市場上迫 切 需要一種適 合 我國國情，價格低廉，性能可靠的 歡迎 裝置 ， 具有結(jié)構(gòu)簡 單 、成本低廉、調(diào)整方便等特點。 適 合在 家庭、賓館、商店、倉庫、辦公室及其它機關(guān)部門 等 使用 的 新穎感應(yīng) 歡 迎器 [5]。 自動語音歡迎系統(tǒng)的前身就是 電子防盜報警器，事先人們用它來防盜的，但后來因為電子防盜報警器發(fā)出的聲音是刺耳的報警聲，對進店的 顧客產(chǎn)生消極的影響，后來演變成比較悅耳的聲音，特別是：叮咚聲，您好，歡迎光臨，音效特受用戶的青睞，顧客一進門就報出歡迎語音，起到了禮貌問候，從而做到提醒店員有人進店和迎賓的兩重作用。 近年來 歡迎系統(tǒng) 有 光感應(yīng)式 ，它 原理是： 利用人體反射光線，光敏電阻得到足夠大變化的光線， 使 電路產(chǎn)生變化電流觸發(fā)電路， 其 靈敏度跟物體反射率有關(guān) 。 雖然光感的價格比較便宜，但誤報率高，黑暗情況下不能正常使用。 目前 熱釋電 紅外 傳感器 是應(yīng)用在歡迎系統(tǒng)中最普遍的 ，在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7～10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器 。 優(yōu)點 是 誤報極少，加上前面的菲涅爾透鏡窗口，從而將誤報率降至最低。 這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外，還能將燈光、陽光和其它長春理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 2 紅外輻射拒之門外，它已迅速成為 現(xiàn)代歡迎系統(tǒng) 的主流。 總之，未來幾年 自動歡迎系統(tǒng) 的發(fā)展趨勢是：產(chǎn)品技術(shù)將在數(shù)字化、無線化、集成化的前提下力求突破。而在應(yīng)用市場上，它將朝更細化的方向前進 ── 針對不同市場，推出不同產(chǎn)品。以成長最快的公共場合超市為例，已經(jīng)有 專為超市設(shè)計的定向適合這種場合用的無線紅外 歡迎 系統(tǒng)。而除 了 商店，家庭，辦公室等，室外應(yīng)用更是具有廣闊的拓展空間 本文主要內(nèi)容 自動歡迎系統(tǒng) 的實現(xiàn)主要是 通 過探測人