【文章內(nèi)容簡介】 待辦事項 的日歷 ，并通過語音提示 ，用步進電機執(zhí)行相關的動作指令。 此方案雖然增加本系統(tǒng)的功能和提升各方面的性能，實現(xiàn)真正的智能化控制，但研發(fā)成本大幅度增加，而且技術難度高，研發(fā)周期長，因個人能力有限，故排除此方案。 方案二： 基于 AT89C51 單片機， 采用 LD3320 語音 識別 芯片 和 AT24C32 EEPROM 存儲器 ，能夠識別特定的語音命令，播放特定的語音，采用矩陣鍵盤數(shù)字密碼鎖和字符型 LCD 顯示屏，僅使用 HCSR501 紅外感應模塊感應門外的人 并點亮相應的指示燈 ，開發(fā)基于 DS3231 芯片 的萬年歷，在 LCD 顯示屏上顯示當前的日期 ，用步進電機執(zhí)行相關指令。 此方案雖然智能程度低，但 成本低，便于研發(fā)和推廣 ，故選用此方案。 三 ． 方案選定 根據(jù)方案論證的 結果 ，選定方案二。 四 ． 總體設計方案 41 系統(tǒng)設計思路： 根據(jù)選定的方案，選用 AT89C51 單片機為主控制器， JQ6500 語 音錄放芯片 進行錄制系統(tǒng)固定語音 和播音 ， 使用 WTVSR 錄音芯片錄制用戶語音， LD3320 語音識別芯片 進行語音識別 ， BISS0001紅外感應模塊 感應來賓 ， LCD1602 液晶顯示屏 顯示日期 ，時間和密碼 ， DS3231 日歷芯片 提供詳細的日期時間 ， L298N 電機驅動芯片和步進電機 驅動門的開關和門鎖的上鎖 ， 解鎖 ， AT24C32 EEPROM存儲器 擴展存儲空間 ， 用 紅外 漫反射光電接近開關感應門的狀態(tài)， 使用安卓智能機電源適配器供電，使用充電寶作為應急電源 等。 42 系統(tǒng)框圖如下： 語音錄放模塊 語音識別模塊 紅外感應模塊 密碼輸入及 LCD 顯示模塊 單片機控制系統(tǒng) 電機驅動 與傳感 模塊 EEPROM 外存模塊 電源模塊 鍵盤示意圖： LCD 顯示屏 0 1 2 密碼 3 4 5 開 /關 刪除 6 7 8 下一條 日期 9 錄音 播放 確定 外出 萬年歷模塊 43 系統(tǒng)運行過程： 本系統(tǒng)具有普通鎖門和密碼鎖門兩種方式，當門處于開的狀態(tài)時，用戶語音輸入“關門”命令或按下鍵盤中“開關”鍵時，電機驅動門閉合和上鎖，此時門處于普通鎖狀態(tài)，只需要語音輸入“開門”命令或再次按下“開關”鍵，即可開門 。 當門處于普通鎖狀態(tài)時，語音輸入“密碼”命令或按下“密碼”鍵，門鎖處于密碼鎖狀態(tài)， 需要在鍵盤中輸入密碼才可 開鎖 ，再次按下“密碼”鍵，用戶輸入原有的密碼進入密碼修改狀態(tài) ，需要輸入 8 位數(shù)字才可確定退出 。語音輸入“錄音”命令或 按下“錄音”鍵，系統(tǒng)處于錄音狀態(tài)，用戶語音輸入“保存”或按下“確定”鍵結束和保存當前的錄音 。 錄音過程中， 再次按下“錄音”鍵，刪除并退出當前的錄音， 用戶長時間無輸入，錄音時間到后系統(tǒng)自動刪除并退出錄音，語音輸入“刪除”或按下“刪除”鍵，刪除并退出當前的錄音 。 錄音結束后，用戶或來賓可在 10 秒內(nèi)自由刪除當前的錄音， 10 秒后需密碼才可刪除 。 語音輸入“播音”或按下“播音”鍵，播放來賓的留言，播放過程中 ，按下“播放”鍵結束和退出當前的播放 ，按下“下一條”鍵，播放下一條留言 。 語音輸入“外出”或按下“外出”鍵，有人來敲門時播放提示語音和用戶的留言 。當前無其他操作，按下“日期”鍵顯示日期，再次按下“日期”鍵，修改日期 。 五 ． 詳細設計方案 51 硬件設計方案 511 音控模塊設計 一． 語音錄放系統(tǒng)設計 管腳描述 WTVSR利用 SPIFLASH存儲語音信息，錄音時間的長短跟所掛的 SPIFLASH容量有關。當前 WTVSR版本只支持最大 32M SPIFLASH。具體如下表所示，表中數(shù)據(jù)為 10KHz 采樣率錄音時所得。 SPIFLASH 容量（ bit） 4M 8M 16M 32M 64M 錄音時間（秒） 101 206 416 836 1600 本 模塊 采用的模塊的 SPIFLASH 容量為 32Mbit。 P 1 4P 1 5P 1 6NCP 1 7NC/ R E S E TA U D I O _ LS P +S P DIDOC L KG N D CSP 0 5P 0 4P 0 3P 0 2P 0 1P 0 0+ 3 . 3 VNCM I C +NCL I N E I NP 0 6P 0 7114 1528引腳 描述 功能 引腳 描述 功能 1 P14 BUSY 輸出 15 /CS SPIFLASH_CS，下載數(shù)據(jù)用 2 P15 內(nèi)部功能使用 16 P05 按鍵 3 P16 內(nèi)部功能使用 17 P04 按鍵 4 NC 空 18 P03 三線串口 DATA/按鍵 5 P17 內(nèi)部功能使用 19 P02 三線串口 CLK/按鍵 6 NC 空 20 P01 三線串口 CS/按鍵 7 /RESET 復位腳，保持低電平 10ms 有效 21 P00 按鍵 8 AUDIOL 外接功放音頻輸出正極 22 電源正 9 SP 直接驅動揚聲器輸出負極 23 NC 空 10 SP+ 直接驅動揚聲器輸出正極 24 MIC+ 麥克風錄音正極接口 11 DI SPIFLASH_DI，下載數(shù)據(jù)用 25 NC 空 12 DO SPIFLASH_DO，下載數(shù)據(jù)用 26 LINE IN 外部音源線路錄音輸入端 13 CLK SPIFLASH_CLK，下載數(shù)據(jù)用 27 P06 按鍵 14 GND 地 28 P07 按鍵 WTVSR 擁有 MP3 模式、按鍵一對一模式、并口模式和三線串口模式。多種控制模式使 WTVSR能被應用在多種場合。通過設置 WTVSR 底部的短接點，可以更改不同的控制模式。 控制模式 短接點 圖片 M0 M1 M2 MP3 1 1 1 按鍵一對一 0 1 1 并口 1 0 1 三線串口 1 1 0 本系統(tǒng)采用的按鍵一對一模式 功能描述 此模式具有四組按鍵，分別為四個錄音鍵，四個放音鍵，可錄 4 段語音。同一組的語音重新錄制時，會將原來的語音覆蓋。其錄放音端口跟功能如下表所示。 語音 第 1 段 第 2 段 第 3 段 第 4 段 錄音端口 P00 P01 P02 P03 放音端口 P04 P05 P06 P07 以上控制端口均為負脈沖觸發(fā)，按鍵防抖時間為 15ms。 時序圖描述 錄音時序圖 放音時序圖 、上傳語音文件 和原理圖 WTVSR 配合相關上位機軟件，可以通過 USB 向 PC 端上傳語音文件，包括錄制的語音。所上傳的語音文件格式為 WAV。 PC 端也可以下載 WAV 文件到 WTVSR，供 WTVSR 播放。所下載的語音文件名以F 開頭，如 F0001 則為下載的語音，也就是固定語音。 下載、上傳應用電路 原理圖 R E C O R DB U SYST A T U S8 m s 1 0 m sP L AYV O I C EB U S Y1 5 m s1 0 m sR1 22R2 22R3 1 .5 KR41 0 0 K1 2 MC22 2 PC32 2 PC51 0 4C11 0 4C42 2 0 u F / 1 0 VD14 0 0 7P 1 7P 0 4P 0 1P 0 0P 0 2P 0 0P 0 2P 0 4P 1 7G N DP 0 1V D DG N DDD+ F L A S H C L KF L A S H D OF L A S H D IF L A S H C SW TV S R R E S E TG N D1234567V D D 3 3W TV S R V C CU S B123412345678910 11121314151617181920DOC L KV D DG N DDD+V D D 3 3V D D UV D D AX O U T X I NP 1 7P 1 5I O V D D 1I O V D D 0CSNCTE S TR E S E TDIW TU 0 2 2 0 S S二． 系統(tǒng)固定提示音模塊設計 JQ6500 是一個提供串口的 MP3 芯片，完美的集成了 MP WMV 的硬解碼。同時軟件支持 TF 卡驅動，支持電腦直接更新 spi flash 的內(nèi)容，支持 FAT1 FAT32 文件系統(tǒng)。通過簡單的串口指令即可完成播放指定的音樂，以及如何播放音樂等功能，無需繁瑣的底層操作，使用方便，穩(wěn)定可靠是此款產(chǎn)品的最大特點。另外該芯片也是深度定制的產(chǎn)品，專為固定語音播放領域開發(fā)的低成本解決方案。 2. 模塊管腳說明 引 腳序號 引腳名稱 功能描述 備注 1 K1 對應第 1段音頻 對地觸發(fā)播放第 1段音頻 2 K2 對應第 2段音頻 對地觸發(fā)播放第 2段音頻 3 K3 對應第 3段音頻 對地觸發(fā)播放第 3段音頻 4 K4 對應第 4段音頻 對地觸發(fā)播放第 4段音頻 5 K5 對應第 5段音頻 對地觸發(fā)播放第 5段音頻 6 SGND 地 電源地 7 ADKEY AD 口 8 BUSY 播放指示燈 有音頻輸出時高，無音頻輸出高 9 RX UART 串行數(shù)據(jù)輸入 10 TX UART 串行數(shù)據(jù)輸出 11 GND 地 電源地 12 DC5V 模塊電源輸入 不可以超過 13 ADC_R 音頻輸出右聲道 驅動耳機、功放 14 ADC_l 音頻輸出左聲道 驅動耳機、功放 15 SPK 喇叭 + 直接驅動 1W/8R 以下喇叭 16 SPK+ 喇叭 JQ6500 模塊 SPI FLASH 容量與音頻時間長度對換表： (單位： S) 本模塊采用的芯片 SPI FLASH 容量為 32MBits 支持異步串口通訊模式 ,通過串口接受上位機發(fā)送的命令 通訊標準 :9600 bps 數(shù)據(jù)位 :8 校驗位 :none 流控制 :none 格式 ： $S VER Len CMD Feedback para1 para2 checksum $O $S 起始位 0x7E 每條命令反饋均以 $開頭 ,即 0x7E Len Len 后字節(jié)個數(shù) Len + CMD + para1 + para2 CMD 命令字 表示具體的操作 ,比如播放 /暫停等等 para1 參數(shù) 1 查詢的數(shù)據(jù)高字節(jié) (比如歌曲序號 ) para2 參數(shù) 2 查詢的數(shù)據(jù)低字節(jié) $