電子禮儀語音器

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目： 電子禮儀語音器的設(shè)計(jì)和制作 學(xué) 院： 專業(yè)名稱： 電子信息工程 準(zhǔn)考證號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 20 11 年 11 月 30 日電子禮儀語音器摘 要 現(xiàn)在許多商場(chǎng)門口或品牌專賣店里，經(jīng)常會(huì)站上幾位漂亮的迎賓小姐，讓人進(jìn)門有一種親切感。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，一種用純電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此功能的電子禮儀語音器產(chǎn)生了,并給社會(huì)帶來了方便。本電路可安裝在賓館、飯店、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所門口，實(shí)現(xiàn)由行人控制的自動(dòng)發(fā)出禮儀用語的功能：當(dāng)有人進(jìn)入門時(shí)，電子禮儀語音器就發(fā)出“您好，歡迎光臨！”的問候；當(dāng)有人走出門時(shí)，電子禮儀語音器就發(fā)出“你好，謝謝光臨！”的問候。 本

2、電子迎賓設(shè)計(jì)電路由激光接收和發(fā)射器、at89c52單片機(jī)集成的最小系統(tǒng)電路、wt588d芯片集成的語音電路和音頻放大器組成。先由激光接收和發(fā)射器判斷進(jìn)出方向，將信號(hào)傳達(dá)給at89c52單片機(jī)，經(jīng)分析，傳達(dá)信息給wt588d芯片集成的語音電路，讓其經(jīng)過音頻放大器發(fā)出相應(yīng)的語音。關(guān)鍵詞 電子迎賓；最小系統(tǒng)模塊；激光模塊；語音模塊目 錄1 引言42 方案論證43 系統(tǒng)框圖54 整體流程圖55 硬件設(shè)計(jì)75.1 最小系統(tǒng)模塊75.1.1電源顯示部分75.1.2 串口部分75.1.3單片機(jī)部分85.1.4晶振部分95.1.5 復(fù)位部分95.2擴(kuò)展板模塊105.2.1語音部分105.2.2激光部分126

3、電路的工作原理137 結(jié)論14致謝15參考文獻(xiàn)151 緒論在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天，各行各業(yè)為提高競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛推出了各種新奇的事物來吸引消費(fèi)者。經(jīng)過長時(shí)間的市場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)各種商場(chǎng)、酒店等場(chǎng)所門口都站有一排或兩排迎賓小姐，這種迎賓方式不但耗費(fèi)了大量的人力資源，而且由于現(xiàn)在的人力成本的不斷的增加，這樣就大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，此外還會(huì)由于服務(wù)人員長時(shí)間的從事單調(diào)重復(fù)的工作，造成對(duì)工作的熱情銳減，從而影響服務(wù)質(zhì)量。針對(duì)這一現(xiàn)象我們決定開發(fā)設(shè)計(jì)一套電子禮儀迎賓裝置，這種設(shè)計(jì)不但成本低廉，而且工作性能穩(wěn)定，能夠無時(shí)無刻為顧客提供最真誠的服務(wù)。在微電子技術(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

4、度高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)控制智能迎賓系統(tǒng)，不僅便于統(tǒng)一管理，而且能減少人力資源，還對(duì)環(huán)境改善、提高經(jīng)濟(jì)效益都有著顯著的效果。為此我們決定設(shè)計(jì)這種新型的電子禮儀語音器來代替人力。該電子迎賓裝置是以激光為傳感源，加以語音控制電路組裝而成，能隨時(shí)任意改變語音電路中的錄音，以滿足不同場(chǎng)所的要求。我們的這款設(shè)計(jì)，是符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，投放市場(chǎng)一定會(huì)得到廣泛的應(yīng)用，并且具有廣闊的市場(chǎng)前景。2 方案論證 本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)是采用激光控制自動(dòng)識(shí)別顧客的進(jìn)、出方向，客人進(jìn)門時(shí)他會(huì)說歡迎光臨，出門時(shí)它又會(huì)說謝謝光臨。激光控制是個(gè)很廣泛的技術(shù)領(lǐng)域，它是通過一定的技術(shù)對(duì)被檢測(cè)的物體實(shí)施一定距離的控制。一個(gè)激光接收發(fā)射器只

5、能探測(cè)人體運(yùn)動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的信號(hào)，它不能分辨人體運(yùn)動(dòng)的方向，不能依據(jù)人體運(yùn)動(dòng)不同的方向產(chǎn)生不同的信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)控制電路。為此，我們利用了兩個(gè)激光發(fā)射接收裝置，兩個(gè)之間有一定的距離，根據(jù)人阻斷激光信號(hào)的先后順序，來判斷人是進(jìn)入還是出去，通過產(chǎn)生的不同的信號(hào)去觸發(fā)相應(yīng)的控制電路，實(shí)現(xiàn)我們的要求。本設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮了以下幾種控制方式：（1）激光接收電路控制：電路外圍接電阻元件，做成電路板時(shí)需將電阻、二極管、集成塊做在一塊，并進(jìn)行封裝。（2）at89c52單片機(jī)最小系統(tǒng)控制：該控制電路有電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、串口電路和單片機(jī)組成。單片機(jī)at89c52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它有40個(gè)引腳，32個(gè)外

6、部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線。（3）語音模塊：它是由wt588d芯片構(gòu)成的一塊電路，有一個(gè)發(fā)光二極管來分辨其是否工作，外圍電路還有電阻電容及相關(guān)芯片。這些器件不僅價(jià)格低，功耗低而且性能高又可靠，并且電路十分簡單。依據(jù)本課題的要求使用這種控制方式最為經(jīng)濟(jì)。43 系統(tǒng)框圖本設(shè)計(jì)是由多個(gè)模塊組成的控制電路。整個(gè)電路主要有激光發(fā)射、接收模塊，單片機(jī)模塊，語音模塊等3大模塊組成。系統(tǒng)各模塊之間的關(guān)系示意圖如圖1-1所示。 圖1-1 系統(tǒng)整體框圖4 整體流程圖系統(tǒng)的整體流程如下（圖1-2）。首先當(dāng)有人進(jìn)來時(shí)，系統(tǒng)會(huì)先自

7、動(dòng)判斷激光是否被阻斷，若沒有被阻斷，則無任何變化。若被阻斷，則led1閃爍，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)判斷激光是否被阻斷，是則led2閃爍，這時(shí)系統(tǒng)再延時(shí)3秒，語音播報(bào)歡迎光臨。同理，當(dāng)有人出去則播報(bào)謝謝光臨。系統(tǒng)主要根據(jù)兩個(gè)激光被阻斷的時(shí)間差來判別人的進(jìn)出。8圖1-2 系統(tǒng)流程圖5 硬件設(shè)計(jì)5.1最小系統(tǒng)模塊 該最小系統(tǒng)包括電源部分、串口部分、單片機(jī)部分、晶振部分和復(fù)位部分。每個(gè)部分的具體電路圖及作用如下： 5.1.1電源顯示部分 電源顯示部分主要是給單片機(jī)供電時(shí)顯示電源的指示，使其能正常的工作。用一個(gè)發(fā)光二極管來做指示，當(dāng)電源接通時(shí)，則發(fā)光二極管發(fā)光，表示供電正常，具體電路圖:（如圖1-3）5圖1-3電源

8、顯示電路5.1.2 串口部分串口部分主要是通過max232芯片將電腦的串行口信號(hào)電平（+12v,-12v）轉(zhuǎn)換為單片機(jī)使用的信號(hào)電平（+5v,0)。（如圖1-4）圖1-4 串口電路5.1.3單片機(jī)部分單片機(jī)部分是系統(tǒng)的核心部分，將系統(tǒng)的軟件程序下載到芯片中以便驅(qū)動(dòng)硬件的實(shí)現(xiàn)。具體電路圖：（如圖1-5）1圖1-5 單片機(jī)電路5.1.4晶振部分 晶振電路也是時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生單片機(jī)正常工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。（如圖1-6）3圖1-6 晶振電路5.1.5 復(fù)位部分 復(fù)位電路使cpu和系統(tǒng)的其他功能都恢復(fù)到一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。（如圖1-7）圖1-7 復(fù)位電路5.2擴(kuò)展板模塊 該擴(kuò)展板

9、模塊包括語音模塊部分和激光模塊部分。每個(gè)部分的具體電路圖和作用如下： 5.2.1語音部分 語音模塊電路是實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)功能的。（如圖1-8）語音控制模塊將語音信號(hào)通過采用轉(zhuǎn)化為數(shù)字，存儲(chǔ)在ic的rom中，再通過電路將rom中的數(shù)字還原成語音信號(hào)，目前市場(chǎng)上流行的語音芯片很多，從性價(jià)比、實(shí)現(xiàn)功能、支持多種語音格式等多方角度考慮，wt588d系列的芯片可謂一枝獨(dú)秀。7圖1-8 語音模塊電路 wt588d語音芯片特性： wt588d語音芯片不僅可以作為一般語音芯片，當(dāng)從片發(fā)聲，而且因?yàn)閕/o口多，帶控制功能和外置flash存儲(chǔ)器，所以能做flash單片機(jī)；最重要的是還可以按照樣品直接投掩膜，管腳完全不

10、用改動(dòng)，價(jià)錢便宜一半。 .外掛2m32m的flash，時(shí)間從321054秒。掩膜為內(nèi)置rom，最長支持400秒（6k采樣）。采樣率支持6k22k .dac輸出：13bit，pwm輸出：12bit .內(nèi)置0.5w功放，可直接推動(dòng)0.5w/8揚(yáng)聲器 .支持加載mp3/wav/wma三種音頻格式 .工作電壓：dc2.8v5.5v .靜態(tài)休眠電流：10ua .可通過電腦軟件，隨意組合語音，可插入靜音，插入的靜音不占用內(nèi)存的容量，一個(gè)已加載語音可重復(fù)調(diào)用到多個(gè)地址，重復(fù)調(diào)用的，不占空間，這是其它芯片所不具備的 .usb下載方式，支持在線下載/isp下載 .7種控制方式：mp3控制模式、按鍵控制模式、38

11、矩陣控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制i/o口擴(kuò)展輸出模式 .掩膜后的管腳與原來一致，性能一樣，音質(zhì)一樣。不用更改電路。且不用焊接flash .最多可加載500段語音；210段可控制地址位，單個(gè)地址位最多可加載128段語音，地址位內(nèi)的語音組合播放； .插入的靜音時(shí)間范圍10ms25min；靜音不占用存儲(chǔ)空間； 應(yīng)用領(lǐng)域：汽車電子、家電控制，高端智能玩具，益智類，通訊類、工業(yè)控制，智能交通、儀器儀表等。 2、芯片6k采樣率時(shí)flash容量跟語音存儲(chǔ)時(shí)間的關(guān)系： 10表2-15.2.2激光部分 激光模塊電路是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的探測(cè)。（如圖1-9）激光模塊由兩個(gè)激光發(fā)

12、射器和兩個(gè)激光接收器組成，當(dāng)電路通電后，其發(fā)射、接收的中心頻率一致，在激光光路傳輸正常（無人遮擋）時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的光脈沖信號(hào)直射在光電接收管上，接收管將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)放大、整流、濾波后，輸出低電平信號(hào)，該信號(hào)對(duì)后級(jí)電路不發(fā)生作用，既語音電路不工作。當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，激光光路被人體遮擋住，進(jìn)門的接收器接收不到激光信號(hào)，輸出便轉(zhuǎn)呈高電平。該脈沖經(jīng)過at89c52單片機(jī)模塊的處理輸出，觸發(fā)語音電路,語音電路是以wt588d為核心組成的，內(nèi)部儲(chǔ)有程序所體現(xiàn)出的語音“歡迎光臨”，這時(shí)語音電路便發(fā)出歡迎光臨。在另外一條出激光光路中，其工作原理和上述進(jìn)激光光路類同。這樣就能完成自動(dòng)電子迎賓的目

13、的。2圖1-9 激光模塊電路6 電路的工作原理利用人走過迎賓時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)陰影的特點(diǎn)，通過光敏電阻對(duì)光線變化信號(hào)接收，作為本制作的傳感器，電路原理圖如圖1-10所示。本制作采用電池供電，通電后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)。當(dāng)有人經(jīng)過感光器件時(shí)，由于人的身體會(huì)擋住光線，光敏電阻接收的光線強(qiáng)度發(fā)生變化；這個(gè)變化經(jīng)c2耦合，經(jīng)q1等組成的高增益放大后，輸入ic1的反相輸入端；這個(gè)信號(hào)與同相輸入端輸入的信號(hào)在ic1內(nèi)部經(jīng)運(yùn)算法大處理后，形成一個(gè)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)ic1內(nèi)部的音頻發(fā)生電路工作，產(chǎn)生“您好，歡迎光臨！”音頻信號(hào)，經(jīng)sp1完成點(diǎn)聲轉(zhuǎn)換，使人們能聽到這句問候語。6ic1是一塊信號(hào)放大、音頻信號(hào)發(fā)生機(jī)功率大于一體

14、的集成電路，為了減小整個(gè)電子迎賓器的尺度，可將所有外圍電路全部一塊線路板上。該電路由聲控觸發(fā)電路、定時(shí)電路、達(dá)林頓電路、控制執(zhí)行電路組成。和上sa開關(guān)。由于vs單項(xiàng)可控制硅基極處于臨界觸發(fā)狀態(tài)，vs可控硅不導(dǎo)通。當(dāng)mic駐極體電容話筒受到一定強(qiáng)度的聲波沖擊后，所產(chǎn)生的電流經(jīng)c1電容、通過單向可控硅vs的基極，觸發(fā)vs的可控硅導(dǎo)通，+6v電源通過sa開光、k-1常閉觸點(diǎn)經(jīng)vs可控硅的a、k極接通c2電容，回到電容負(fù)端，形成充電回路。vt1、vt2三極管基極得到正向偏置，vt1、vt2達(dá)林頓管導(dǎo)通，繼電器k得電吸合，k-1常開觸點(diǎn)接通ha高響度報(bào)警器。在k-1常閉觸點(diǎn)斷開的瞬間，可控硅vs的截止，

15、電容c2開始放電。定時(shí)一段時(shí)間后，隨著定時(shí)電路里c2放電電流的逐漸減小，vt1、vt2集電極放大電流小于k的吸合電流時(shí)，繼電器k無法維持吸合，繼電器k繞組失電釋放，k-1常開觸點(diǎn)恢復(fù)常開狀態(tài)，ha報(bào)警器停止報(bào)警。9 圖1-10電路原理圖7 結(jié)論電子禮儀語音器的設(shè)計(jì)有很大的應(yīng)用前景，關(guān)于它在各個(gè)服務(wù)部門中的應(yīng)用還未在市場(chǎng)普遍推廣，找工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多部門正在以高薪聘請(qǐng)迎賓小姐，與其長期的向迎賓小姐付薪水，不如用電子產(chǎn)品來替代人力，這種電子禮儀語音器不但經(jīng)濟(jì)而且十分的有趣。但是，在我的設(shè)計(jì)中由于還是缺乏一些實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，考慮問題也不是太全面，使得控制系統(tǒng)有一些的小漏洞。比如說當(dāng)出現(xiàn)同進(jìn)同出這種

16、情況的時(shí)候，系統(tǒng)還不能百分百的應(yīng)對(duì)，對(duì)于這個(gè)問題的解決，還需要我在以后的工作過程中繼續(xù)學(xué)習(xí)和增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來完成。致謝歷時(shí)將近一個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師李宏老師，他對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多有用的素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)和指正！參考文獻(xiàn)1張毅剛 單片機(jī)原理及應(yīng)用【m】 2003年12月第