基于STM32的智能语音提醒器设计.doc
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基于STM32的智能语音提醒器设计.doc
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基于STM32的智能语音提醒器设计
摘要:
随着生活节奏的加快,人们迫切需要合理的时间安排。
电子备忘录便携易用但缺少即时提醒功能,而常见的具有备忘录功能的语音提醒器功能单一、随意性差。
因此,本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器,该提醒器具有功能多、随意性好、即时提醒等特点。
关键词:
提醒器;STM32;即时提醒
1.引言
随着生活节奏的加快,人们经常会遇到必须在短时间内完成很多事情的情况。
如果没有合理的时间安排,将会导致生活的一片混乱。
而合理的时间安排需要强大的记忆,这对于许多平常人而言是难以达到的,因此备忘录便占有了重要的地位。
目前,文本备忘录因其携带困难且记录复杂而基本消失;常见便携式电子备忘录作为附件需在手机、平板电脑等电子产品上使用或需与网络实时连接使用[1-2],能以文字或语音记录,但操作较为复杂,对于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿是不方便的。
而市面上常见的独立语音提醒器种类繁多,但具有功能单一、随意性差等缺点[3-5]。
因此,本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器,该提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒等特点。
2.提醒器设计方案
由于智能提醒器具有功能多样、随意性好且即时提醒等特点,因此其所需具备的功能有以下几点:
(1)可以显示时间和日期;
(2)可以按照时间顺序播放语音提醒;
(3)可以随时录音,并设定播放时间,同时可以根据事情的重要性设定播放次数;
(4)可以随时进入或退出语音;
(5)可以删除语音;
(6)具有50-100条的语音存储空间。
3.提醒器的硬件设计
根据智能提醒器的功能要求,选择了意法半导体的STM32F103ZET6作为核心芯片,加上语音模块VS1053B、SD存储模块以及LCD显示模块,构成了提醒器的硬件系统。
如图1所示。
STM32F103ZET6芯片是基于ARMCortex-M3内核的32位微控制器,拥有着512K的片内FLASH和64K片内RAM,能多线程操作。
I/O口多达80个,4个通用定时器,2个高级定时器,2个基本定时器,满足提醒器的设计要求。
语音模块选用的是ALIENTEK生产的高性能音频编解码模块ATK-VS1053MP3。
该模块支持包括MP3和WAV等众多音频格式的解码,并支持OGG与WAV音频格式的录音,还有高低音以及EarSpeaker空间效果设置。
图1智能提醒器的硬件框图
4.提醒器的软件编程
根据提醒器的功能要求,软件需要实现以下几部功能:
(1)显示部分:
系统在上电后,可以显示时间(其中包括年月日及准确时间);显示操作界面;具备待机和唤醒的功能。
这由主程序完成,流程图见图2;
(2)操作部分:
按照时间顺序播放语音提醒;可以随时录音,并设定播放时间和播放次数;可以随时查听语音;可以删除语音。
这由中断子程序完成,中断优先级为播放>录音>查看>删除,图3、4为播放中断、录音中断子程序流程图。
图2提醒器主程序流程图
图3录音中断程序流程图图4播放中断程序流程图
下表是某宝(10岁)上学日的时间安排。
表1某宝上学日的时间安排
提醒时间
提醒事项
提醒人员
提醒次数
AM7:
00
起床
妈妈
3
AM7:
45
上学
妈妈
1
PM5:
00
放学
妈妈
1
PM7:
00
做作业
爸爸
3
PM9:
00
练琴
爸爸
3
PM10:
00
上床
妈妈
3
作为不适宜使用手机的小朋友,自觉性尚处于培养阶段时,提醒器可以起到很好的辅助作用。
由上表可知,根据不同提醒事项,可以选择不同的提醒人员和提醒次数,以达到较好的提醒效果。
例如:
早上起床和晚上上床时,需要妈妈温柔的声音和相对比较频繁的提醒次数;做作业和练琴时的畏难情绪需要爸爸权威的声音来去除,而上学和放学的时间相对固定,所以提醒次数可以适当减少。
因此,基于时间安排和事情特性来选择提醒人员和设置提醒次数,从而灵活组合成适合个人的语音备忘录。
5.实验结果及结论
(1)本文以STM32为主控芯片设计了一款语音提醒器。
该语音提醒器可以显示时间和日期,按照时间顺序播放语音提醒;可以随时录音,并设定播放时间,同时可以根据事情特性设定提醒次数;具有50-100条的语音存储空间。
(2)该语音提醒器相比于市场上通用的提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒、通用性更广等特点,更适用于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿。
参考文献:
[1]周晓燕,蔡博文,区健聪,陈亦舟.可穿戴智能服药提醒器[J].电脑知识与技术,2017,13(35):
208-209
[2]曾燕香,陈丽丽,林勇.安卓4D智能提醒器设计与实现[J].宁波工程学院学报,2016,28(01):
37-44
[3]吴亚栋,孙亚,曾光.基于AT89S52的智能语音提醒药盒设计[J].安阳工学院学报,2014,02:
54-55
[4]齐皓,吴德,辛昌茂,陈月明,梁振.一种服药提示器的设计[J].中国医疗设备,2014,29(10):
119-121
[5]杨旭方.基于凌阳单片机的服药提醒器[J].电子技术与软件工程,2014(04):
136-137
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