电子礼仪语音器.docx
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电子礼仪语音器
毕业设计(论文)
题目:
电子礼仪语音器的设计和制作
学院:
专业名称:
电子信息工程
准考证号:
学生姓名:
指导教师:
2011年11月30日
电子礼仪语音器
摘要
现在许多商场门口或品牌专卖店里,经常会站上几位漂亮的迎宾小姐,让人进门有一种亲切感。
随着电子技术的发展,一种用纯电子技术来实现此功能的电子礼仪语音器产生了,并给社会带来了方便。
本电路可安装在宾馆、饭店、商场等公共场所门口,实现由行人控制的自动发出礼仪用语的功能:
当有人进入门时,电子礼仪语音器就发出“您好,欢迎光临!
”的问候;当有人走出门时,电子礼仪语音器就发出“你好,谢谢光临!
”的问候。
本电子迎宾设计电路由激光接收和发射器、AT89C52单片机集成的最小系统电路、WT588D芯片集成的语音电路和音频放大器组成。
先由激光接收和发射器判断进出方向,将信号传达给AT89C52单片机,经分析,传达信息给WT588D芯片集成的语音电路,让其经过音频放大器发出相应的语音。
关键词
电子迎宾;最小系统模块;激光模块;语音模块
7结论14
参考文献··························································15
1绪论
在竞争日益激烈的今天,各行各业为提高竞争力,纷纷推出了各种新奇的事物来吸引消费者。
经过长时间的市场调查,发现各种商场、酒店等场所门口都站有一排或两排迎宾小姐,这种迎宾方式不但耗费了大量的人力资源,而且由于现在的人力成本的不断的增加,这样就大大增加了企业的生产成本,此外还会由于服务人员长时间的从事单调重复的工作,造成对工作的热情锐减,从而影响服务质量。
针对这一现象我们决定开发设计一套电子礼仪迎宾装置,这种设计不但成本低廉,而且工作性能稳定,能够无时无刻为顾客提供最真诚的服务。
在微电子技术与数字化技术发展的今天,开发这种服务质量好、智能化程度高、经济实用的自动控制智能迎宾系统,不仅便于统一管理,而且能减少人力资源,还对环境改善、提高经济效益都有着显著的效果。
为此我们决定设计这种新型的电子礼仪语音器来代替人力。
该电子迎宾装置是以激光为传感源,加以语音控制电路组装而成,能随时任意改变语音电路中的录音,以满足不同场所的要求。
我们的这款设计,是符合经济发展的必然趋势,投放市场一定会得到广泛的应用,并且具有广阔的市场前景。
2方案论证
本设计控制系统是采用激光控制自动识别顾客的进、出方向,客人进门时他会说欢迎光临,出门时它又会说谢谢光临。
激光控制是个很广泛的技术领域,它是通过一定的技术对被检测的物体实施一定距离的控制。
一个激光接收发射器只能探测人体运动对其产生的信号,它不能分辨人体运动的方向,不能依据人体运动不同的方向产生不同的信号触发相应控制电路。
为此,我们利用了两个激光发射接收装置,两个之间有一定的距离,根据人阻断激光信号的先后顺序,来判断人是进入还是出去,通过产生的不同的信号去触发相应的控制电路,实现我们的要求。
本设计中优先考虑了以下几种控制方式:
(1)激光接收电路控制:
电路外围接电阻元件,做成电路板时需将电阻、二极管、集成块做在一块,并进行封装。
(2)AT89C52单片机最小系统控制:
该控制电路有电源电路、晶振电路、复位电路、串口电路和单片机组成。
单片机AT89C52是51系列单片机的一个型号,它有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。
(3)语音模块:
它是由WT588D芯片构成的一块电路,有一个发光二极管来分辨其是否工作,外围电路还有电阻电容及相关芯片。
这些器件不仅价格低,功耗低而且性能高又可靠,并且电路十分简单。
依据本课题的要求使用这种控制方式最为经济。
[4]
3系统框图
本设计是由多个模块组成的控制电路。
整个电路主要有激光发射、接收模块,单片机模块,语音模块等3大模块组成。
系统各模块之间的关系示意图如图1-1所示。
图1-1系统整体框图
4整体流程图
系统的整体流程如下(图1-2)。
首先当有人进来时,系统会先自动判断激光①是否被阻断,若没有被阻断,则无任何变化。
若被阻断,则LED1闪烁,这时系统会判断激光②是否被阻断,是则LED2闪烁,这时系统再延时3秒,语音播报欢迎光临。
同理,当有人出去则播报谢谢光临。
系统主要根据两个激光被阻断的时间差来判别人的进出。
[8]
图1-2系统流程图
5硬件设计
5.1最小系统模块
该最小系统包括电源部分、串口部分、单片机部分、晶振部分和复位部分。
每个部分的具体电路图及作用如下:
5.1.1电源显示部分
电源显示部分主要是给单片机供电时显示电源的指示,使其能正常的工作。
用一个发光二极管来做指示,当电源接通时,则发光二极管发光,表示供电正常,具体电路图:
(如图1-3)[5]
图1-3电源显示电路
5.1.2串口部分
串口部分主要是通过MAX232芯片将电脑的串行口信号电平(+12V,-12V)转换为单片机使用的信号电平(+5V,0)。
(如图1-4)
图1-4串口电路
5.1.3单片机部分
单片机部分是系统的核心部分,将系统的软件程序下载到芯片中以便驱动硬件的实现。
具体电路图:
(如图1-5)[1]
图1-5单片机电路
5.1.4晶振部分
晶振电路也是时钟电路,用于产生单片机正常工作所需的时钟信号。
(如图1-6)[3]
图1-6晶振电路
5.1.5复位部分
复位电路使CPU和系统的其他功能都恢复到一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。
(如图1-7)
图1-7复位电路
5.2扩展板模块
该扩展板模块包括语音模块部分和激光模块部分。
每个部分的具体电路图和作用如下:
5.2.1语音部分
语音模块电路是实现语音播报功能的。
(如图1-8)语音控制模块将语音信号通过采用转化为数字,存储在IC的ROM中,再通过电路将ROM中的数字还原成语音信号,目前市场上流行的语音芯片很多,从性价比、实现功能、支持多种语音格式等多方角度考虑,WT588D系列的芯片可谓一枝独秀。
[7]
图1-8语音模块电路
WT588D语音芯片特性:
WT588D语音芯片不仅可以作为一般语音芯片,当从片发声,而且因为I/O口多,带控制功能和外置FLASH存储器,所以能做FLASH单片机;最重要的是还可以按照样品直接投掩膜,管脚完全不用改动,价钱便宜一半。
.外挂2M~32M的Flash,时间从32—1054秒。
掩膜为内置ROM,最长支持400秒(@6K采样)。
采样率支持6K~22K
.DAC输出:
13Bit,PWM输出:
12Bit
.内置0.5W功放,可直接推动0.5W/8Ω扬声器
.支持加载MP3/WAV/WMA三种音频格式
.工作电压:
DC2.8V~5.5V
.静态休眠电流:
<10uA
.可通过电脑软件,随意组合语音,可插入静音,插入的静音不占用内存的容量,一个已加载语音可重复调用到多个地址,重复调用的,不占空间,这是其它芯片所不具备的
.USB下载方式,支持在线下载/ISP下载
.7种控制方式:
MP3控制模式、按键控制模式、3×8矩阵控制模式、并口控制模式、一线串口控制模式、三线串口控制模式以及三线串口控制I/O口扩展输出模式
.掩膜后的管脚与原来一致,性能一样,音质一样。
不用更改电路。
且不用焊接FLASH
.最多可加载500段语音;210段可控制地址位,单个地址位最多可加载128段语音,地址位内的语音组合播放;
.插入的静音时间范围10ms~25min;静音不占用存储空间;
应用领域:
汽车电子、家电控制,高端智能玩具,益智类,通讯类、工业控制,智能交通、仪器仪表等。
2、芯片6K采样率时FLASH容量跟语音存储时间的关系:
[10]
表2-1
5.2.2激光部分
激光模块电路是实现信号的探测。
(如图1-9)激光模块由两个激光发射器和两个激光接收器组成,当电路通电后,其发射、接收的中心频率一致,在激光光路传输正常(无人遮挡)时,发射器发出的光脉冲信号直射在光电接收管上,接收管将光脉冲信号转换成相应的电信号,经放大、整流、滤波后,输出低电平信号,该信号对后级电路不发生作用,既语音电路不工作。
当有人进入时,激光光路被人体遮挡住,进门的接收器接收不到激光信号,输出便转呈高电平。
该脉冲经过AT89C52单片机模块的处理输出,触发语音电路,语音电路是以WT588D为核心组成的,内部储有程序所体现出的语音“欢迎光临”,这时语音电路便发出‘欢迎光临’。
在另外一条‘出’激光光路中,其工作原理和上述‘进’激光光路类同。
这样就能完成自动电子迎宾的目的。
[2]
图1-9激光模块电路
6电路的工作原理
利用人走过迎宾时会产生一个阴影的特点,通过光敏电阻对光线变化信号接收,作为本制作的传感器,电路原理图如图1-10所示。
本制作采用电池供电,通电后系统进入等待状态。
当有人经过感光器件时,由于人的身体会挡住光线,光敏电阻接收的光线强度发生变化;这个变化经C2耦合,经Q1等组成的高增益放大后,输入IC1的反相输入端;这个信号与同相输入端输入的信号在IC1内部经运算法大处理后,形成一个控制信号,驱动IC1内部的音频发生电路工作,产生“您好,欢迎光临!
”音频信号,经SP1完成点声转换,使人们能听到这句问候语。
[6]
IC1是一块信号放大、音频信号发生机功率大于一体的集成电路,为了减小整个电子迎宾器的尺度,可将所有外围电路全部一块线路板上。
该电路由声控触发电路、定时电路、达林顿电路、控制执行电路组成。
和上SA开关。
由于VS单项可控制硅基极处于临界触发状态,VS可控硅不导通。
当MIC驻极体电容话筒受到一定强度的声波冲击后,所产生的电流经C1电容、通过单向可控硅VS的基极,触发VS的可控硅导通,+6v电源通过SA开光、K-1常闭触点经VS可控硅的A、K极接通C2电容,回到电容负端,形成充电回路。
VT1、VT2三极管基极得到正向偏置,VT1、VT2达林顿管导通,继电器K得电吸合,K-1常开触点接通HA高响度报警器。
在K-1常闭触点断开的瞬间,可控硅VS的截止,电容C2开始放电。
定时一段时间后,随着定时电路里C2放电电流的逐渐减小,VT1、VT2集电极放大电流小于K的吸合电流时,继电器K无法维持吸合,继电器K绕组失电释放,K-1常开触点恢复常开状态,HA报警器停止报警。
[9]
图1-10电路原理图
7结论
电子礼仪语音器的设计有很大的应用前景,关于它在各个服务部门中的应用还未在市场普遍推广,找工作时,经常会发现有很多部门正在以高薪聘请迎宾小姐,与其长期的向迎宾小姐付薪水,不如用电子产品来替代人力,这种电子礼仪语音器不但经济而且十分的有趣。
但是,在我的设计中由于还是缺乏一些实践的经验,考虑问题也不是太全面,使得控制系统有一些的小漏洞。
比如说当出现同进同出这种情况的时候,系统还不能百分百的应对,对于这个问题的解决,还需要我在以后的工作过程中继续学习和增加实践经验来完成。
致谢
历时将近一个月的时间终于将这篇论文写完,在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。
尤其要强烈感谢我的论文指导老师李宏老师,他对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。
另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。
在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢!
感谢这篇论文所涉及到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。
感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材,还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。
由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师批评和指正!
参考文献
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[7]张庆双语音器机械工业出版社【M】,2003.4
[8]阎石数字电子技术基础【M】北京:
高等教育出版社,1998
[9]XX感应式电子迎宾器设计【J】
[10]瞿贵容自动电子迎宾电路.家庭电子;2005(16)
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