紅外傳遞語音信號系統(tǒng)設(shè)計

1、利用紅外傳遞語音信號的系統(tǒng)設(shè)計利用紅外傳遞語音信號的系統(tǒng)設(shè)計2012-6-11畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計之學生姓名：安學生姓名：安 強強指導老師：于鳳芹指導老師：于鳳芹 教授教授 本課題本課題為了實現(xiàn)部隊拉動中指揮與聯(lián)系的實時通信，采用紅外激光接為了實現(xiàn)部隊拉動中指揮與聯(lián)系的實時通信，采用紅外激光接力通信作為車隊之間的聯(lián)絡(luò)方式力通信作為車隊之間的聯(lián)絡(luò)方式，利用單片機利用單片機、鍵盤和液晶顯示鍵盤和液晶顯示芯片芯片以及以及語音芯片設(shè)計一個車隊指揮聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)語音芯片設(shè)計一個車隊指揮聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，通過每兩車之間的轉(zhuǎn)發(fā)傳送實現(xiàn)指通過每兩車之間的轉(zhuǎn)發(fā)傳送實現(xiàn)指揮揮命令在全車隊的下達命令在全車隊的下達與接力，與接力，在指

2、揮命令傳遞過程中，實時顯示當前工在指揮命令傳遞過程中，實時顯示當前工作狀態(tài)和當前指令，同時伴隨語音提示。作狀態(tài)和當前指令，同時伴隨語音提示。 該車隊指揮聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)以紅外通信為基礎(chǔ)，分別從硬件和軟件進行設(shè)計。該車隊指揮聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)以紅外通信為基礎(chǔ)，分別從硬件和軟件進行設(shè)計。在硬件方面，本設(shè)計采用兩塊在硬件方面，本設(shè)計采用兩塊STC89C52RCSTC89C52RC型號單片機分別控制的紅外信號型號單片機分別控制的紅外信號的發(fā)射與接收，其中紅外發(fā)射模塊主要實現(xiàn)的功能是鍵盤指令輸入、紅外的發(fā)射與接收，其中紅外發(fā)射模塊主要實現(xiàn)的功能是鍵盤指令輸入、紅外信號編碼和紅外發(fā)射，由鍵盤輸入模塊與紅外發(fā)射電路組成；紅外

3、接收模信號編碼和紅外發(fā)射，由鍵盤輸入模塊與紅外發(fā)射電路組成；紅外接收模塊主要實現(xiàn)的功能是紅外信號接收、液晶顯示與語音播報，由紅外接收電塊主要實現(xiàn)的功能是紅外信號接收、液晶顯示與語音播報，由紅外接收電路、液晶顯示電路和語音播報電路組成。在軟件設(shè)計方面，采用路、液晶顯示電路和語音播報電路組成。在軟件設(shè)計方面，采用C C語言進行語言進行程序編寫，把系統(tǒng)劃分成發(fā)射部分與接收部分，其中發(fā)射部分主要包括鍵程序編寫，把系統(tǒng)劃分成發(fā)射部分與接收部分，其中發(fā)射部分主要包括鍵盤掃描程序和紅外發(fā)射程序，接收部分主要包括紅外接收子程序、液晶顯盤掃描程序和紅外發(fā)射程序，接收部分主要包括紅外接收子程序、液晶顯示子程序和語

4、音播報子程序示子程序和語音播報子程序 。 課題研究概述課題研究概述論文框架結(jié)構(gòu)論文框架結(jié)構(gòu)12345緒論緒論系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計硬件設(shè)計硬件設(shè)計軟件設(shè)計軟件設(shè)計結(jié)論與展望結(jié)論與展望緒論緒論課題研究的背景及意義課題研究的背景及意義有線通信規(guī)模大、費用高無線通信越來越受到廣泛應(yīng)用，其中紅外技術(shù)的飛速發(fā)展給傳統(tǒng)的聲音傳輸帶來了強大的沖擊力國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀紅外通信發(fā)展迅速，得到很多國際開發(fā)廠商的支持，成為一種最具成本效益和便于使用的無線通信技術(shù)國內(nèi)紅外通信處于發(fā)展之初，潛力很大，還有很多問題尚需解決鍵盤輸入時鐘及復位時鐘及復位紅外接收紅外發(fā)射液晶顯示語音播報STC89C52RCSTC8

5、9C52RC發(fā)射部分接收部分系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計本系統(tǒng)的設(shè)計主要分為兩部分：發(fā)射部分與接收部分，分兩個模塊對系本系統(tǒng)的設(shè)計主要分為兩部分：發(fā)射部分與接收部分，分兩個模塊對系統(tǒng)進行總體設(shè)計統(tǒng)進行總體設(shè)計38KHz載波載波 MCU鍵盤輸入鍵盤輸入調(diào)制調(diào)制驅(qū)動電路驅(qū)動電路紅外發(fā)射紅外發(fā)射當指令鍵被按下時，指令信號產(chǎn)生電路便產(chǎn)生所需要的控制指令當指令鍵被按下時，指令信號產(chǎn)生電路便產(chǎn)生所需要的控制指令信號，將指令脈沖編碼信號調(diào)制在載波振蕩器產(chǎn)生的載波上，然信號，將指令脈沖編碼信號調(diào)制在載波振蕩器產(chǎn)生的載波上，然后用脈碼調(diào)制信號去驅(qū)動紅外發(fā)后用脈碼調(diào)制信號去驅(qū)動紅外發(fā)射射二極管，以發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅二極

6、管，以發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波外光波紅外發(fā)射部分原理框圖紅外發(fā)射部分原理框圖語音電路語音電路 MCU顯示電路顯示電路解調(diào)解調(diào)放大電路放大電路紅外接收紅外接收一體化接收頭完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，解碼后把脈沖一體化接收頭完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，解碼后把脈沖信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，最后通過單片機控制完成相應(yīng)語音播報與液信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，最后通過單片機控制完成相應(yīng)語音播報與液晶顯示晶顯示紅外接收部分原理框圖紅外接收部分原理框圖車隊指揮聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)紅外發(fā)射模塊紅外接收模塊MCU外圍電路發(fā)射電路接收電路顯示電路語音電路電源電路時鐘電路復位電路鍵盤輸入硬件電路設(shè)計硬件電路設(shè)計123456ABCD654321DC

7、BATitleNumberR evisio nSizeBDate:8-Jun -2 012 Sh eet of File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:VCC40P0 .039P0 .138P0 .237P0 .336P0 .435P0 .534P0 .633P0 .732EA31ALE/PR OG30PSEN29P2 .728P2 .627P2 .526P2 .425P2 .324P2 .223P2 .122P2 .021P1 .01P1 .12P1 .23P1 .34P1 .45P1 .56P1 .67

8、P1 .78R ST9P3 .0 /R XD10P3 .1 /TXD11P3 .2 /INT012P3 .3 /INT113P3 .4 /T014P3 .5 /T115P3 .6 /W R16P3 .7 /R D17XTAL218XTAL119GND20STC8 9C 52R CK1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K12K13K14K15K16P1 .0P1 .1P1 .2P1 .3P1 .7P1 .6P1 .5P1 .4123U1ANDQ190 13SIR 333R 1VCCVCCSTC89C52RC紅外發(fā)射原理圖紅外發(fā)射原理圖123456ABCD654321DCBATitleN

9、umberR evisio nSizeBDate:8-Jun -2 012 Sh eet of File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:VCC40P0 .039P0 .138P0 .237P0 .336P0 .435P0 .534P0 .633P0 .732EA31ALE/PR OG30PS EN29P2 .728P2 .627P2 .526P2 .425P2 .324P2 .223P2 .122P2 .021P1 .01P1 .12P1 .23P1 .34P1 .45P1 .56P1 .67P1 .78R

10、 ST9P3 .0 /R XD10P3 .1 /TXD11P3 .2 /INT012P3 .3 /INT113P3 .4 /T014P3 .5 /T115P3 .6 /W R16P3 .7 /R D17XTAL218XTAL119GND20STC8 9C 52R CVSS1VCC2VO3R S4R /W5E6D07D18D29D310D411D512D613D714PS B15NC16R ESET17VOUT18A19K20LC D128 64VCCR 11VCCR 10C 19SP EAKERC 20C 21C 22C 14C 15C 16C 17C 18VCCR 7LEDR 6C 11R

11、8C 12C 13MICR OPHONER 9VCC D1LED2R ESET3MISO4MOSI5SC LK6SS7VSSA8ANALN9MIC+10MIC-11VSSP 212VSSD28R DY27FW D26ER ASE25R EC24PLAY23FT22VCC A21R OS C20VOL19AGC18AUD17VSSP 116SP +15SP -13VCC P14ISD176 0R EC321LT003 8VCCLCD12864ISD1760STC89C52RCVCC紅外接收原理圖紅外接收原理圖1234ABCD4321DCBATitleNumberR evisio nSizeA4D

12、ate:8-Jun -2 012 Sh eet of File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:K1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K12K13K14K15K16P1 .0P1 .1P1 .2P1 .3P1 .7P1 .6P1 .5P1 .4 本設(shè)計采用4x4矩陣鍵盤，矩陣鍵盤接至單片機的P1.0P1.7，在該系統(tǒng)中共用到8個按鍵（K1K8），分別對應(yīng)指令“加速”、“減速”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“前進”、“后退”、“停車”、“發(fā)車”。1234ABCD4321DCBATitleNumberR evi

13、sio nSizeA4Date:8-Jun -2 012 Sh eet of File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:123U1ANDQ190 13SIR 333R 1VCCT0P3 .7鍵盤電路鍵盤電路紅外發(fā)射電路紅外發(fā)射電路發(fā)射部分發(fā)射部分 紅外發(fā)射電路與單片機T0和P3.7相連，將從P3.7出來的指令脈沖編碼信號調(diào)制在定時器T0產(chǎn)生的38KHZ載波上，然后驅(qū)動SIR333紅外發(fā)射二極管，以發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波。1234ABCD4321DCBATitleNumberR evisio nSizeA4Da

14、te:8-Jun -2 012 Sh eet of File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:321LT003 8INT0VCC接收部分接收部分在紅外接收時采用LT0038 一體化接收頭完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，1腳連接單片機INT0，利用外部中斷對紅外二進制脈沖波形進行測量，通過檢測INT0信號下降沿到上升沿的這段時間相鄰的兩個中斷間隔的時間長度來判斷接收到的指令。1234ABCD4321DCBATitleNumberR evisio nSizeA4Date:8-Jun -2 012 Sh eet of

15、 File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:VSS1VCC2VO3R S4R /W5E6D07D18D29D310D411D512D613D714PSB15NC16R ESET17VOUT18A19K20LC D128 64P0 .0P0 .1P0 .2P0 .3P0 .4P0 .5P0 .6P0 .7P1 .0P1 .1P1 .2VCCR 11VCCVCC紅外接收電路紅外接收電路液晶顯示電路液晶顯示電路液晶顯示部分采用LCD12864顯示芯片，RS、R/W和E為讀寫控制端分別接到單片機的P1.0、P1.1和

16、P1.2DB0DB7為三態(tài)數(shù)據(jù)線，與單片機的P0腳相連，作為雙向數(shù)據(jù)接口。1234ABCD4321DCBATitleNumberR evisio nSizeA4Date:8-Jun -2 012 Sh eet of File:D:Desig n Exp lo rer 99 SEExamplesMy Design 1.ddbDrawn B y:R 10C 19SPEAKERC 20C 21C 22C 14C 15C 16C 17C 18VCCR 7LEDR 6C 11R 8C 12C 13MICR OPHONER 9P2 .0VCC D1LED2R ESET3MISO4MOSI5SC LK6SS

17、7VSSA8ANALN9MIC+10MIC-11VSSP212VSSD28R DY27FW D26ER ASE25R EC24PLAY23FT22VCC A21R OSC20VOL19AGC18AUD17VSSP116SP+15SP-13VCC P14ISD176 0P2 .7P2 .6P2 .4P2 .5P2 .3R ECP2 .1語音播報電路語音播報電路接收部分接收部分 語音播報電路采用ISD1760語音芯片完成語音的存儲與播報，本系統(tǒng)預先在ISD1760中分段存入“加速”、“減速”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”、“前進”、“后退”、“發(fā)車”、“停車”等語音，系統(tǒng)工作時主控單片機通過SPI模式與ISD1760進行串行通信。NY初始化鍵盤與紅外發(fā)射端口初始化鍵盤與紅外發(fā)射端口有鍵閉合？有鍵閉合？獲取鍵值獲取鍵值數(shù)據(jù)編碼產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)編碼產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀與數(shù)據(jù)幀與38K脈沖調(diào)脈沖調(diào)制制發(fā)送紅外編碼發(fā)送紅外編碼結(jié)束結(jié)束開始開始軟件流程圖軟件流程圖發(fā)射部分主流程圖發(fā)射部分主流程圖開始開始返回返回初始化紅外接收端口初始化紅外接收端口接收到紅外信號？接收到紅外信號？調(diào)用接收子程序調(diào)用接收子程序LCD顯示、語音播報顯示、語音播報NY軟件流程圖軟件流程圖接收部