基于GPS模塊與單片機(jī)的語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　引言

　　目前，列車系統(tǒng)播報(bào)(如列車下一站的站名、距離下一站的距離、下一站所在地方的旅游風(fēng)景、名勝簡(jiǎn)介等)普遍采用列車播音員通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方式簡(jiǎn)單易行，但也存在一些不足，常常出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)等現(xiàn)象，不能夠滿足列車系統(tǒng)的要求。本文設(shè)計(jì)一款列車自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)，以凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A為控制核心，擴(kuò)展外圍存儲(chǔ)介質(zhì)保存語(yǔ)音資源，同時(shí)利用GPS模塊作為位置確定裝置，實(shí)現(xiàn)列車到站的語(yǔ)音播報(bào)功能。如圖1是手持式GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

　　控制原理和系統(tǒng)組成

　　本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)通過(guò)GPS與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信接口來(lái)接收位置信息。以現(xiàn)在最為常用的安全數(shù)字卡(Secure Digital Card, SD卡)作為擴(kuò)展內(nèi)存，用以保存不同的站點(diǎn)和語(yǔ)音信息。該系統(tǒng)控制中心通過(guò)把從GPS獲得的定位信息與自身保存的站點(diǎn)信息相比較，以確定是否到站和當(dāng)前車站信息;并且分析出到站時(shí)間，以通過(guò)鍵盤隨時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)和文本顯示。在每種情況下，控制中心對(duì)信息進(jìn)行判斷處理，并利用喇叭把內(nèi)存中相應(yīng)的語(yǔ)音信息輸出，把內(nèi)存中相應(yīng)的文字信息正確顯示。考慮到實(shí)際中特殊情況的需要(如列車意外故障的原因或者前方鐵路受損的突發(fā)原因)，系統(tǒng)設(shè)置鍵盤掃描中斷，從而方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)播報(bào)和人工操作的轉(zhuǎn)換，并能夠按需要更新沿途站點(diǎn)信息和實(shí)現(xiàn)緊急情況的預(yù)報(bào)。而每節(jié)車廂之間，車廂與控制中心之間通過(guò)控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network, CAN)來(lái)傳遞列車信息。

　　同時(shí)，為了人機(jī)交流界面友好，在控制中心可以通過(guò)上層PC來(lái)顯示即將到達(dá)的站名、時(shí)間等信息。其工作流程如圖2所示。