基于DTMF方式的身份識別及語音自動播放系統(tǒng)
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3.1 DTMF編／解碼
DTMF編／解碼器選用MT8880。MT8880C是一個帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號收發(fā)器。該器件采用低功耗、高穩(wěn)定性的ISO-CMOS技術(shù)，內(nèi)置1個帶有可變增益的內(nèi)部放大器的高性能接收器，1個帶有脈沖計數(shù)器的發(fā)射器，以及1個可訪問MT8880內(nèi)部寄存器的標(biāo)準(zhǔn)微處理器接口。其內(nèi)部寄存器包括1個狀態(tài)寄存器、2個數(shù)據(jù)寄存器和2個控制寄存器，其電路如圖4所示。
該系統(tǒng)采用單端輸入方式，IN-為運放輸入端，R1與R2調(diào)節(jié)輸入信號增益。TDNE為音頻輸出，用于發(fā)送DTMF信號。OSCl為時鐘／振蕩器輸入端，OSC2為時鐘輸出端，MT8880采用3.579 5 MHz的工作時鐘。IRQ／CA為中斷請求信號，漏極開路輸出，當(dāng)有DTMF信號輸入時，IRQ／CA向C8051F020發(fā)出中斷申請。D0～D3為微機數(shù)據(jù)總線，與TTL兼容，輸出測得的DTMF信號和輸入要發(fā)出的DTMF信號，與C8051F020的I／O接口相連。12引腳CP2端為系統(tǒng)時鐘輸入，與讀寫控制端R／W配合完成MT8880的讀寫操作，RS0引腳為寄存器選擇，TTL電平兼容。地址碼可由0～9以及A～D組成。由于該系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，地址碼都經(jīng)加密算法。當(dāng)終端作為發(fā)射機時，DTMF編／解碼部分把終端的地址碼經(jīng)一定算法加密后，調(diào)制成DTMF信號，再送入電臺，便于網(wǎng)內(nèi)其他電臺識別。當(dāng)終端作為接收機時，DTMF編／解碼部分把所接收的DTMF信號解調(diào)成數(shù)字碼，再經(jīng)解密算法得到地址碼?？紤]到該系統(tǒng)阻抗與電臺音頻I／O接口阻抗可能不匹配，應(yīng)在兩者間加入一個音頻變壓器。
由于MT8880提供的標(biāo)準(zhǔn)微機接口和6800系列兼容，如果改用其他單片機控制。必須通過硬件或軟件的方式模擬其工作時序。筆者在使用MT8880過程中發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵是為MT8880提供接口時鐘信號CP2。其時鐘周期tCYC的典型值為250 ns，實際上tCYC在0.167～1 0 s(6 MHz～100 kHz)之間取值，MT8880也仍能正常工作，故tCYC取值范圍較寬，如圖5所示。因此，CP2的產(chǎn)生比較靈活。
該系統(tǒng)中，通過C8051F020的引腳P1.0與MT8880的引腳CP相連，模擬MT8880所需的工作時序。
3.2 語音存儲播放
語音存儲播放模塊選用ISD公司的ISD4004。該語音器件采用多電平直接模擬存儲(Chip Corder)專利技術(shù)，聲音無需經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)的閃爍存儲器中，從而避免一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。圖6為語音播放原理電路。語音輸人通過話筒(MIC)直接與ISD4004的引腳IN+、IN-連接差分驅(qū)動輸入。語音輸出端則是通過LM386放大后連接到電臺的語音輸出端。系統(tǒng)采用鍵控分段錄放音模式。通過錄音鍵可錄制10段不同的語音，每段錄音對應(yīng)鍵盤上一個按鍵，根據(jù)所接收到的語音信號，通過10個按鍵可播放不同的語音，使用方便、靈活。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)程序基于匯編語言編寫，所有DTMF的收／發(fā)工作均由中斷服務(wù)程序完成。主程序只負(fù)責(zé)初始化程序和鍵盤掃描。圖7為主程序流程。圖8為接收中斷處理程序流程。圖9為發(fā)送中斷處理程序流程。
5 結(jié)束語
在某部隊項目研制中，成功利用上述系統(tǒng)實現(xiàn)了電臺身份識別及語音自動播放功能，實際使用情況證明，該系統(tǒng)接口簡單、可靠，取得令人滿意的效果。
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