基于Wifi的電子看板的語(yǔ)音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　電子看板是看板管理和以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的信息技術(shù)相結(jié)合的一和管理工具。最初是豐田汽車公司于20世紀(jì)50年代從超級(jí)市場(chǎng)的運(yùn)行機(jī)制中得到啟示，作為一種生產(chǎn)、運(yùn)送指令的傳遞工具而被創(chuàng)造出來(lái)的。

傳統(tǒng)的管理看板放在生產(chǎn)線上，實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)線相關(guān)信息一目標(biāo)產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量、合格率等。通過(guò)看板，管理者、生產(chǎn)者只要通過(guò)看板所表示的信息，就可知道流水線的各項(xiàng)生產(chǎn)情況。管理者根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況反映，對(duì)下線進(jìn)行整個(gè)生產(chǎn)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)布指令的系統(tǒng)。指令越是及時(shí)，越有針對(duì)性，那么其生產(chǎn)線每個(gè)環(huán)節(jié)的配合就更加默契，更有效率。筆者給出一種新型電子看板，除了傳統(tǒng)看板功能外，增加了刷卡認(rèn)證、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音通話功能。

　　1 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 看板系統(tǒng)

　　匯總看板PC機(jī)，安裝Windows操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)。分布在各個(gè)工作組的電子看板硬件采用了以ARM2440為CPU的開(kāi)發(fā)板。主頻400 MHz,軟件為linux操作系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)板上帶有128 M ram、64M Flash、聲卡、usbhost、串口等接口。

嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成參見(jiàn)圖2所示。

圖2 嵌入式開(kāi)發(fā)板硬件結(jié)構(gòu)圖

無(wú)線網(wǎng)卡采用了rt3070無(wú)線網(wǎng)卡接入：USB接口。攝像頭為USB接口。嵌入式系統(tǒng)帶有聲卡、串口等接口。其中串口和IC卡讀卡器相連，獲取IC卡信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到上位機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)信息認(rèn)證并記錄相應(yīng)時(shí)間。

各個(gè)組根據(jù)距離遠(yuǎn)近布置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。如圖3所示，實(shí)線部分為工廠有線網(wǎng)絡(luò)，虛線部分為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

圖3 網(wǎng)絡(luò)布線圖

下位機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、視頻實(shí)時(shí)向匯總看板傳輸，并可以通過(guò)聲卡傳送實(shí)時(shí)聲音數(shù)據(jù)。

2 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)

語(yǔ)音傳輸采用單聲道，16位，8 000 Hz采樣頻率，每秒采集數(shù)據(jù)16 k.上位機(jī)程序使用delphi編寫(xiě)，調(diào)用windowsAPI-WaveInOpen函數(shù)打開(kāi)設(shè)備。并設(shè)置：

調(diào)用waveInAddBuffer獲取聲音數(shù)據(jù)，得到的聲音數(shù)據(jù)采用自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制。該算法中對(duì)量化步長(zhǎng)的調(diào)整使用了簡(jiǎn)單的映射方法，對(duì)于一個(gè)輸入的PCM值X（n），將其與前一時(shí)刻的X（n-1）預(yù)測(cè)值做差值得到d（n），然后根據(jù)當(dāng)前的量化步長(zhǎng)對(duì)d（n）進(jìn)行編碼，再用此sample點(diǎn)的編碼值調(diào)整量化步長(zhǎng)，同時(shí)還要得到當(dāng)前sample點(diǎn)的預(yù)測(cè)值供下一sample點(diǎn)編碼使用。通過(guò)此算法可將樣點(diǎn)編碼成4bit的碼流，一個(gè)符號(hào)位和3個(gè)幅度位。該算法編解碼簡(jiǎn)單只進(jìn)行相減、查表運(yùn)算。對(duì)CPU要求不高。