帶有語音功能的人行通道智能管理系統(tǒng)設(shè)計

摘要：為了滿足人行通道智能化管理的要求，基于高性能的STM32處理器和凌陽SPCE061A微控制器設(shè)計了一套帶有語音功能的人行通道智能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能完善、工作可靠，并帶有語音播報功能，實現(xiàn)了人員流動有效智能化的管理。詳細(xì)敘述了設(shè)計原理和軟硬件實現(xiàn)方案。
關(guān)鍵詞：STM32；SPCE061A；智能管理；語音播報

當(dāng)今社會的高速發(fā)展加快了城市化的進程，隨之帶來的人口密度壓力與日俱增，為了緩解這一現(xiàn)象，保證公共場所高密度人群高效、有序的流動；人行通道智能管理概念應(yīng)運而生，其對保證社會的平穩(wěn)高效發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。本文采用新一代高性能ARM處理器STM32為核心控制器，設(shè)計了一種智能型的人行通道智能管理與控制系統(tǒng)，并具有語音提示功能，系統(tǒng)可實現(xiàn)在人行通道中給予自動的語音提示。為大型公共場所的出人人員提供文明、有序的通行方式，為有效地管理人員流動提供了方便。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
本系統(tǒng)主要包括核心控制模塊、語音模塊、信號輸入模塊、電機控制模塊、人機交互模塊、通道方向指示模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和電源管理模塊。且具有性能可靠的安全保護和報警裝置。系統(tǒng)組成如圖1的框圖所示。

(1)STM32核心控制模塊：實現(xiàn)信號處理與協(xié)調(diào)控制。
(2)語音模塊：實現(xiàn)在人行通道中給予自動的語音播報提示。
(3)信號輸入模塊：輸入信號主要包括刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門定位信號、上位機通信控制信號等。
(4)人機交互模塊：包括鍵盤和液晶顯示。鍵盤顯示用來完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置以及動作方式指示等。
(5)電機控制模塊：實現(xiàn)通道閘門的開放和關(guān)閉操作。
(6)通道方向指示模塊：由LED點陣顯示進出通道方向。
(7)串行通信模塊：采用串行RS 485接口，實現(xiàn)遠距離的多機控制。
(8)電源系統(tǒng)模塊：主要包括正常工作電源、電源切換和蓄電池三個部分。整個電源系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)運作，可以實現(xiàn)閘門斷電擺臂自動擺開、上電自動閉合，符合消防設(shè)計要求。
本系統(tǒng)分為兩個主要模塊：一部分為STM32微處理器的核心控制，另一部分為SPCE061A單片機控制的語音播報系統(tǒng)。
STM32微處理器核心控制的工作過程為：刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門定位信號、上位機通信控制等信號輸入，經(jīng)STM32采集后，控制電機系統(tǒng)運作，如遇到非正常情況，將啟動報警和故障自檢功能，并且能夠使系統(tǒng)實現(xiàn)防夾、防沖功能，避免意外傷害。人機交互模塊可編程實現(xiàn)設(shè)備的運行狀態(tài)。
SPCE061A語音模塊的工作過程為：將要播放的信息先存入SPCE061A單片機中，當(dāng)行人的刷卡信號使閘門向左開或者向右開等控制操作時，STM32微處理器同時把這一信號送到SPCE061A中，使SPCE061A驅(qū)動揚聲器播報相應(yīng)的信息。