運(yùn)動(dòng)靶車停車入庫的語音測距系統(tǒng)

　　1.4 其他單元

　　其余單元功能如下，LCD單元用來顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，便于系統(tǒng)調(diào)試。矩陣鍵盤單元用來實(shí)現(xiàn)按鍵輸入;紅外遙控單元負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的觸發(fā)，一體化紅外接收頭與單片機(jī)Int0連接，當(dāng)用戶按下遙控器按鍵時(shí)，Int0產(chǎn)生中斷，單片機(jī)發(fā)出語音播報(bào)指令。

　　2 軟件編程

　　2.1 ISD1730軟件設(shè)計(jì)

　　2.1.1 SPI相關(guān)命令

　　SPI模式下，ISD1730相關(guān)命令如表1所示。注意芯片管腳2連接一只藍(lán)色LED，用以指示語音芯片工作狀態(tài)，為使能此LED，所有的指令碼bit4必須置1。

　　2.1.2 ISD1730編程要點(diǎn)

　　ISD1730采用flash作為存儲(chǔ)器，內(nèi)存地址0x00~0xff，其中0x00~0x0f為音效存儲(chǔ)單元。實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)，需預(yù)先錄制距離數(shù)據(jù)，下列數(shù)組可以作為數(shù)據(jù)緩存：

　　unsigned char code voic_mem[]={ //定義語音儲(chǔ)存單元
　　0x10,0x13,0x14,0x17, //語音"0"、"1"起始地址和結(jié)束地址
　　0x18,0x1b,0x1c,0x1f, //語音"2"、"3"起始地址和結(jié)束地址
　　0x20,0x23,0x24,0x27, //語音"4"、"5"起始地址和結(jié)束地址
　　0x28,0x2b,0x2c,0x2f, //語音"6"、"7"起始地址和結(jié)束地址
　　0x30,0x33,0x34,0x37, //語音"8"、"9"起始地址和結(jié)束地址
　　0x40,0x43,0x44,0x47, //語音"百"、"十"起始和結(jié)束地址
　　0x48,0x4b,0x4c,0x4f, //語音"點(diǎn)"、"米"起始和結(jié)束地址
　　};

　　ISD1730的語音錄制有5種采樣頻率可選，采樣頻率越高，語音品質(zhì)越好，但可錄制的時(shí)間越短，采樣頻率取決于芯片ROSC管腳的外接電阻，錄音時(shí)長、采樣頻率與振蕩電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表2。

　　圖2的接法設(shè)定采樣頻率為8kHz，根據(jù)ISD1730技術(shù)手冊，采樣頻率為8kHz時(shí)，每一內(nèi)存單元可錄制125ms語音，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要錄制16段語音，程序規(guī)劃每一語音片斷占用4個(gè)內(nèi)存單元，即每一語音片斷占用0.5s時(shí)長。

　　2.2 超聲波測距編程要點(diǎn)

　　距離測量與換算在 INT1 中斷服務(wù)子函數(shù)中完成，該子函數(shù)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)算收到回波的時(shí)長，再根據(jù)超聲波傳播速度計(jì)算得到測量距離，在此注意增加延時(shí)函數(shù)，確保測量完成。

　　超聲波傳播速度易受溫度影響，因此需增加溫度測量以修正超聲波傳播速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)測量距離的補(bǔ)償。讀取溫度時(shí)應(yīng)注意數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將溫度低8位和高8位轉(zhuǎn)換為1個(gè)16位的數(shù)，其高5位是相同的，代表符號(hào)，低11位，是溫度的二進(jìn)制數(shù)，其中高7位是溫度整數(shù)，低4位是溫度小數(shù);如果是負(fù)溫度，則從溫度寄存器讀出的是補(bǔ)碼，應(yīng)將補(bǔ)碼取反加1得到原碼。

　　DS18B20的小數(shù)位可以這樣理解：單片機(jī)發(fā)出讀取溫度寄存器命令后，DS18B20會(huì)返回9組數(shù)據(jù)，其中第一組數(shù)據(jù)的低4位代表溫度小數(shù)部分，換言之，即是把1度分解為16個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)來表示，則溫度小數(shù)部分的精度為1/16=0.0625。

　　3 應(yīng)用與測試

　　將本系統(tǒng)安裝在運(yùn)動(dòng)靶車上，靶車入庫時(shí)，按下遙控器，揚(yáng)聲器持續(xù)播報(bào)靶車與極限位置之間的距離，當(dāng)距離達(dá)到要求時(shí)，即控制靶車停止運(yùn)行。經(jīng)實(shí)際測試，操作者用本系統(tǒng)在庫區(qū)外即可完成距離測量，測量距離最遠(yuǎn)可達(dá)4米，效果令人滿意。