基于DTMF方式的身份識(shí)別及語(yǔ)音自動(dòng)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(gè)帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號(hào)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(gè)帶有可變?cè)鲆娴膬?nèi)部放大器的高性能接收器，1個(gè)帶有脈沖計(jì)數(shù)器的發(fā)射器，以及1個(gè)可訪問(wèn)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(gè)狀態(tài)寄存器、2個(gè)數(shù)據(jù)寄存器和2個(gè)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(yùn)放輸入端，R1與R2調(diào)節(jié)輸入信號(hào)增益。TDNE為音頻輸出，用于發(fā)送DTMF信號(hào)。OSCl為時(shí)鐘／振蕩器輸入端，OSC2為時(shí)鐘輸出端，MT8880采用3.579 5 MHz的工作時(shí)鐘。IRQ／CA為中斷請(qǐng)求信號(hào)，漏極開(kāi)路輸出，當(dāng)有DTMF信號(hào)輸入時(shí)，IRQ／CA向C8051F020發(fā)出中斷申請(qǐng)。D0～D3為微機(jī)數(shù)據(jù)總線，與TTL兼容，輸出測(cè)得的DTMF信號(hào)和輸入要發(fā)出的DTMF信號(hào)，與C8051F020的I／O接口相連。12引腳CP2端為系統(tǒng)時(shí)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(jī)時(shí)，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(hào)，再送入電臺(tái)，便于網(wǎng)內(nèi)其他電臺(tái)識(shí)別。當(dāng)終端作為接收機(jī)時(shí)，DTMF編／解碼部分把所接收的DTMF信號(hào)解調(diào)成數(shù)字碼，再經(jīng)解密算法得到地址碼。考慮到該系統(tǒng)阻抗與電臺(tái)音頻I／O接口阻抗可能不匹配，應(yīng)在兩者間加入一個(gè)音頻變壓器。
由于MT8880提供的標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)接口和6800系列兼容，如果改用其他單片機(jī)控制。必須通過(guò)硬件或軟件的方式模擬其工作時(shí)序。筆者在使用MT8880過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵是為MT8880提供接口時(shí)鐘信號(hào)CP2。其時(shí)鐘周期tCYC的典型值為250 ns，實(shí)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(guò)C8051F020的引腳P1.0與MT8880的引腳CP相連，模擬MT8880所需的工作時(shí)序。
3.2 語(yǔ)音存儲(chǔ)播放
語(yǔ)音存儲(chǔ)播放模塊選用ISD公司的ISD4004。該語(yǔ)音器件采用多電平直接模擬存儲(chǔ)(Chip Corder)專利技術(shù)，聲音無(wú)需經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個(gè)采樣值直接存儲(chǔ)在片內(nèi)的閃爍存儲(chǔ)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(yǔ)音播放原理電路。語(yǔ)音輸人通過(guò)話筒(MIC)直接與ISD4004的引腳IN+、IN-連接差分驅(qū)動(dòng)輸入。語(yǔ)音輸出端則是通過(guò)LM386放大后連接到電臺(tái)的語(yǔ)音輸出端。系統(tǒng)采用鍵控分段錄放音模式。通過(guò)錄音鍵可錄制10段不同的語(yǔ)音，每段錄音對(duì)應(yīng)鍵盤上一個(gè)按鍵，根據(jù)所接收到的語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)10個(gè)按鍵可播放不同的語(yǔ)音，使用方便、靈活。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)程序基于匯編語(yǔ)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(yǔ)
在某部隊(duì)項(xiàng)目研制中，成功利用上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電臺(tái)身份識(shí)別及語(yǔ)音自動(dòng)播放功能，實(shí)際使用情況證明，該系統(tǒng)接口簡(jiǎn)單、可靠，取得令人滿意的效果。
評(píng)論