基于Wifi的電子看板的語音系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

　電子看板是看板管理和以計算機技術(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50年代從超級市場的運行機制中得到啟示，作為一種生產(chǎn)、運送指令的傳遞工具而被創(chuàng)造出來的。

傳統(tǒng)的管理看板放在生產(chǎn)線上，實時顯示生產(chǎn)線相關(guān)信息一目標產(chǎn)量、實際產(chǎn)量、合格率等。通過看板，管理者、生產(chǎn)者只要通過看板所表示的信息，就可知道流水線的各項生產(chǎn)情況。管理者根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的情況反映，對下線進行整個生產(chǎn)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)布指令的系統(tǒng)。指令越是及時，越有針對性，那么其生產(chǎn)線每個環(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，增加了刷卡認證、視頻監(jiān)控、語音通話功能。

　　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，安裝Windows操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫。分布在各個工作組的電子看板硬件采用了以ARM2440為CPU的開發(fā)板。主頻400 MHz,軟件為linux操作系統(tǒng)。開發(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)成參見圖2所示。

圖2 嵌入式開發(fā)板硬件結(jié)構(gòu)圖

無線網(wǎng)卡采用了rt3070無線網(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卡信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到上位機，通過數(shù)據(jù)庫信息認證并記錄相應(yīng)時間。

各個組根據(jù)距離遠近布置無線網(wǎng)絡(luò)。如圖3所示，實線部分為工廠有線網(wǎng)絡(luò)，虛線部分為無線網(wǎng)絡(luò)。

圖3 網(wǎng)絡(luò)布線圖

下位機采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、視頻實時向匯總看板傳輸，并可以通過聲卡傳送實時聲音數(shù)據(jù)。

2 上位機程序設(shè)計

語音傳輸采用單聲道，16位，8 000 Hz采樣頻率，每秒采集數(shù)據(jù)16 k.上位機程序使用delphi編寫，調(diào)用windowsAPI-WaveInOpen函數(shù)打開設(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。該算法中對量化步長的調(diào)整使用了簡單的映射方法，對于一個輸入的PCM值X（n），將其與前一時刻的X（n-1）預(yù)測值做差值得到d（n），然后根據(jù)當前的量化步長對d（n）進行編碼，再用此sample點的編碼值調(diào)整量化步長，同時還要得到當前sample點的預(yù)測值供下一sample點編碼使用。通過此算法可將樣點編碼成4bit的碼流，一個符號位和3個幅度位。該算法編解碼簡單只進行相減、查表運算。對CPU要求不高。