運動靶車停車入庫的語音測距系統(tǒng)

　　1 電路設計

　　1.1 總體設計

　　語音測距系統(tǒng)要求實現(xiàn)以下功能：運動靶車入庫時，超聲波模塊(集成溫度補償)即實時測量靶車與庫區(qū)極限位置之間的距離，操作者按下遙控器，語音播報模塊激活，開始播報測量數(shù)據(jù)。

　　溫度測量采用1-Wire 器件DS18B20實現(xiàn)，語音播報的核心器件是華邦公司出品的ISD1730，單片機選用51系列AT89S51。除此之外，還有LCD顯示、矩陣鍵盤、紅外遙控等單元，其中語音芯片ISD1700是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，本文著重介紹ISD1730的性能特點、電路設計及編程要點。圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

　　1.2 ISD1730語音錄放單元

　　ISD1730是一種高集成度、高性能、高音質(zhì)的語音錄放芯片，內(nèi)部含有自動增益控制、麥克風前置放大器、揚聲器驅(qū)動等電路;可處理多達255段語音信息，可以多段錄音并由片內(nèi)專門的存儲系統(tǒng)來管理;采樣率可在4KHz至12KHz間調(diào)節(jié)，支持獨立按鍵和SPI兩種操作模式;帶負載能力強，可直接驅(qū)動小型揚聲器;具有4 種預設音效，錄音數(shù)據(jù)存儲在FLASH 內(nèi)，不經(jīng)任何壓縮，因此有較好的音質(zhì)。

　　為便于單片機控制，本文將ISD1730置于SPI工作模式，根據(jù)芯片手冊，ISD1730可直接驅(qū)動8Ω阻抗揚聲器或普通耳機，但為增強帶負載能力，保證語音傳輸距離，在ISD1730的后置環(huán)節(jié)設計了功率放大電路—LM386，見圖2所示，功率放大電路能提供50倍以上的增益，可以驅(qū)動阻抗16Ω的揚聲器。

　　1.3 超聲波測距單元

　　結(jié)合庫區(qū)的實際，本文采用分立元件，自行設計超聲波測距電路，如圖3所示。超聲波探頭中心頻率為40kHz，方向角60度，工作溫度-20—70℃，能滿足庫區(qū)工作的需要。圖4是設計的超聲波測距模塊實物。