基于miniC-A101FS和AT89C2051的全自動化導游機設計

電子導游系統(tǒng)發(fā)展有個過程，最開始時是一種半自動化系統(tǒng)，功能是把景點信息以語音文件格式存儲在導游機里，一般通過鍵盤直接鍵入景點代碼，選擇播放。這種類型的導游機，缺點是要輸入景點代碼，很不方便。發(fā)展到現(xiàn)在，出現(xiàn)了全自動化的導游機，它在景點先安放無線發(fā)射模塊，這些發(fā)射模塊可以控制工作范圍，這樣在各個景點就有不同的編碼信號。游客到達景點后，游客手上的導游機會自動接收編碼信號，經(jīng)過解碼后，由控制中心控制語音播放即可。本文介紹了這一全自動化導游機的設計，采用了miniC-A101FS和單片機AT89C2051配合使用。

1 miniC-A101FS和SC2272的介紹  

1.1 miniC-A101FS  

miniC-A100FS是串口控制的語音模塊，使用簡單，擴展靈活且性能高。該模塊不僅提供豐富的串口命令用于控制語音模塊播放，還可以向上位機提供查詢命令。其特性如下：  

◆支持MPEG1／2／2.5 layer3的MP3格式播放；  
◆支持USB2.0，通過USB接口更新音樂；  
◆提供串口控制；  
◆支持Flash容量范圍：0～1 024 MB；  
◆支持SD卡。  

1.2 SC2272  

SC2272和SC2262配套使用。它們采用CMOS工藝制造，最多擁有12個地址引腳，可支持多達531 441個地址的編碼，因此極大地減少了碼的沖突。SC2262完成發(fā)射，送出SC2262當前的地址編碼和數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)。當SC2272與SC2262地址一致時，SC2272接收到2幀以上SC2262的串行碼，SC2272和SC2262的振蕩頻率必須一致。當SC2272收到有效信號時，其引腳VT將變成高電平。  

2 電子導游系統(tǒng)的電路及系統(tǒng)構成  

在設計的系統(tǒng)中，射頻發(fā)射模塊被分布在景區(qū)的各個景點中，它們工作在不同的編址信號上。電子導游機采用比較通用的51系列單片機AT89C2051作為系統(tǒng)的控制處理單元，利用P1口循環(huán)給解碼芯片SC2272發(fā)送00H～FFH的數(shù)據(jù)，作為它們的地址；同時，射頻接收頭J04P將接收到的信號送至SC2272解碼，如果解碼的信號與單片機給地址預設的信號一致，將觸發(fā)中斷INT1，進入中斷處理子程序，在中斷處理子程序中，將進人對應的中斷處理程序進行放音。TXD將用于與語音模塊進行串行通信，P3口的INT1用于中斷。系統(tǒng)功能由發(fā)射部分和接收部分構成。  

發(fā)射部分采用集成了SC2262和F05P發(fā)射頭的發(fā)射模塊，工作距離可通過天線的長短和工作電壓的高低來調(diào)節(jié)。接收部分就是游客手持的電子導游機，系統(tǒng)框圖如圖1所示。  

 

  
SC2272解碼出來的地址碼與預設的地址碼一致時，VT腳便從低電平跳到高電平，將此信號送反相器取反后，觸發(fā)中斷INT1；中斷控制子程序通過RXD、TXD向語音播放模塊發(fā)送指令“2404010000”，語音播放模塊便開始播放景點介紹。系統(tǒng)電路如圖2所示。  

 

圖2中有3個按鍵，2個是聲音大小鍵，另外1個是復位鍵。聲音大小鍵采用“采樣不同點電壓”的原理，是語音播放模塊自帶的按鍵電路；而復位鍵則采用經(jīng)典的電路，單片機的復位和語音播放模塊的復位連在一起，共同作用。  

為了增強抗干擾效果，將J04P垂直于電路板，且在板圖上應該離語音播放模塊有一定的距離，這樣才能有最好的抗干擾效果。SC2262和SC2272的振蕩電阻選擇1 MΩ和200 kΩ為最佳。  

系統(tǒng)還要考慮播放完錄音后是否要重復播放。本設計的功能是播放后不重復播放，除非游客按復位鍵，這是通過軟件來實現(xiàn)的。在單片機的ROM中給每個景點留1字節(jié)的空間作為其播放標志位。每當進入景點播放時，判斷該標志位是否為1，若是則表明已經(jīng)播放過，將不再播放；否則，播放景點介紹。按復位后可以重復播放。  

系統(tǒng)的軟件流程如圖3所示。  

 

  
3 現(xiàn)場測試  

為了檢驗電子導游設備的可靠性，進行了一些野外測試，效果良好：①發(fā)射模塊距離可調(diào)，符合顯示各旅游景點的需要，基本上能通過控制天線的長短和電壓的高低得到理想的距離；②誤碼可能性極低；③通過程序的控制很好地實現(xiàn)了自動判斷同一景點播放完后是否重新播放。
  
結(jié) 語  

當前市場上電子導游系統(tǒng)有以下缺陷：成本高，體積大，語音存儲容量小。本文介紹的導游系統(tǒng)配合使用無線射頻發(fā)送／接收頭F05P／J04P和編解碼芯片SC22262／SC2272，采用低功耗單片機AT89C2051控制語音模塊的工作，成功地減小了體積(大約是普通手機大小)。采用市場上的普通器件，大大降低了成本。語音模塊miniC-A101FS支持的Flash容量是0～1024MB，而且支持SD卡，從根本上解決了導游機容量的問題。該設備已經(jīng)投入到旅游景點測試，反映良好，不久就可以投入市場，相信會帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。