基于GPS模塊與單片機的語音播報系統設計

　　引言

　　目前，列車系統播報(如列車下一站的站名、距離下一站的距離、下一站所在地方的旅游風景、名勝簡介等)普遍采用列車播音員通過語音播報的方式來實現，這種方式簡單易行，但也存在一些不足，常常出現誤報、漏報等現象，不能夠滿足列車系統的要求。本文設計一款列車自動語音播報系統，以凌陽16位單片機SPCE061A為控制核心，擴展外圍存儲介質保存語音資源，同時利用GPS模塊作為位置確定裝置，實現列車到站的語音播報功能[1]。如圖1是手持式GPS系統結構框圖。

　　控制原理和系統組成

　　本設計中系統通過GPS與單片機的數據通信接口來接收位置信息。以現在最為常用的安全數字卡(Secure Digital Card, SD卡)作為擴展內存，用以保存不同的站點和語音信息[3]。該系統控制中心通過把從GPS獲得的定位信息與自身保存的站點信息相比較，以確定是否到站和當前車站信息;并且分析出到站時間，以通過鍵盤隨時進行語音播報和文本顯示。在每種情況下，控制中心對信息進行判斷處理，并利用喇叭把內存中相應的語音信息輸出，把內存中相應的文字信息正確顯示。考慮到實際中特殊情況的需要(如列車意外故障的原因或者前方鐵路受損的突發原因)，系統設置鍵盤掃描中斷，從而方便地實現自動播報和人工操作的轉換，并能夠按需要更新沿途站點信息和實現緊急情況的預報。而每節車廂之間，車廂與控制中心之間通過控制器局域網(Controller Area Network, CAN)來傳遞列車信息[4]。

　　同時，為了人機交流界面友好，在控制中心可以通過上層PC來顯示即將到達的站名、時間等信息。其工作流程如圖2所示。