公共汽车智能语音报站系统

课题：公共汽车智能语音报站系统

一、设计内容

1 •基本要求：采用复杂可编程逻辑器件设计一个功能完善、具有实用价值的智能语音报

站系统，通过按键控制可以用语音播报公共汽车所有的到站信息和下一目标站的信息，甚至在站间还可任意穿插简短的广告信息和城市文明规范，给乘客提供轻松、健康的乘车环境。

2 .提高要求：具有站位显示和人性化的录音操作功能。

、技术要求

1 •语音信息分17段以上，至少保证9站线路的语音播报信息的存储；

2 •能按报站要求任意组合放音；

3 •具有正报、反报、重报、回退、复位功能（其中回退为提高要求）；

4 •有加、减、正反选择、重复、清零、录音、放音、地址选择等按键或DIP开关；

5 •输出不失真功率大于125mW ；

6 .能实现指定地址人工控制长度的录音；

7•能用LED指示当前站的位置（提高要求）；

8 •每次播报时，每条信息必须播报两次；

9 .具有在系统编程功能；

三、设计原理

1. ISD1420单片20秒高保真语音录放IC

ISD1420为美国ISD公司出品的单片语音录放电路。内部电路由振荡器、语音存储单元、

前置放大电路、抗干扰滤波器和输出放大器组成。最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇

2

叭、两个按钮、一个电源和少数电阻电容组成。录音内容存入EPROM永久存储单元，具有

零功率信息存储功能，这个独一无二的方法是借助于美国ISD公司的专利一一直接模拟存储

技术（DASTTM实现的。利用它，语音和音频信号被直接存储，以其原本的模拟形式进入E^PROM存储器。直接模拟存储允许使用一种单片固体电路方法完成其原本语音的再现，不仅语音音质优美，而且具有断电语音保护功能。

⑴特点：

•所需外围元件少，电路简单，操作方便。

•采用直接模拟量存贮技术DAST （Direct Analog Strorage Technology ），再现优质原声，没

有常见的背景噪声。

•零功率信息存贮，省掉备用电源。

•信息可保存10年以上，可反复录放达 10万次之多。 •语音固化无需专用编程或开发装置。 •较强的选址能力，可把存储器分成

160段来进行管理。

•具有自动省电模式，此时仅需 0.5 A 的保持电流。 •单一电源供电。 ⑵电气特性：

•工作电压V DD : 5V.

•静态电流I STB :典型值0.85小，最大值为2^A. •工作电流I OP :典型值15mA,最大值30mA ⑶ 电路图形符号及管脚功能说明

图1电路图形符号

名称

管脚

功能 名称

管脚

功能 AOA5 1~6 地址 ANA OUT 21 模拟输出 A6、A7 9、10 地址（MSB ANA IN 20 模拟输入 VCCD 28 数字电路电源 AGC 19 自动增益控制 VCCA 16 模拟电路电源

MIC 17 麦克风输入 VSSD 12 数字地 MIC REF 18 麦克风参考输入

VSSA

13

模拟地

PLAYE

24

放音(边沿触发)

UCCP ^CCA VSSD

5P

SP + ANA

I N

PL A VL

PLA YE

REC REIDLED

XCILK

ANAOUT M I CREF

Fl I C AGC

1 @

2

10

17

各管脚功能描述如下：

1) .A0〜A7地址输入端。ISD1410除A3，其余均为空脚(NC) 。 ISD1420的地址输入

端具有两个功能：①作为信息地址线用(A0〜A7 = LOW);②作为操作模选择

用(A6 和A7 = HIGH)。

2) .MIC驻极体话筒输入端。驻极体话筒通过电容C将音频信号耦合到该输出端，C

的电容值与该端内阻(10K Q )决定ISD1420通频带下限频率。

3) .MIC REF驻极体话筒参考输入端。

4) .ANA IN 模拟信号输入端。该端经C、R与ANA OUT端相连，语音通频带下限频

率取决于C、R和该端输入阻抗(2.7k Q )，除MIC端，该端亦可作为模拟信号输

入端。

5) .ANA OUT来自驻极体话筒的输入信号被放大输出至该端，前置放大器的电压增

益取决于AGC电平，对于小信号输入电平，其最大增益为24dB。

6) .AGC自动增益控制端。AGC可动态地调整前置放大器增益，而且可扩展加大

MIC输入端的非失真信号的范围。AGC的响应时间是由AGC内阻抗(5k Q )和外

部电容C来决定的；释放时间是C和R的RC时间常数决定的。

7) .SP +、SP —喇叭输出端。该端可直接驱动16 Q喇叭，可利用单端输出驱动喇叭，

也可采用双端输出驱动喇叭。双端输出信号的功率是单端的四倍。单端输出则需要该脚与喇叭之间串接100卩F的交流耦合电容。

8) .XCLK外接时钟振荡端。该端在实际应用中通常接地，如果需要更高的计时精

度，该端可外接时钟电路。

9) .RECLED发光二极管接口。当录音时，该端输出低电平，发光二极管LED亮。

当录音停止或存储器录满时，LED熄灭。

10) .PLAYE边沿触发放音控制端。当该端输入一低脉冲，电路即进入放音状态，

直到结束，电路自动进入准备状态。