pwm语音播报

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PWM结合电阻网络实现16位WAV语音播放

PWM结合电阻网络实现16位WAV语音播放
关 键 词 :W AV ; P WM ; 电 阻 网 络
中图 分 类 号 :TP 3 3 5 . 4
文 献 标 识 码 :A
1 6 . bi t W AV Au di o Pl a y Ba s ed on PW M a n d Res i s t o r Ne t wo r k
P WM 信号 , 还 是输 出信 号 “ 0 ” , 该 8路 信 号 送 到 电 阻 网
络, 即:
Xf t )
音信号转 换成模 拟 信号 , 达 到 语 音 播 放
的 目的 。
低通滤波

1 原 理 及 误 差 分 析
论证 , 阐 述 了其 实现 过 程 并 通 过 实验 验 证 。该 方 法 不 仅 成 本 低 , 其 音质接 近 1 6位 精 度 , 而 且 由 于 w AV 编 码 方 式 简单 , 在 单 片机 上 解码 容 易 实现 。 实验 结 果 表 明 , 该 方 法音 质 效 果较 好 , 可应 用 范 围广 。
Abs t r ac t : 1 6 - bi t h i g h- q ua l i t y W AV a ud i o p l a y i s r e a l i z e d us i n g PW M a nd r e s i s t o r ne t wo r k. T h r e e k i n ds o f s o l u t i o ns a n d c ont r a s t a r g u— me n t s a r e pr op o s e d. The n t he i r i m pl e me nt a t i o n p r o c e s s a nd e xp e r i me n t a l r e s u l t s a r e d e s c r i be d .Thi s me t h o d h as l ow c os t a nd 1 6 一 bi t pr e — c i s i on. Be c a us e of s i mp l e W A V e nc odi n g, d e c o di n g i s e as y t o i m pl e me nt e r s .Ex pe r i me nt a l r e s ul t s s ho w t ha t t h e a u di o qua l i t y i s g oo d a nd t he a pp l i e d r a ng e i s wi d e . Key wor d s: W A V ;PW M ;r e s i s t o r ne t wo r k

利用PWM给单片机应用增加语音功能

利用PWM给单片机应用增加语音功能

利用PWM给单片机应用增加语音功能2008-01-14 15:06: ????推荐:0????收藏:0????评论:0???? 来源:单片机及嵌入式系统应用随着嵌入式领域的拓展,目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道,但几乎都集成有PWM产生模块。

本文利用飞思卡尔公司HCSl2单片机的PWM模块,还原存储在存储器中的声音采样数据,在几乎不增加成本的情况下,实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

HCSl2系列单片机未包含数/模转换的模块。

要给其扩展语音功能,通常的做法是增加一块数/模转换芯片。

虽然这样做可以得到非常好的音质(取决于数/模转换芯片的性能),但由于耍多使用一块数/模转换芯片,在对音质要求不太高的应用中,会给设计增加额外的成本,同时也使电路设计相对复杂。

本文介绍利用PWM还原声音的解决方案,可以很好地解决这个矛盾。

例如安全报警应用中,系统通常已经包含了一块微控制器(用来处理人机交互以及系统的控制等),当发出警报时,可以是“BB”或“当当”的蜂鸣声;当然,更好的做法是发出清晰的语音。

用PWM产生声音的基本原理,是使用存储在Flash中的音频采样数据或通过某种算法产生的声音数据,来控制PWM每个波形的占空比;接下来通过一低通滤波器滤波,就可将声音从PWM的脉冲波里分离出来,驱动扬声器发出声音。

1 从WAV文件中提取声音采样数据一般来说,可以从WAV文件中提取声音数据,标准的WAV格式的声音文件含有声音的采样数据和文件头。

文件头描述了后面声音数据的一些信息,如通道数、采样频率、采样位数以及数据的长度等。

通道数,是指声音的采样路数,如单声道、立体声等。

采样频率,是指每秒钟对声音的采样次数,采样频率越高,还原出来的声音越接近原始声音,如表l所列。

要精确还原出某种频率的波形,其最小采样率应为该波形的2倍。

采样位数,指的是每次采样的采样精度。

采样位数越高,还原出来的声音的量化噪声越小,波形也越接近原波形。

多功能化智能台灯

多功能化智能台灯

www�ele169�com | 11电子科技摸屏上的按钮、手机APP 按钮或语音(手机要与台灯蓝牙为连接状态)对台灯进行开启、关闭和亮度调整等功能。

(3)可使用台灯上右侧的“矫姿”“感应开关”的按键来控制是否启动矫姿模式、自动感应模式。

(4)手机操作:①蓝牙配对,找到手机“设置”选项中的蓝牙选项,“打开蓝牙”选项选中,并扫描设备,找到蓝牙名称为“taideng”的蓝牙设备进行配对,配对码1234。

(此步骤为第一次使用时需要进行,以后则只需打开APP,直接点击APP 中的按钮“打开蓝牙”即可)②打开手机APP 机器人小小,点击“连接”按钮,在弹出的选择框选择“taideng”这一项。

当蓝牙连接成功后,蓝牙模块的指示灯常亮。

③APP 按钮控制,点击“一档”、“二档”等按钮可对台灯进行控制。

④点击“话筒”可以通过手机与台灯进行聊天对话,如果包含有以下关键词:“开灯”、“关灯”、“第一档”、“第二档”、“第三档”则对台灯进行控制,“音乐”则台灯随机播放音乐。

不涉及关键词时则为自由对话,对话可以为任意内容,台灯的回复幽默有趣。

⑤同时台灯也可以作为一个查询工具:例如聊天时,问“广州天气”,台灯会回复广州当天天气情况语音;问“23乘于34”,台灯会回复“23乘于34等于782”;问“苹果的英语”,台灯回复“a-p-p-l-e”。

2 硬件电路设计本设计的硬件电路主要包括三个部分:台灯控制电路部分、聊天语音处理电路部分、电源电路部分,其中台灯控制电路部分主要负责台灯照明等方面的控制,包括台灯亮灭、亮度、坐姿纠正、触摸屏显示与控制等功能。

而聊天语音处理模块则主要负责聊天语音处理部分的功能,包括文本语音播放模块的驱动和控制、与控制台灯的单片机1之间的通信处理、以蓝牙模块为中继同手机APP 之间的通信处理。

电源部分主要负责整个系统的供电。

下面就按照这三个部分分别做阐述。

■2.1 台灯控制电路部分台灯控制电路又包括以下部分:1 总体结构■1.1 总体构架框图■1.2 产品实物图片及使用说明图3 台灯外观图片及手机APP 界面台灯使用说明:(1)台灯右侧面的拨动开关可以选择外部电源供电还是内置电池供电。

51单片机智能小车按键调速前进程序源代码、电路原理图和电路器件表

51单片机智能小车按键调速前进程序源代码、电路原理图和电路器件表

51单片机智能小车按键调速前进程序源代码、电路原理图、电路器件表智能小车PWM调速是通过设置pwmval_left_init的和pwmval_right_init这2个变量的值来实现的,需要通过修改程序代码中这2个变量的值,这2个变量的值设置好后,在程序运行的过程中是不能修改的。

而智能小车的按键调速通过按键达到修改这2个变量的值,从而达到对智能小车调速的目的。

每按下K3按键一次,变量pwmval_left_init和pwmval_right_init减1,智能小车减速。

每按下K4按键一次,变量pwmval_left_init和pwmval_right_init加1,智能小车加速。

具体实现方法见下文的程序源代码。

下文主要提供了智能小车按键调速前进完整程序原代码、电路原理图以及电路器件表。

智能小车核心板原理图STC15W4K56S4智能小车核心板器件(BOM)表实物图060306030603PIN插针PIN2x1406030603直插LQFP7x7-48 STC15W4K56S4智能小车核心板正面STC15W4K56S4智能小车核心板背面智能小车驱动板原理图51单片机(STC15W4K56S4)智能小车驱动板器件(BOM)表实物图直插直插直插直插直插直插直插直插直插直插PIN与PIN之间的间隔2.54mm插电池盒PIN与PIN间隔2.54mm,插电机3PIN插针,针与针间隔2.54mm插舵机红色插针和黑色插针3.3V红色插针、GND黑色插针PIN红色插针和黑色插针5V PIN红色插针和黑色插针VINPIN与PIN之间的间隔2.54mm 插MQ2模块针与针间隔2.54mm插GP2Y1014AU模块针与针间隔2.54mm语音播报实验时,串口4插语音播报模块针与针间隔2.54mmIO扩展用,没有必要不要焊接针与针间隔2.54mm插DHT11模块用4PIN插针,针与针间隔2.54mm用杜邦线连接超声波模块针与针间隔2.54mm插蓝牙模块(要原厂原装的)用8PIN插针,针与针间隔2.54mm杜邦线连接红外循迹避障模块用4PIN插针,针与针间隔2.54mm用杜邦线连接测速模块针与针间隔2.54mm插5V的LCD1602液晶MPU6050不要焊接。

采用STC12系列51单片机的PWM功能开发低成本语音播放系统

采用STC12系列51单片机的PWM功能开发低成本语音播放系统

采用STC12系列51单片机的PWM功能开发低成本语音播
放系统
姜燕频
【期刊名称】《电子技术与软件工程》
【年(卷),期】2014(000)008
【摘要】语音播放系统是诸多嵌入式产品常见的功能,通常实现的方法是:单片机与专用语音如ISD4004芯片或者更加昂贵的TTS语音芯片通过SPI或串口等连接,单片机向语音芯片发送专用的指令控制语音芯片播放语音。

本文在以上两种方法之外,提出了一种基于STC12系列增强型51单片机的PWM功能的语音播放器,它具有成本低、语音更新灵活方便的特点。

【总页数】2页(P269-270)
【作者】姜燕频
【作者单位】上海强生科技有限公司,上海市300235
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.一种采用MCS—51单片机控制的单相SPWM变频器的设计 [J], 张黎;钱希森
2.基于ISD2500系列芯片的语音播放系统 [J], 叶近茂
3.基于ISD2500系列芯片的语音播放系统 [J], 叶近茂
4.对《采用2051单片机的多功能开发板》一文的改进意见和说明 [J], 张工全
5.采用2051单片机的多功能开发板 [J], 刘华东
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基于智能技术的联合收割机多功能智能终端的设计

基于智能技术的联合收割机多功能智能终端的设计

基于智能技术的联合收割机多功能智能终端的设计詹新生;孙承庭【摘要】结合GPS、GPRS、CAN 总线、传感器和嵌入式等技术优势,设计了基于智能技术的联合收割机多功能智能终端,并在田间进行了实际测试.试验结果表明:该多功能智能终端系统不仅可以提供较好的人机交互界面,还能完成定位、导航、语音播报、呼叫维护、呼叫加油及计算谷物产量等多种功能,为"智慧农机"的实现提供非常便利的条件.%Combined with the advantage of GPS, GPRS, CAN bus, sensors and embedded technology, it designed a multifunctional intelligent terminal based on combine intelligent technology.And the practical test was conducted in the field.The test results showed that the multifunctional intelligent terminal system can not only provide a good interactive interface, but also complete the positioning,navigation,voice broadcast,call call maintenance,refueling and calculation function of grain yield etc.It provides a very convenient condition for realizing the wisdom of agriculture.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】5页(P194-198)【关键词】智能技术;多功能;智能终端;CAN总线;联合收割机【作者】詹新生;孙承庭【作者单位】徐州工业职业技术学院信息与电气工程学院,江苏徐州 221140;连云港职业技术学院信息工程学院,江苏连云港 222006【正文语种】中文【中图分类】S225;TP2740 引言随着GPS技术、人工智能、计算机控制技术及人机协同技术的突飞猛进,汽车导航、语音播报系统已经成功应用在高端汽车中,未来也将应用于中低端汽车中。

基于RSC-4128的聋哑人语音交互系统设计

基于RSC-4128的聋哑人语音交互系统设计

基于RSC-4128的聋哑人语音交互系统设计王海鹏;阙大顺;祁宠杰;董航【摘要】结合自动语音识别、语音合成和单片微处理技术,研究设计了一种基于RSC-4128语音信号处理器的聋哑人语音交互系统.分别完成了系统的总体设计和软硬件设计,并采用STM32和WT588D语音播报模块使系统更加智能,帮助聋哑人更易于与外界交流.系统测试结果表明,该系统实现了语音的自动识别、识别结果的文字显示和快速按键触发语音播报等功能,并具有低功耗和便于携带的特点.%Combined with automatic speech recognition,speech synthesis and microprocessor technology,a deaf-mute voice interaction system based on speech signal processor RSC-4128 is developed.The overall design of the system and its hardware and software design are completed.STM32 and WT588D voice announcement modules are used in the system to make the system more intelligent to help the deaf-mute communicate with others more easily.The results of experiments showed that the system realized automatic recognition of speech,text display of recognized speech,speech announcement triggered by fast-buttons and so on.The system also has the characteristics of low power consumption and portability.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2013(035)004【总页数】3页(P12-14)【关键词】自动语音识别;语音合成;RSC-4128;STM32;WT588D【作者】王海鹏;阙大顺;祁宠杰;董航【作者单位】武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TP2720 引言根据第二次全国残疾人抽样调查的结果汇总表明,截至2006年4月1日,我国患听力残疾人数为2004万,占总残疾人数24.16%,言语残疾127万,占总残疾人总数的1.53%[1]。

基于单片机的超声波测距仪论文

基于单片机的超声波测距仪论文

毕业设计(论文)题目:基于单片机的超声波测距仪摘要在空气介质中超声测距传感器因其性能好,价格低廉、使用方便,在现场机器人定位系统、车辆自动导航、车辆安全行驶辅助系统、城市交通管理和高速公路管理监测系统,以及河道、油井和仓库及料位的探测中都有应用。

由于超声波传播不易受干扰,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距和物位测量等都可以通过超声波来实现。

为此,深入研究超声波的产生与传播规律、开发高性能超声波换能器及其收发电路,对于超声波检测技术的发展具有十分重要的现实意义。

本设计介绍了基于单片机控制的超声测距的原理:由STC89C52控制定时器产生一定频率脉冲,计算从发射到接收回波时间,从而得到实测距离,数据处理采用,显示距离,语音播报。

关键词:超声波,距离测量,语音播报,单片机ABSTRACTIn the air medium, ultrasonic range finder sensor because of its good performance, low price, convenient use, in the field of robot positioning system, automatic vehicle navigation, vehicle safety driving assist system, city traffic management and management of expressway monitoring system, as well as river, well and warehouse and material level detection used in. Because the ultrasonic wave propagation is not susceptible to interference, energy consumption slow, medium of communication in the longer distance, which are often used for ultrasonic distance measurement, such as the location and level measurement can be achieved by ultrasound. Therefore, in-depth study of ultrasonic generation and propagation, the development of high performance ultrasonic transducer and its transceiver circuit, the ultrasonic detection technology development has very important real sense. This article introduces the design of control based on single chip ultrasonic ranging principle: control by STC89C52 timer produces a certain frequency pulse, calculated from transmitting to receiving echo time, so as to obtain the measured distance, data processing using the temperature compensation, four digital tube display distance, voice broadcast.KEYWORDS: ultrasonic, range measurement, voice broadcast, singlechip目录第1章绪论 ...................................................................................................................................1.1 课题设计目的及意义...........................................................................................1.1.1设计的目的............................................................................................................1.1.2设计的意义............................................................................................................1.2 国内外研究动态...................................................................................................1.3 本课题研究的主要内容....................................................................................... 第2章总体方案 ..........................................................................................................................2.1 方案选择................................................................................................................2.2 超声波测距仪的设计思路 ..................................................................................2.2.1 超声波测距原理 .................................................................................................2.2.2 超声波测距原理框图........................................................................................2.3 使用元件选择 ....................................................................................................... 第3章系统的硬件结构设计....................................................................................................3.1 STC89C52单片机的功能及特点........................................................................3.2 单片机最小系统...................................................................................................3.3 语音播报................................................................................................................3.4 显示单元................................................................................................................ 第4章系统的软件设计.............................................................................................................4.1 主程序流程图 .......................................................................................................4.2 超声波发生子程序和超声波接收中断程序 .....................................................第5章超声波测距接收.............................................................................................................5.1 HC-SR04模块.......................................................................................................5.2 T40、R40超声波传感器简介.............................................................................5.2.1 超声波传感器的基本介绍...............................................................................5.2.2 超声波传感器的主要应用...............................................................................5.2.3 超声波传感器的工作原理...............................................................................5.3 超声波发射电路...................................................................................................5.4 超声波接收电路...................................................................................................5.5 超声波接收过程...................................................................................................5.6 接收数据处理 ....................................................................................................... 第6章总结...................................................................................................................................... 致谢............................................................................................................................................... 参考文献 .......................................................................................................................................... 附录1原理图................................................................................................................................. 附录2主要源程序........................................................................................................................ 诚信声明第1章绪论1.1 课题设计目的及意义1.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展,超声波在测距中的应用越来越广。

stm32语音播报模块工作原理

stm32语音播报模块工作原理

stm32语音播报模块工作原理
STM32语音播报模块是一种智能音频模块,可以实现语音播报和
语音录入的功能。

该模块的工作原理可以分为以下几个步骤:
1.语音录入
首先,用户可以通过麦克风输入需要录入的语音内容。

在录音过
程中,STM32控制芯片会将采集到的语音信号进行数字化处理,并将处理后的数字信号存储在芯片内部的存储器中。

2.语音识别
在需要进行语音播报时,STM32语音播报模块会首先对存储在内
部存储器中的语音信号进行语音识别。

在语音识别的过程中,该模块
会使用一种基于语音识别技术的算法,对输入的语音信号进行分析和
处理,最终将语音信号转换为文本信号。

3.文本合成
根据语音识别得到的文本信号,STM32语音播报模块会使用一种
文本合成的算法,将文本信号转换为相应的语音信号。

文本合成通常
使用一种称为“合成语音”的技术,该技术可以将文本信号转换为相
应的语音信号,并通过芯片内部的扬声器进行播放。

4.音频输出
最后,STM32语音播报模块会将生成的语音信号通过内部的音频
输出接口输出到扬声器上。

扬声器可以是一种小型的电磁式扬声器或
者是一种骨传导扬声器。

使用扬声器可以将生成的语音信号转换为相
应的声音,以便用户进行听取。

总之,STM32语音播报模块可以实现语音录入、语音识别、文本
合成和音频输出等功能,为用户提供了一种方便快捷的语音交互方式。

在实际应用中,该模块可以广泛应用于智能家居、智能机器人、智能
医疗等领域,并为我们的生活带来更多的便利和乐趣。

stm32基于pwm语音播报设计

stm32基于pwm语音播报设计

嵌入式设计论文…基于PWM的语音0~9数字播报班级: 1221201专业:测控技术与仪器姓名:朱宇杰学号: 201220120118指导老师:钟老师东华理工大学利用PWM进行数字语音的播报设计摘要随着嵌入式领域的拓展,目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道,但几乎都集成有PWM产生模块。

本文利用stm32单片机的PWM模块,还原存储在存储器中的声音采样数据,在几乎不增加成本的情况下,实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

关键词stm32 PWM 语音低通滤波STM32的PWM精讲通过对TIM1定时器进行控制,使之各通道输出插入死区的互补PWM输出,各通道输出频率均为17.57KHz。

其中,通道1输出的占空比为50%,通道2输出的占空比为25%,通道3输出的占空比为12.5%。

各通道互补输出为反相输出。

TIM1定时器的通道1到4的输出分别对应PA.08、PA.09、PA.10和PA.11引脚,而通道1到3的互补输出分别对应PB.13、PB.14和PB.15引脚,中止输入引脚为PB.12。

将这些引脚分别接入示波器,在示波器上观查相应通道占空比的方波配置好各通道后, 编译运行工程;点击MDK 的Debug菜单,点击Start/Stop Debug Session;通过示波器察看PA.08、PA.09、PA.10、PB.13、PB.14、PB.15的输出波形,其中PA.08和PB.13为第一通道和互补通道,PB.09和PB.14为第二通道和其互补通道,PB.10和PB.15为第三通道和其互补通道;第一通道显示占空比为50%,第二通道占空比为25%,第三通道占空比为12.5%。

STM32处理器概述STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。

每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道,每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出,在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。

利用PWM给单片机应用增加语音功能

利用PWM给单片机应用增加语音功能

利用PWM给单片机应用增加语音功能摘 要:随着嵌入式领域的拓展,目前许多微控制器芯片一般都不具备数据-模拟的双向通道,但几乎都集成有PWM产生模块。

本文利用飞思卡尔公司HCSl2单片机的PWM模块,还原存储在存储器中的声音采样数据,在几乎不增加成本的情况下,实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

关键词:单片机 PWM语音低通滤波HCSl2系列单片机未包含数/模转换的模块。

要给其扩展语音功能,通常的做法是增加一块数/模转换芯片。

虽然这样做可以得到非常好的音质(取决于数/模转换芯片的性能),但由于耍多使用一块数/模转换芯片,在对音质要求不太高的应用中,会给设计增加额外的成本,同时也使电路设计相对复杂。

本文介绍利用PWM还原声音的解决方案,可以很好地解决这个矛盾。

例如安全报警应用中,系统通常已经包含了一块微控制器(用来处理人机交互以及系统的控制等),当发出警报时,可以是“BB”或“当当”的蜂鸣声;当然,更好的做法是发出清晰的语音。

用PWM产生声音的基本原理,是使用存储在Flash中的音频采样数据或通过某种算法产生的声音数据,来控制PWM每个波形的占空比;接下来通过一低通滤波器滤波,就可将声音从PWM 的脉冲波里分离出来,驱动扬声器发出声音。

1. 从WA V文件中提取声音采样数据一般来说,可以从WAV文件中提取声音数据,标准的WAV格式的声音文件含有声音的采样数据和文件头。

文件头描述了后面声音数据的一些信息,如通道数、采样频率、采样位数以及数据的长度等。

通道数,是指声音的采样路数,如单声道、立体声等。

采样频率,是指每秒钟对声音的采样次数,采样频率越高,还原出来的声音越接近原始声音,如表1所列。

要精确还原出某种频率的波形,其最小采样率应为该波形的2倍。

表1 采样频率与音质关系采样频率/kHz音 质8 电话音质11.025 短波收音机音质22.05 FM收音机音质44.1 CD音质采样位数,指的是每次采样的采样精度。

一种具有语音功能的智能家用唤醒系统设计

一种具有语音功能的智能家用唤醒系统设计

一种具有语音功能的智能家用唤醒系统设计张水利;吴瑞智;李欢敏;屈俊青【摘要】设计了一款具有语音唤醒功能的智能家用唤醒系统.采用STC89C51单片机作为主控制芯片,时钟芯片DS1302记录日期和时间信号,DS18B20温度传感器作为温度采集模块,通过PWM波调节唤醒灯亮度,ISD1760语音模块播报当前温度和穿衣建议,按键模块设置具体的时间和日期及闹钟等.能在设定闹钟的时间到达之前启动唤醒灯,待唤醒灯亮度最大时闹钟开始响起,语音提醒温度和时间等信息.这款设计有一定可行性和人性化的特点,不仅可以满足普通人的唤醒需求,也可用于老年人以及有耳痰的残疾人的唤醒需求.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2018(034)010【总页数】4页(P1-3,8)【关键词】液晶显示;STC89C51;ISD1760;DS18B20;唤醒灯【作者】张水利;吴瑞智;李欢敏;屈俊青【作者单位】延安大学物理与电子信息学院,延安716000;延安大学物理与电子信息学院,延安716000;延安大学物理与电子信息学院,延安716000;延安大学物理与电子信息学院,延安716000【正文语种】中文【中图分类】TP3110 引言每天早晨,当我们听到闹钟响起的时候,下意识的反应就是直接把闹铃关掉,有时候会由于困乏而本能的躺下,不自觉又睡着了。

结果是上课、上班都迟到,耽误重要的事情[1]。

这也进一步说明市场上闹钟的设计人性化关怀不够,迫切需要设计一款人性化的智能唤醒系统。

为此,国外有一款地毯闹钟Reggie,这款闹钟只有被唤醒者在闹钟响起时站上去才能将闹钟停止,如此就解决了起床困难户的问题[2];大连理工大学提出了一种“摇一摇”闹钟,当闹钟响起时,摇晃闹钟达到所设定次数才能关闭闹钟,以此来达到使人清醒的目的[3] 。

武汉理工大学提出了一种“会跑的闹钟”,当闹钟响起的时候,闹钟小车会在地上到处跑,用户必须起床抓住它才能关闭闹钟[4]。

利用PWM给单片机应用增加语音功能

利用PWM给单片机应用增加语音功能

利用PWM給單片機應用增加語音功能HCSl2系列單片機未包含數/模轉換的模組。

要給其擴展語音功能,通常的做法是增加一塊數/模轉換晶片。

雖然這樣做可以得到非常好的音質(取決於數/模轉換晶片的性能),但由於耍多使用一塊數/模轉換晶片,在對音質要求不太高的應用中,會給設計增加額外的成本,同時也使電路設計相對複雜。

本文介紹利用PWM還原聲音的解決方案,可以很好地解決這個矛盾。

例如安全報警應用中,系統通常已經包含了一塊微控制器(用來處理人機交互以及系統的控制等),當發出警報時,可以是“BB”或“當當”的蜂鳴聲;當然,更好的做法是發出清晰的語音。

用PWM產生聲音的基本原理,是使用存儲在Flash中的音訊採樣資料或通過某種演算法產生的聲音資料,來控制PWM每個波形的占空比;接下來通過一低通濾波器濾波,就可將聲音從PWM的脈衝波里分離出來,驅動揚聲器發出聲音。

1 從WAV檔中提取聲音採樣資料一般來說,可以從WAV檔中提取聲音資料,標準的WAV格式的音效檔含有聲音的採樣資料和檔頭。

檔頭描述了後面聲音資料的一些資訊,如通道數、採樣頻率、採樣位元數以及資料的長度等。

通道數,是指聲音的採樣路數,如單聲道、身歷聲等。

採樣頻率,是指每秒鐘對聲音的採樣次數,採樣頻率越高,還原出來的聲音越接近原始聲音,如表l所列。

要精確還原出某種頻率的波形,其最小取樣速率應為該波形的2倍。

採樣位數,指的是每次採樣的採樣精度。

採樣位數越高,還原出來的聲音的量化雜訊越小,波形也越接近原波形。

WAV檔的檔頭定義:提取聲音資料時,請注意採樣頻率、採樣位元數、存儲容量與存儲時間的關係,如表2所列。

通常,11〃025 kHz的採樣頻率和8位元的採樣位數可獲得清晰的語音以及較好的音樂聲,並且佔有較少的存儲空間。

通過瞭解和分析WAV檔的格式,可以將檔中的聲音採樣資料讀取出來,並轉換為C語言格式的陣列結構,以便和其他程式一併編譯和下載到晶片中去。

例如:2 產生PWM波形要還原聲音,最低要求是HCSl2系列微控制器具備一個PWM模組,晶片選擇的另一個細節是要有足夠的Flash存儲容量,來存儲聲音的採樣資料。

基于PWM的医疗器械报警声音播放平台设计

基于PWM的医疗器械报警声音播放平台设计

电子电路设计与方案0 引言近年来,随着我国经济的高速发展、人们对健康重视程度的逐渐增高,以及“健康中国”战略、新医改、进口替代、产业升级等因素的影响下[1-2],以创新为驱动力的医疗器械行业,逐渐成为我国高新技术产业的生力军,具有市场潜力巨大、市场竞争日趋激烈、产品向数字化智能化发展的特点[3]。

医疗器械关乎于人们的身体健康,需要具有更高的质量标准。

为更好的规范医疗器械市场,使医疗器械产业更好的发展,国家相关部门陆续出台了医疗器械各方面的标准要求,确保市面上流通的医疗器械具有高质量、高水平,能够切实保障人们的身体健康[4]。

因此,根据标准要求,大部分有源医疗器械,都需要具备一定的听觉报警功能。

1 平台设计基础■1.1 标准解读根据目前正在实施的YY 0709-2009《医用电气设备第1-8部分:安全通用要求》中,第201.3.3节“听觉报警信号”部分所要求,正常使用时不会时刻引起操作者注意的医疗器械,当进入中优先级及以上报警状态时,应发出听觉报警信号,以便操作人员能快速意识到,并识别出突发事件的紧急程度,以便及时采取有效措施。

为此,报警声音应清晰、易分辨,不被环境噪声干扰。

在标准中,还规定了报警声音应具备的频域特性和时域特征,如表1所示[5-6]。

表1 听觉报警信号脉冲的特征特征值脉冲频率(f0)150 Hz~1000 Hz在300Hz~4000 Hz之间的谐波分量数最少4脉冲有效持续时间(t d)75ms~200ms(高优先级)125ms~250ms(中、低优先级)上升时间(t r)t d的10%~20%下降时间(t f)小于等于脉冲间隔与上升时间之差注1:谐波分量的相对声压级应在脉冲频率处幅度的±15dB范围内;注2:禁止出现脉冲重叠。

按照标准要求,大部分有源医疗器械都必须具备一定的声音报警功能。

普通的有源蜂鸣器虽然驱动简单、使用方便,但是声调简单,只能够发出一个固定的音色,无法调节输出波形,不满足标准要求,在医疗器械送检时难以通过音频测试。

基于PWM的红外语音通信装置设计

基于PWM的红外语音通信装置设计

基于PWM的红外语音通信装置设计作者:魏西媛来源:《卷宗》2014年第06期摘要:本文介绍了一种基于PWM调制技术的红外光短程无线语音通信系统。

系统可实现语音信号的定向传输,接收信号的噪声小、传输时延小,通信质量优良。

关键词:红外光通信;语音信号;PWM调制1 设计方案本设计由语音信号采集模块、红外收发模块、语音数据恢复模块等组成。

系统模块框图如图1所示。

图1 系统模块框图本设计采用PWM(Pulse Width Modulation)调制将模拟语音信号转换为数字形式的脉宽调制信号,通过红外发光管传输。

红外接收管对接收到的微弱红外光信号放大后送入PWM解码电路,实现音频信号的恢复。

由耳机输出。

原理框图如图2所示。

图2 原理框图PWM调制使得模拟语音信号具有了数字形式特点,大大提高了模拟传输系统的传输可靠性,延长了通信距离。

在接收端,通过积分网络即可滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。

所以PWM方式比传统的D/A转换器功耗小;PWM方式输出的是电压信号,可以直接驱动喇叭,克服了传统的D/A转换器不能直接驱动喇叭的缺点;PWM方式作为数字的方法具有工艺移植性好的特点。

PWM调制方案制作简单、成本低、系统稳定、抗噪声能力强,若采用专用PWM控制器TL494可使系统结构更简洁、进一步提高系统的抗干扰能力和可靠性。

2. 理论分析与计算语音信号频率范围为300~3400Hz,本设计中采用模拟信号的脉冲宽度调制实现模拟语音信号的数字形式变换,为保证模拟语音信号的无失真传输,选定脉宽调制载波为30kHz。

根据可计算得负载电阻上所得输出功率。

在测得红外接收管接收信号强度时,可根据实际要求由此计算出接收端所需要的放大器增益,继而确定放大器的设计方案。

3. 主要硬件电路本设计利用波长940 nm的近红外波段的红外线作为传输信息的载体,语音信号经脉宽调制后由红外发光管送出,接收端收到红外脉冲信号后转换为电信号,再经过放大、滤波、积分等处理还原成模拟语音信号输出。

stm32基于pwm语音播报设计(DOC)

stm32基于pwm语音播报设计(DOC)

嵌入式设计论文…基于PWM的语音0~9数字播报班级: 1221201专业:测控技术与仪器姓名:朱宇杰学号: 201220120118指导老师:钟老师东华理工大学利用PWM进行数字语音的播报设计摘要随着嵌入式领域的拓展,目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道,但几乎都集成有PWM产生模块。

本文利用stm32单片机的PWM模块,还原存储在存储器中的声音采样数据,在几乎不增加成本的情况下,实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

关键词stm32 PWM 语音低通滤波STM32的PWM精讲通过对TIM1定时器进行控制,使之各通道输出插入死区的互补PWM输出,各通道输出频率均为17.57KHz。

其中,通道1输出的占空比为50%,通道2输出的占空比为25%,通道3输出的占空比为12.5%。

各通道互补输出为反相输出。

TIM1定时器的通道1到4的输出分别对应PA.08、PA.09、PA.10和PA.11引脚,而通道1到3的互补输出分别对应PB.13、PB.14和PB.15引脚,中止输入引脚为PB.12。

将这些引脚分别接入示波器,在示波器上观查相应通道占空比的方波配置好各通道后, 编译运行工程;点击MDK 的Debug菜单,点击Start/Stop Debug Session;通过示波器察看PA.08、PA.09、PA.10、PB.13、PB.14、PB.15的输出波形,其中PA.08和PB.13为第一通道和互补通道,PB.09和PB.14为第二通道和其互补通道,PB.10和PB.15为第三通道和其互补通道;第一通道显示占空比为50%,第二通道占空比为25%,第三通道占空比为12.5%。

STM32处理器概述STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。

每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道,每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出,在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。

单片机语音播报系统国内外研究现状

单片机语音播报系统国内外研究现状

单片机语音播报系统国内外研究现状一、引言单片机语音播报系统是一种能够实现语音合成和播放的设备,它可以将文字信息转化为人声,并通过扬声器进行播放。

该系统广泛应用于交通、安防、智能家居等领域,具有重要的实际意义。

本文旨在对单片机语音播报系统的国内外研究现状进行全面详细的介绍和分析。

二、国外研究现状在国外,单片机语音播报系统得到了广泛的研究和应用。

美国的IBM公司开发了一种基于DSP芯片的语音合成技术,能够实现高质量的语音合成效果。

英国剑桥大学的研究者们提出了一种基于神经网络的语音合成方法,通过学习大量语音数据来生成自然流畅的语音。

三、国内研究现状在国内,单片机语音播报系统也取得了一定的进展。

中国科学院自动化研究所开发了一种基于FPGA芯片的语音合成技术,可以实现实时高效率的语音合成。

北京大学计算机科学与技术系提出了一种基于深度学习的语音合成方法,能够生成更加自然的语音。

四、技术原理单片机语音播报系统的技术原理主要包括语音合成和语音播放两个方面。

语音合成是将文字信息转化为对应的语音信号的过程,常用的方法有基于规则的合成方法、统计学方法和深度学习方法等。

语音播放是将合成的语音信号通过扬声器进行播放的过程,常用的技术有PWM调制、DAC转换等。

五、应用领域单片机语音播报系统在交通、安防、智能家居等领域具有广泛的应用前景。

在交通领域,它可以用于车载导航系统中进行路线提示和交通信息播报;在安防领域,它可以用于报警系统中进行警报声音播放;在智能家居领域,它可以用于智能助手中进行语音交互和指令执行。

六、存在问题目前单片机语音播报系统还存在一些问题需要解决。

语音合成效果有待提高,尤其是在发音准确性和流畅度方面;系统成本较高,需要进一步降低成本以推广应用;语音播放质量也有待提高,特别是在音质和音量方面。

七、发展趋势随着人工智能和深度学习技术的不断发展,单片机语音播报系统将会迎来更加广阔的发展空间。

未来的研究重点将放在提高语音合成效果、降低系统成本、改善语音播放质量等方面。

互补pwm语音输出ic工作原理

互补pwm语音输出ic工作原理

互补pwm语音输出ic工作原理小伙伴们!今天咱们来唠唠这个超有趣的互补PWM语音输出IC的工作原理呀。

咱先来说说啥是PWM,PWM呢,就是脉冲宽度调制。

你可以把它想象成一个超级灵活的小厨师,这个小厨师不是在做菜的时候一股脑儿地把调料都倒进去,而是很有技巧地控制调料放进去的时间长短。

PWM就是这样,它通过控制脉冲的宽度来表示不同的信息。

就像是小厨师通过控制放调料的时长来调出不同口味的菜一样俏皮呢。

那互补PWM又是什么特别的存在呢?互补PWM就像是一对配合超级默契的小伙伴。

在电路里呀,它有两个信号,这两个信号就像两个小伙伴手拉手。

一个信号在高电平的时候,另一个信号就会在低电平,它们相互补充,就像你和你的好朋友,你擅长的地方他可能不擅长,他擅长的地方你可能不擅长,但是你们俩凑在一起就特别完美。

现在咱们再深入一点,聊聊这个互补PWM语音输出IC。

这个IC呀,就像是一个小小的魔法盒。

当有语音信号要从这里输出的时候,它就开始施展魔法啦。

它首先会把这个语音信号进行处理,这个处理过程就像是把一堆乱七八糟的音符整理成美妙的旋律一样。

它会把语音信号按照一定的规则转化成PWM信号。

这个规则就像是乐谱一样,告诉这个魔法盒怎么把语音变成合适的脉冲宽度调制信号。

这个IC里面有好多小电路元件在忙碌地工作着。

就像一群小蚂蚁在齐心协力地搬运东西一样。

里面的晶体管呀,就像是一个个小士兵,它们按照指令,在合适的时候打开或者关闭电流的通道。

当要输出高电平的时候,对应的晶体管就会像小士兵打开城门一样,让电流顺利通过;当要输出低电平的时候,晶体管就像小士兵关上城门,阻止电流通过。

在语音输出的过程中,互补PWM信号的高低电平不断地变化。

这种变化就像是在跳舞一样。

高电平跳一下,低电平接着跳一下,它们交替着,就像两个人在跳一种很有节奏感的舞蹈。

而这种不断变化的信号就能够驱动后面的扬声器之类的设备,让它们把语音播放出来。

你看,这个互补PWM语音输出IC是不是超级神奇呀?它就像是一个小小的音乐指挥家,指挥着各种电子元件,把语音信号变成我们能听到的声音。

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基于PWM的语音播报设计班级:
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东华理工大学
利用PWM进行数字语音的播报设计
摘要随着嵌入式领域的拓展,目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道,但几乎都集成有PWM产生模块。

本文利用飞思卡尔公司HCSl2单片机的PWM模块,还原存储在存储器中的声音采样数据,在几乎不增加成本的情况下,实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

关键词单片机PWM 语音低通滤波
HCSl2系列单片机未包含数/模转换的模块。

要给其扩展语音功能,通常的做法是增加一块数/模转换芯片。

虽然这样做可以得到非常好的音质(取决于数/模转换芯片的性能),但由于耍多使用一块数/模转换芯片,在对音质要求不太高的应用中,会给设计增加额外的成本,同时也使电路设计相对复杂。

本文介绍利用PWM还原声音的解决方案,可以很好地解决这个矛盾。

例如安全报警应用中,系统通常已经包含了一块微控制器(用来处理人机交互以及系统的控制等),当发出警报时,可以是“BB”或“当当”的蜂鸣声;当然,更好的做法是发出清晰的语音。

用PWM产生声音的基本原理,是使用存储在Flash中的音频采样数据或通过某种算法产生的声音数据,来控制PWM每个波形的占空比;接下来通过一低通滤波器滤波,就可将声音从PW M的脉冲波里分离出来,驱动扬声器发出声音。

1 从WAV文件中提取声音采样数据
一般来说,可以从WAV文件中提取声音数据,标准的WAV 格式的声音文件含有声音的采样数据和文件头。

文件头描述了后面声音数据的一些信息,如通道数、采样频率、采样位数以及数据的长度等。

通道数,是指声音的采样路数,如单声道、立体声等。

采样频率,是指每秒钟对声音的采样次数,采样频率越高,还原出来的声音越接近原始声音,如表l所列。

要精确还原出某种频率的波形,其最小采样率应为该波形的2倍。

采样位数,指的是每次采样的采样精度。

采样位数越高,还原出来的声音的量化噪声越小,波形也越接近原波形。

WAV文件的文件头定义:
提取声音数据时,请注意采样频率、采样位数、存储容量与存储时间的关系,如表2所列。

通常,11.025 kHz的采样频率和8位的采样位数可获得清晰的语音以及较好的音乐声,并且占有较少的存储空间。

通过了解和分析WAV文件的格式,可以将文件中的声音采样数据读取出来,并转换为C语言格式的数组结构,以便和其他程
序一并编译和下载到芯片中去。

例如:
2 产生PWM波形
要还原声音,最低要求是HCSl2系列微控制器具备一个PWM 模块,芯片选择的另一个细节是要有足够的Flash存储容量,来存储声音的采样数据。

MC9S12DP256具有一个16位的PWM模块.可产生16位解析精度的PWM波形,这意味着nr以使用1 6位的采样数据来产生PWM。

MC9S12DP256还具备256 KB的Flash,能够存储23 78 s八位11.025 kHz的采样数据。

产生PWM波形的步骤:①设置定时器.产生定时中断:如采样率为ll.025 kHz.则设置定时器的定时中断频率为11.025 kHz。

②初始化PWM模块,产生11.025kHz的PWM波形。

③等待定时器中断,在中断处理程序中取采样数据,并设置PWM占空
比寄存器,判断声音是否播放完成。

若完成,则关定时器巾断,并停止PWM输出。

3 低通滤波
PWM输出后须通过低通滤波器滤波,才能还原成人耳能识别的声音。

低通滤波器的类型和参数取决于声音的采样频率和价格预算。

最简单的要数RC滤波器。

这种滤波器的优点是仪需要两个元件,另一种是有源滤波器,滤波效果好,但相对复杂。

滤波器截止频率的选择,对于音频输出是非常重要的,推荐设置在采样频率的一半。

若要获得更佳的滤波器截止频率,就要进一步对采样数据进行分析,找出最大具有有效声音数据的频
率。

当然,在一般应用中并没有要求这么严格,甚至在某些场合
中,即使用参数不非常明确的元件也能获得很好的声音输出,这时RC滤波器将是最好的选择。

推荐使用图1所示的滤波器,其截止频率为5.5 kHz(11.0 25 kHz/2)。

这个设计中,使用了2个运算放大器,足够驱动一小型扬声器。

图2也给出一种简单直接的接法:仅使用一22μF的电容用于低通滤波,驱动一5 kHz、8Ω的小扬声器。

结语
利用MC9S12DP256微控制器的PWM功能可为单片机的应用增加语音功能。

对声音采样数据的存储方式是用直接的、原始的采样数据。

在具体的实际应用中,为存储更长时间的声音数据,还可对声音数据进行压缩。

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