基于STM32的智能语音提醒器设计

基于STM32的智能语音提醒器设计

摘要：随着生活节奏的加快，人们迫切需要合理的时间安排。电子备忘录便携易用但缺少即时提醒功能，而常见的具有备忘录功能的语音提醒器功能单一、随意性差。因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、即时提醒等特点。

关键词：提醒器; STM32 ; 即时提醒

1．引言

随着生活节奏的加快，人们经常会遇到必须在短时间内完成很多事情的情况。如果没有合理的时间安排，将会导致生活的一片混乱。而合理的时间安排需要强大的记忆，这对于许多平常人而言是难以达到的，因此备忘录便占有了重要的地位。目前，文本备忘录因其携带困难且记录复杂而基本消失；常见便携式电子备忘录作为附件需在手机、平板电脑等电子产品上使用或需与网络实时连接使用[1-2]，能以文字或语音记录，但操作较为复杂，对于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿是不方便的。而市面上常见的独立语音提醒器种类繁多，但具有功能单一、随意性差等缺点[3-5]。因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒等特点。

2．提醒器设计方案

由于智能提醒器具有功能多样、随意性好且即时提醒等特点，因此其所需具备的功能有以下几点：（1）可以显示时间和日期；

（2）可以按照时间顺序播放语音提醒；

（3）可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情的重要性设定播放次数；

（4）可以随时进入或退出语音；

（5）可以删除语音；

（6）具有50-100条的语音存储空间。

3．提醒器的硬件设计

根据智能提醒器的功能要求，选择了意法半导体的STM32F103ZET6作为核心芯片，加上语音模块VS1053B、SD存储模块以及LCD显示模块，构成了提醒器的硬件系统。如图1所示。

STM32F103ZET6芯片是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，拥有着512K的片内FLASH和64K片内RAM，能多线程操作。I/O口多达80个，4个通用定时器，2个高级定时器，2个基本定时器，满足提醒器的设计要求。

语音模块选用的是ALIENTEK生产的高性能音频编解码模块ATK-VS1053 MP3。该模块支持包括MP3和W A V等众多音频格式的解码，并支持OGG与W A V音频格式的录音，还有高低音以及Ear Speaker空间效果设置。

图1 智能提醒器的硬件框图

4．提醒器的软件编程

根据提醒器的功能要求，软件需要实现以下几部功能：

（1）显示部分：系统在上电后，可以显示时间（其中包括年月日及准确时间）；显示操作界面；具备待机和唤醒的功能。这由主程序完成，流程图见图2；

（2）操作部分：按照时间顺序播放语音提醒；可以随时录音，并设定播放时间和播放次数；可以随时查听语音；可以删除语音。这由中断子程序完成，中断优先级为播放>录音>查看>删除，图3、4为播放中断、录音中断子程序流程图。

图2 提醒器主程序流程图

图3 录音中断程序流程图 图4 播放中断程序流程图

下表是某宝（10岁）上学日的时间安排。

表1 某宝上学日的时间安排

作为不适宜使用手机的小朋友，自觉性尚处于培养阶段时，提醒器可以起到很好的辅助作用。由上表可知，根据不同提醒事项，可以选择不同的提醒人员和提醒次数，以达到较好的提醒效果。例如：早上起床和晚上上床时，需要妈妈温柔的声音和相对比较频繁的提醒次数；做作业和练琴时的畏难情绪需要爸爸权威的声音来去除，而上学和放学的时间相对固定，所以提醒次数可以适当减少。因此，基于时间安排和事情特性来选择提醒人员和设置提醒次数，从而灵活组合成适合个人的语音备忘录。

5．实验结果及结论

（1）本文以STM32为主控芯片设计了一款语音提醒器。该语音提醒器可以显示时间和日期，按照时间顺序播放语音提醒；可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情特性设定提醒次数；具有50-100条的语音存储空间。

（2）该语音提醒器相比于市场上通用的提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒、通用性更广等特点，更适用于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿。

参考文献：

[1] 周晓燕,蔡博文,区健聪,陈亦舟.可穿戴智能服药提醒器[J].电脑知识与技术,2017,13(35):208-209

[2] 曾燕香,陈丽丽,林勇.安卓4D智能提醒器设计与实现[J].宁波工程学院学报,2016,28(01):37-44

[3] 吴亚栋, 孙亚, 曾光. 基于AT89S52的智能语音提醒药盒设计[J]. 安阳工学院学报,2014,02:54-55

[4] 齐皓,吴德,辛昌茂,陈月明,梁振.一种服药提示器的设计[J].中国医疗设备,2014,29(10):119-121

[5] 杨旭方.基于凌阳单片机的服药提醒器[J].电子技术与软件工程,2014(04):136-137