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)展到現在，出現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據位數據。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的數據，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，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了自動判斷同一景點播放完后是否重新播放。
  
結 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濟效益和社會效益。