基于GPS模块与单片机的语音播报系统设计

引言

目前，列车系统播报(如列车下一站的站名、距离下一站的距离、下一站所在地方的旅游风景、名胜简介等)普遍采用列车播音员通过语音播报的方式来实现，这种方式简单易行，但也存在一些不足，常常出现误报、漏报等现象，不能够满足列车系统的要求。本文设计一款列车自动语音播报系统，以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心，扩展外围存储介质保存语音资源，同时利用GPS模块作为位置确定装置，实现列车到站的语音播报功能[1]。如图1是手持式GPS系统结构框图。

控制原理和系统组成

本设计中系统通过GPS与单片机的数据通信接口来接收位置信息。以现在最为常用的安全数字卡(Secure Digital Card, SD卡)作为扩展内存，用以保存不同的站点和语音信息[3]。该系统控制中心通过把从GPS获得的定位信息与自身保存的站点信息相比较，以确定是否到站和当前车站信息;并且分析出到站时间，以通过键盘随时进行语音播报和文本显示。在每种情况下，控制中心对信息进行判断处理，并利用喇叭把内存中相应的语音信息输出，把内存中相应的文字信息正确显示。考虑到实际中特殊情况的需要(如列车意外故障的原因或者前方铁路受损的突发原因)，系统设置键盘扫描中断，从而方便地实现自动播报和人工操作的转换，并能够按需要更新沿途站点信息和实现紧急情况的预报。而每节车厢之间，车厢与控制中心之间通过控制器局域网(Controller Area Network, CAN)来传递列车信息[4]。

同时，为了人机交流界面友好，在控制中心可以通过上层PC来显示即将到达的站名、时间等信息。其工作流程如图2所示。