【《基于STC89C52单片机的语音导游器设计》13000字（论文）】

第页共34页引言在21世纪起，旅游业的发展就得到了快速的增长。在当时，全国各地政府络绎不绝地加大了对旅游行业的投资力度，相较于其他产业来说，旅游业不但可以促进当地的经济发展、解决人们的从业问题，同时还在能源消耗和环境等方面都具有着巨大的发展潜力。在世界各国经济与社会发展中，旅游业的发展具有重要力量作用，因此，在二零零九年时，我国政府机构确切提出:要"加强政府的投入力度",并要求中央政府和各地财政部门加强了对旅游业发展的政策扶持,与旅游有关的各类投资资金也要加以有效监督和合理使用,以用于旅游方面的有序开展。且因为人民生活质量水平的持续提升,旅游业和相关产业也有了更好的发展机会，所以为游客提供智能导游这个服务项目在旅游业中具有重要的意义。随着中国人民生活水平的提升,文明生活的水准已成为人们对生活品质好坏作出评判的一项主要标尺。走进景点,旅客已不满足于单纯的观赏风景名胜和奇珍异宝,而还要了解他们背后故事的真正含义。因为旅游景点已不只是给予人们休息娱乐的生活状态,更让人们体验高品质的情感，享受高品质的文化生活。在各地大力倡导文明出行、文明旅游，创造智游景点，在运用智能语音导游上下功夫。游客可以去哪里，哪里有自动播报讲解，可以自由活动，游览景区景点。大多数旅客和观光人士在游玩观赏时,因为对景物和展品的不了解，往往忽视了许多应该驻足欣赏人文思想和历史景观。所以不仅要欣赏观看，而且还应该思考品味当中文化，这才是旅途游玩的意义所在。但传统的流动性扩音器音质较差，站在队伍末端的观众容易听不清，且操作繁琐，接触不良，需要不时调整讲解员的接口。这些无疑给讲解接待增加了负担。而在景点和物品配置语音导游器后，每去往一处景点,便可以用心感受此处景点所来的意境,让观众边观边听，吸收文化知识，理解当中丰富的内涵，感受祖国山川的壮阔。以此证明，传统流动性扩音器注定会被语音导游器所取代。目前在旅游景点、历史馆等公众游玩场所时，大部分引用语音导游讲解模式,几乎杜绝了人工导游讲解模式,因此语音导游器目前在景区中大面积的推广使用,未来还有很大的改进空间。使用语音导游器就意味着旅客不用步步跟随导游员的讲解,也不用由于距离问题竖起耳朵听导游讲解了,可根据自我意愿置于传感器前收听或多听景点介绍的内容。并且使用语音导游器可以有效配置人力资源。语音导游器的研发与使用成本与人工成本相比较显然要低得多，毕竟景区对导游的数量和整体素质是有一定要求的，需要付出较为高昂的人工成本开支，且人工导游不稳定，需要考虑导游人员的辞职和退休。对于游客来说，景点安装语音导游器可以使游客自由掌控整个游览过程，预防由于人工导游的原因而导致服务质量的不确定性，感受更高品质的智能导游服务，让游客真正沉浸在景点风光中。除此之外,语音导游器还可大大提高游客对景点的认知度，通过语音导游器的播放能加快提高景点的认识度，从而增加游客流量，以此达到传播文化的目的，促进景点旅游业的发展。绪论1.1国内外发展及研究现状语音导游研究来源于欧美，并迅速又蔓延到了世界各地。自二十世纪九十年代电子导游思想产生以来，对它的研究在某些领域己有所成绩。自二十世纪九十年代初期电子导游概念形成至今，人类对它的研究在若干领域里己经有所成果。而步入二十一世纪后,由于中国民众对电子旅行需求的不断提高,随之而来的语言导游也显示出了极大的市场潜力,并引起了大批的企业和技术研发工作者积极投入到这项研发中,并对语言导游的迅速发展产生了决定性的影响。导游一直以来都是一个备受争议的行业,且随着中国旅游经济的蓬勃发展，人工导游作为旅游业的一大重要支柱,其地位已经悄然发生了很大的变化。人们对优秀的新型导游的需求愈演愈烈。多式多样的自助电子导游服务系统不断地出现在旅游市场上。人工导游服务逐步向自助电子导游服务进行转型。在西欧、北美等发达国家,旅游业随着国家经济实力的提升而崛起。随着当地社会经济和人民高品质的生活质量的不断提升，居民的消费结构也发生了一系列变化，不再局限于吃、穿、住、行，旅游成了他们的强烈需求。在这些国家的民众对于旅行消费的起始顺序从本区域内旅游到国内或跨地区旅游,再到国内旅游以及向海外旅行发展的。其旅游业的运营模式和机制,由适应区域旅游和本土旅游发展,到更遁适应全球旅游的逐步形成。进入二十一世纪,由于人们对旅游需求的日益增长，语音导游已显现出巨大的市场潜力,其个性化及丰富性受到众多游客的喜爱。在国外,公司和政府机构不仅仅积极投入智慧旅游的发展,为其献力谋划,在具体实践时做了不少方面的尝试,当中较为有影响的主要项目有:于大韩民国首都使用智能手机平台而研制出的"ITourSeoul"系统,此系统是首尔市政府特地为游客开放的的智能移动旅行服务系统，游客可以根据此系统即时获取其目前位置附近的所有游玩资讯,如美食、酒店、娱乐、购物等,并且提供了不同种类出行方式及最有效路线去往目的地的最佳方法,除此之外，此系统还提供不同国家的语言服务去尽最大可能满足不同旅客的要求。电子导游已经被当时发达国家的旅游市场所认可,不管是技术还是内容等方面都远超越于国内的发展。而当时的中国,电子导游是一类个新生萌芽产品,从二零零零年开始,该产品第一次被使用在广西桂林漓江，而当时的人们对作为新生事物的“电子导游器”不太能接受，而乐于倾向导游人员的服务。于二零零三年，四川三星堆景区开始向旅客推荐出租“电子导游机”，其相仿于随身MP3，初步实现了电子导游的发展。但人们发现“电子导游机”不仅需要游客携带数码式按键电子导游机加重行囊负担，而且还需游客花钱租用或者购买携带按键式电子导游机，由于租借价格昂贵以及租借过程中设备辗转在不同人难免出现的不良问题，使得旅客的体验感不佳且无法普及电子导游的使用，在一定程度上又限制了“电子导游”的使用情况，阻碍了电子导游器的发展。为了减少游客的旅游开销成本及促进景区的发展，使得电子导游在旅游业得到可持续发展，促进人们旅游生活的便利。企业满足为了满足社会发展的需求，开发了在特定景点上使用语音导游器播放相关导游词的简易方式。相对来说，服务更加便捷，成本相对较低。目前语音导游器技术已经在全社会以及全世界普遍存在，并广泛运用在景点、博物馆、商店等人们的日常生活中,不再局限于旅游行业的发展,整体的市场前景发展宽阔。且随着电子科学技术的日新月异,未来的电子导游设备会更加智能化、人性化。1.2本文主要内容此项目名为语音导游器设计，本项目选取STC89C52单片机当作整体系统的重要控制器，控制单片机最小系统、红外传感器模块和语音播放模块实现主要功能，以此达到实现完整语音导游器设计。通过剖析其语音导游器的基本功能内容，确定所用模块所要实现的基本内容，并加以了解所用的几个模块功能的基本特性，以此规划出初系统的整体设计。知悉不同模块功能的具体使用方法,从而定下所需设计细节以及器件选型。按照所选择的元器件，通过软件绘制原理图，先设计初控制系统中各部分的电路图，把不同功能的电路图合理连接在一起，绘制出系统整体电路图。在实践里把每个模块有效地连接起来,最终完成系统总体硬件方案设计工作。然后通过检索资料并根据严谨的连接关系设计软件程序部分，软件程序设计部分运用KEIL软件以C语言进行编译代码程序，然后对所用到的几个功能模块进行相对应得以实现模块化设计并结合起来。同时根据逻辑过程设计最初软件设计流程图，最后对整体软硬件系统进行调试，用软件检验代码的逻辑结构是否良好，硬件调试其各个模块是否能正常运行，通过软硬件结合测试整机是否可以实现功能，并对设计缺陷进行优化，直到完整实现系统功能。

2整体方案设计2.1系统概述本文语音导游器设计采用硬件拼接方式相连接起来，由单片机最小系统、红外传感器模块、语音播放模块等核心模块组成。在语音导游器系统硬件设计中，我们选用的是以STC89C52单片机为控制装置的核心，当红外传感器检测模块中的红外对外检测到人时，则向主控芯片STC89C52接收定时器0的外部输入信号，此时DFPlayerminiMP3作为一个提供串口的语音模块与单片机交互传递信号，触发语音播放功能，可读取TF卡中音频信息，并将其播放出来。当系统在播放过程中检测到其他人时，播放内容不会中断，以避免造成播报内容不完整的结果。在不同的景点或展区放置语音导游器用于各自语音信息的播放，可用读卡器更改TF卡的音频内容，方便快捷，当游客来到该景点或展区前便可通过设备检测到人，再由DFPlayerminiMP3集成芯片对TF卡中对应的语音信息实现解码并发出音频数据，同时利用扬声器将导游内容播报给旅客。2.2方案设计根据实际工程设计任务的要求，在硬件上大致分为三个模块：单片机最小系统、红外传感器模块、语音播放模块。单片机最小系统作为整个电路的核心所在，与红外传感器检测模块配合工作，检测是否有人经过，若是有人经过时，经单片机与语音播放模块交互信号，从而促发语音内容的播放。如图2-1所示。图2-1系统流程图2.3方案论证本次设计方案中语音播放模块使用的是一款名为DFPlayerminiMP3模块的集成芯片，此芯片的应用使得硬件电路设计呈简易话，不需要过多的布线，本系统基于FATFS文件系统可以直接从TF卡设备读取信息然后播放音频，还能通过无线局域网的方式传输文件更新TF中的内容。通过应用读卡器可直接在PC电脑上更新卡中的内容并使得应用场景得到延伸。3硬件电路设计3.1硬件概述本次课题设计的硬件电路部分主要有三个核心模块组合而成：单片机最小系统、红外传感器模块和语音播放模块。具体将其逐一细分成如下功能模块再细分为：STC89C52单片机模块、晶振模块、上电复位模块、电源模块、下载程序模块、红外传感器模块、TF卡模块、MP3模块。如图3-1所示。图3-1硬件整体结构3.2主控制器电路（单片机最小系统）单片机单片机是一个系统的主要控制中心，是一个完整系统中必不可少的核心部位。因此，在选择这个主要控制芯片时就需要综合各个方面的要求和资源来进行选择，在本次设计中我最终选择的主中央处理器电路是STC89C52芯片，STC89C52RC单片机作为一款由宏晶科技技术公司打造的新型单片机，运用8051核的ISP在系统可编程芯片，不需要运用充电器，STC89C52在系统里拥有可编程（ISP）的特点，配合电脑端的应用程序便能将用户的程序代码下载进单片机内部，不需要额外购买专用的编程器。且STC89C52微控制器的运行速率相当快，是AT系列芯片的三至三十倍，利用输入串口（P3.0）、输出串口（P3.1）下载应用程序，每实现一片数据的写入仅需几秒。作为一款升级版的51单片机，管脚的内部结构及相应的指令完整兼容传统51单片机，工作频率于0-40MHz之间，和一般8051单片机的工作频率（0-80MHz）相同，具体应用时最高工作频率为48MHz。片内可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，可以存储相关数据。此外，STC89C52单片机的学习板模块功能强大，本身有十七种功能可开发运用，具有高速、低功耗和超强抗干扰等特点，应用非常广泛，开发者可以依据设计要求合理搭配几种常用模块，实现实验及教学目的其单片机结构设计如图3-2所示。图3-2单片机结构图（2）晶振电路晶振电路的主要功能是给单片机供给合格的时钟控制信号流。单片机微型控制系统电路是由大量的门电路所构成，当门电路开始执行时将时钟信号当成触发，每进入一个脉冲信号，相应的门电路便立马运行一次，而进入几个脉冲，门电路便对应运行几次，在相同的电路设计中，脉冲频率与单片机性能呈正比。因此单片机控制器的工作与晶振电路息息相关，晶振电路是单片机控制系统中不可或缺的外围硬件，若晶振电路产生任何异常状况，则将导致单片机系统进入瘫痪状态，无法继续工作，直至影响整个设计系统的运行。因为单片机的每个编程代码都要在烧写的过程里写到只读存储器里，所以单片机系统要在开启后规定完成程序的读写。而处理器读写一条代码的工作时间就是一个机器周期，其时间作为处理器的一个节拍。处理器配置了晶体振荡器，这样就产生了时钟现象，而整个电路系统就必须有时钟的出现才能启动运行。所以，晶振电路就是处理器工作的核心外围电路。如图3-3所示。图3-3晶振电路（3）复位电路复位电路，就是当模块试图返回到重新启动状态时的操作，需要该模块电路对主系统实施复位操作。由于处理器被初始供电工作时，本身就是一种复位状态，所以处理器启动也是必须执行复位的。单片机控制系统的重新启动必须运用复位电路对复位接口输入相应的脉冲信号，且一般有用的脉冲信号是5ms。复位电路有两种方式设计，一种是上电复位，一种是手动复位。大多数的设计方案里普遍选择的是上电复位。但在实际应用里常常手动复位，所以此设计我选用的是按键复位设计，按键复位指的是在复位电容上并联一个开关，当按键按下时电容通电、复位键（RST）也会进入高电平状态，因为电容能充电，所以可以维持一定时长的高电平使得单片机进行复位。所以复位电路能让单片机系统快速地进行复位操作，被广泛开发运用。复位电路图如图3-4所示。图3-4复位电路（4）供电电路为整体设计的呈现提供电源，需要一端与可通电的USB口相连（如：PC计算机的USB口、移动电源的USB口以及移动手机充电器USB口），另一端则与作品上的电源插座相连，以此对整体设计进行供电，通常是接5V直流电源。供电电路图如图3-5所示。图3-5供电电路3.3红外传感器模块这个模块主要功能作用是检测到是否有人经过。由于语音导游器设计要置于环境不稳定的景区中，本次选中的是一款名为E18-D80NK漫反射式红外避障传感器，E18-D80NK-N是E18-D80NK的改良版。主要是关于内部电路板（如图3-6）和外部连线（如图3-7）的改动。首先传感器的外端接线路，并于尾部添加了杜邦头，以供客户更好的使用产品。E18-D80NK是属于光电开关传感器的一类，而光电传感器是一种在放大器中分离出来的红外传感器，且光电传感器比红外传感器小，光斑直径也比红外传感器小很多。E18-D80NK是集发射头与接收头于一身的红外传感器，发射光经过调制后发出，接收头再对反射光完成解调输出。很好地避开了可见光的干扰。当数字信号输出时伴随传感器后侧指示灯亮的亮灭，透镜的使用是为了感知并探测距离，可根据设计需要对尾部的电位器旋钮进行调节，可调范围在3-80cm。此外，光电传感器由光纤线路和光纤放大器组成，使其集成到更恶劣的环境中，如油环、高温等。这个传感器检测距离广且使用方便，被广泛应用于机器人避障、工业自动化流水线等诸多场合。当要与单片机共同工作时，需要输出外加一个大概1K左右的上拉电阻才能接通到单片机IO口上。由于光纤线路等智能显示信息和管理手段的优势，在目前传感器的发展趋势中很受欢迎。于此基础上，设计有人靠近并能快速反馈的方案，最后通过实验进行验证。如图3-8所示。图3-6传感器内部原理图（发射器和接收器）图3-7E18-D80NK红外避障传感器实物图图3-8红外传感器模块3.4语音播放模块本次设计语音播放模块由TF卡模块与DFPlayermini（MP3）模块直接驱动扬声器而成，图3-9所示。图3-9语音播放模块TF卡模块TF卡是一款由Motorola和SanDisk合作研发的全新一代的记忆卡，运用了最新的封装手段，与SanDisk最新发展的NAND

MLC技术及控制器技术相结合，最终研发出差不多相等于指甲盖大小规格的TF卡(11mm

x

15mm

xImm),，是目前最细小的记忆卡。TF卡与SD架构设计相同,TF卡便成为SD产品中的一种。TF卡本身附带的SD转接器，能兼容各种SD读卡器，TF卡可通过搭配适配器应用于附SD卡槽的数码设备上，如本次设计中结合DFPlayermini模块，被读取使用。TF卡的研究目的是为了满足手机能浏览大量图像以及下载较大音频的需求。TF卡被广泛运用于存储个人材料，例如数字相片、MP3音频、手机应用软件和个人数据等，此外TF卡的内部还设定了版权保护管理系统，给予个人材料相应的保护。通过微控制器的SDIO接口进行数据的读写，基于FATFS文件系统可以使微控制器像PC电脑一样对文件进行访问和读写，这样就可从TF卡中读取图片信息并进行更改。相关引脚说明及实物图如3-10所示。正面图正面图图3-10TF卡实物图及引脚说明DFPlayermini模块DFPlayerMini是一个MP3模块，具有轻盈且性价比高的特点，支持将扬声器连接到模块两瑞的SPK1和SPK2而直接驱动使用，最大功率不可以超过2.5W。作为一个提供串口的语音模块，DFPlayerMini模块自身完整集成了MP3、WAV、WMA的硬解码。该模块暂时不允许mp3和wmv格式以外的音频播放，模块运用SOC方案设计，有效集成了一个十六位的微控制单元，包含一个特定应对音频解码的高级数字信号处理器（ADSP），利用硬解码的方法，可以使系统的稳定性和音频质量得到更好的保证。微小的封装规格能更好地满足嵌入其它产品的要求。DFPlayerMini模块还具有多个控制模式，如IO控制模式、串口模式和AD按键控制模式。同时具备广播语插播功能，能中止当下进行播放的设定音乐，将需要插播的广播语先进行播放，插播结束后返回设定音乐继续播放，但本次设计中并不需要此功能，因为在本次设计中考虑到对语音内容的上并不需要那么复杂，而需要一个简单能播放指定音频的作用就可以实现功能要求。如果使用此功能，不仅增加了程序设计的工作量，也会增加此次设计的工作量。其运用方式十分简单，通过KEIL软件以就可以完成播放指定的音频，不需要繁琐的底层操作，使用便捷，稳定性强。其对应原理图及实物图如图3-11、3-12所示。3-11DFPlayerMini原理图3-12DFPlayerMini实物图DFPlayerMini的相关引脚如下表说明：表4-4DFPlayerMini的相关引脚说明4软件程序设计本文软件设计采用的是C语言。在设计本系统程序的时候遵循的是模块化的设计思路，整个程序的结构，因为模块化的设计显得十分清晰，能够实现具体的任务需求,在后期的程序调试、修改以及移植方面也十分方便。进行程序修改的时侯可以针对不同的模块进行修改，不会影响到其它部分。因此系统在进行功能扩展或者是程序升级的时侯十分便捷。通过设计不同的子程序，可以形成相应的子程序库，不同的模块在进行相互调用的时候十分方便。4.1系统基本框架系统软件程序框图如图4-1所示。在系统上电启动后，首先对各模块功能进行初始化，并对音频模块进行校验位计算，通过红外标志位判断是否有人经过，若有人经过则触发程序自动播放指定音频，直到播放完毕再重新检测。若在播放过程中再次检测到人时，音频不会被中断。图4-1系统基本框图4.2红外检测模块软件设计模块的检测间距可利用旋钮进行调节，若顺时针转动，会增大探测距离，旋钮逆时针转动，会减小探测距离，可根据个人需要对旋钮进行相关调节。调整好模块的检测距离。可以对P2.0进行信号采集。模块尾部有一个红色指示灯，当检测到障碍物时会亮起，有助于观察检测结果。红外传感器是否有人的检测软件设计简单，当红外检测模块在既定范围中检测到面前出现障碍物时，模块后尾红灯亮起，此时输出引脚（OUT）由高电平（1）变成低电平（0）。模数转换接口是P2.0,主控不断扫描P2.0如果是低电平，表示检测到有人，则再配合语音播放模块播放音频。红外检测软件设计流程图如图4-2所示。图4-2红外检测软件设计流程图4.3语音播放模块软件设计语音播放模块主要由DFPlayerMini模块与TF卡构成。（1）TF卡应用TF卡里面若是有mp3文件,不用对U盘或是TF进行其他设定便能正常播放。若要设置特定歌曲内容的内容,首先对TF卡实行格式化,格式化的目的只是用于特定歌曲使用。具体的动作如图4-3。我们的模块只支持FAT和FAT32的文件系统.。由于计算机硬盘系统是FAT32格式的文档管理系统,所以我才能很容易的在我的PC计算机上找到特定的文档,可以很方便的指定歌曲操作，以及歌曲的管理。利用读卡器通过USB接口连接PC电脑便可以将音频文件复制进入TF卡中，模块支持读卡器功能和声卡功能，所以通过USB接口在电脑上操作TF卡十分的简单快捷。不过要进行此项操作时必须保证是保证模块必须供电。图4-3TF卡格式化（2）DFPlayerMini模块语音播放模块主要是DFPlayerMini模块，其功能特点有：可支持FAT、FAT16和FAT32文件操作系统；可运用于USB2.0、或者规范的SPI协议的SD卡驱动器，芯片自行优化；支持常规MCU的输入输出功能，同时有多个的引脚可提供并运用；可进行MP3与WAV的硬解码，芯片自动完善，不需要用户操作；支持工业化类型的串口通信协议，多样且又灵活的控制指令。模块进行供电后自动进入睡眠状态，可以通过串口指令或者AD按键对模块进行唤醒。供电：串口接口模块电源供应的范畴在3.3V--5V之间，一旦超出既定范畴，模块会受到很重的损坏，进入后续不可用状态。模块最小的待机电流为1MA，原因是本身的低功耗功能情况不够理想，为了实现模块的低功耗功能，特此我利用控制模块来提供电源的方法，就是运用外部单片机的IO口来掌控本模块的供电，解决了当不需要进行解码时去除此模块的供电问题，需要进行解码时再供电。串口说明：这个模块的串口特点是通用异步收发传输器传输信号，俗称为UART,因为UART在传送的每一字节里都有开始位和终止位,所以没有因为时钟的误差而造成每个字节都存在误差的堆积现象,这也说明了传送一个字节的最大误差,与传送一百个字节的误差最大概率一样,在理论上可产生百分之四的误差,但是在实际的使用中需要确保误差在百分之三以内。本次设计时,因为我的串口方式中使用的都是硬件串口,所以错误会少于百分之一。异步通信特点及信息帧格式如图4-4所示。图4-4异步通信特点及信息帧格式校验说明：增加校验的目的是在于确保串口数据通信的严密性,因为许多场合并不是全部实现,数据传送的每一个都能被准确的收集到,这种时刻就必须使用"校验码"来确定是不是收集的是真正的数据。通常见到的网络协议里也是普遍存在着很多的校验在其中，CRC校验码也均存在在每个数据包里，校验的复杂程度总是出乎意料的，以至于在传输期间常常会出现错误，因此,校验具有十分重要的作用。校验的基本过程包含:传递的命令,去掉开始和终止。并累加中间的六个字节信息,然后取其反码。这时在接收端便会收到一帧数据信息,去除开始和终止。将其中的数据信息累加,再与接受到的校验字节相乘。若为零，则表示得到的数据信息完全正确。相关软件程序设计部分：首先对该模块的硬件条件和软件变量进行初始化设置，通过对于音频模块的校验位计算，设置调节音量函数及其播放指定音乐函数，随后将要发送的数据信息赋给串口缓冲寄存器，与主CPU交互信号。软件程序如图4-5。图4-5语音播放软件设计流程图DFPlayerMini子程序模块：#ifndef__MINI_H_#define__MINI_H_//===调节音量函数0-307EFF060600001EFED7EF（指定音量为30）voidDoSum(unsignedchar*Str,unsignedcharlen);//对于音频模块的校验位计算voidSend_Hex(unsignedchar*p,unsignedcharnum); //发送指定长度的串口数据voidSend_Appoint_Music(unsignedchardat);//定义一个无字符整型变量unsignedchardatvoidSend_Appoint_Sound(unsignedchardat);voidSend_Appoint_Sound(unsignedchardat) //调节音量函数{ unsignedcharTable[10]; Table[0]=0x7E; Table[1]=0xFF; Table[2]=0x06; Table[3]=0x06;//指令 Table[4]=0x00; Table[5]=0x00; Table[6]=dat;//音量 DoSum(Table,7);//计算校验码 Table[9]=0xEF;//结束码 Send_Hex(Table,10);//发送指令数据}//===播放指定音乐函数1-2999voidSend_Appoint_Music(unsignedchardat){ //7EFF0603000001FEF7EF 指定第一首播放 unsignedcharTable[10]; Table[0]=0x7E; Table[1]=0xFF; Table[2]=0x06; Table[3]=0x03; Table[4]=0x00; Table[5]=0x00; Table[6]=dat; DoSum(Table,7);//计算校验码 Table[9]=0xEF;//结束码 Send_Hex(Table,10);//发送指令数据}//===对于音频模块的校验位计算voidDoSum(unsignedchar*Str,unsignedcharlen){ unsignedintxorsum=0; unsignedchari; for(i=1;i<len;i++) { xorsum=xorsum+Str[i]; } xorsum=0-xorsum; *(Str+i)=(unsignedchar)(xorsum>>8); *(Str+i+1)=(unsignedchar)(xorsum&0x00ff);}voidSend_Hex(unsignedchar*p,unsignedcharnum) //发送指定长度的串口数据{ while(num--)//剩余发送的字符数 {SBUF=*p;//将要发送的数据赋给串口缓冲寄存器 while(!TI);//等待发送结束 TI=0;//软件清零 p++;//指针加一 } }#endif5系统整体调试（1）硬件功能调试在硬件整体系统设计完成后，通过AltiumDesigner软件对所用元器件进行对应的连接并绘制出本设计的原理图，通过封装及布线绘制出PCB图，随后发送至PCB厂进行生产打样。打样回来后通过电烙铁和锡将所需硬件整合在电路板上，此前运用数字万用表及示波器等检测元器件检测是否合格。对于DFPlayerMini检查模块硬件是否正常。此模块需要通过测试来检验，通过短接ADKEY和GND两个引脚，然后对模块进行通电，若模块可以循环播放TF卡中的全部音频文件，则正常。整体硬件电路设计实物图如图5-1所示。PCB实物图如图5-2所示。图5-1硬件电路设计实物图图5-2PCB实物图（2）软件功能调试使用Keil编写软件程序，本次用于软件程序的开发平台是Keil，该款软件可以支持多种单片机控制软件程序的开发和调试工作，且支持运用C语言和汇编代码来用于程序的编辑，通过使用该款软件可以完成代码程序的编写、编译、代码程序连接以及调试等工作，同时平台还有大量的函数库可以供开发者进行直接的调用，使得开发者程序开发的效宰大大提高，也降低了软件程序的出错字，使得开发工作变得更加稳定。所用软件如图5-3所示。图5-3Keil软件对语音模块的串口进行相关的设置，可先从浏览器下载并安装一个叫做”串口猎人”的应用软件，安装完成后，首先打开应用并寻找相应串口，找到特定的端口后，指定“波特率”为默认的9600，然后“开启串行端口”，于是应用软件也就配置完毕了。这时只需将需要的指令粘贴到发送领域上即可。如图5-4。图5-4DFPlayermini模块的串口调试对各部分功能的程序进行编译和调试，需要特别注意的是：注重字母大小的应用以及程序编写的整洁，当运行结果Error为零时表示无错误则完成程序代码的调试部分，调试预计达到预期效果。如图5-5所示。图5-5软件编译正确将调试好的代码程序烧录，确定主控模块与传感器等外围模块正常通信;系统整机调试给整体电路图通过usb圆形接口接入一个大概5v左右的电压，整体电路无任何反应，当按下自锁开关整体电路有电流经过，此时红外检测模块开始进行检测，检测前方有障碍物出现时，E18-D80NK-N红外避障传感器的尾部红灯亮起，此时低电平输出信号反馈到单片机IO口上，单片机与语音播放模块交互信号，根据代码的编写直接触发语音系统播放音频，同时DFPlayerMini模块上的led红灯亮起。且E18-D80NK-N红外避障传感器的尾部红灯只有在检测到有障碍物时才会常亮，若无则不亮。同理，DFPlayerMini模块上的led红灯也是播放音频时才会常亮。当语音播放模块在播放音频过程中红外传感器模块再次检测到障碍物时，语音播放模块不会中断在播放的音频，只有播放完毕之后在检测到人才会再次播放，为了解决游客对景点内容介绍听不完整及听不到的现象，使其具备现实意义，我所设计的音频内容较为简短。如图5-6所示。图5-6语音导游器的工作状态实物结论作为一种成熟的新型信息技术,智能语音技术颠覆了传统的人工导游讲解训练方式和评价模式。目前,该系统已经被旅游行业广泛应用在景区门口，并逐渐普及到日常生活中，语音导游器的设计前景广阔，该设计目前发展迅速已经不拘泥于此功能。电子导游系统的研究是为游客提供个性化又精彩的导游服务,目的是为了替代冗余的人工导游服务，具体体现为以游客为中心，提供自然而丰富的全方面导游服务。所以，安装语音导游器对对应景区的语音播放是畅游景区当中一项必要的服务。有了完善的语音导游系统的支持，智能导游会更加吸引游客的注意。并将随着科学的进步和技术的发展的未来社会里，不断发展且壮大其功能，为人们的美好生活创造出价值。本次设计从需求的提出到系统构件的选择，再通过硬件的相关设计通过PCB打样及相关硬件的联接。通过以往的实训经验及对硬件的了解，我们首先对硬件进行相关的调试，最终做出实物。当运用KEIL软件运用C语言程序的编写和调试，出现了编译不成功以及内容不完整的情况，由于对C语言知识的了解不够充分，经过自身的探索及朋友的指导下，最终编译成功。并通过串口下载将程序烧入电路中，最终实现了设计功能。通过本次设计，不仅使我了解了红外传感器和语音播放模块中的运用原理,而且通过实践去发现问题并解决问题的能力也有了一定提高。谢辞在本次设计中综合自己所学的电路知识，根据对本次设计的解析以及相关材料的查阅，经过相应的软件调试和硬件调试，最后将把整个系统的功能实现出来。通过了这次的设计与制作巩固了自己对所学的知识和理论，学习到更多与专业领域相关的重要知识，并深深领会到掌握坚固的知识功底是多么地重要，从而巩固理论知识并加强了实践的要领，这让我在理论知识和思想逻辑方面都受益良多。在进行毕业设计期间，首先很有必要感谢我的指导老师，在与老师沟通中，是老师的亲切与严谨并存，循循善诱地指导着我，把我从错误的思路方向改正过来，从开始选题到设计成品的完成，从编写大纲，到初稿审核到最终的定稿，是老师屡次细心地指出每篇稿子的具体问题，我的指导老师在此期间都给予了我细心的指导和重大的支持，让我在遇到知识点了解不清晰，不透彻时拓展我的知识面，让我的每一个问题都能得到专业的回答，减少我的知识误区。对于我提出的难题都给予足够耐心的解惑，为此我了解了新的知识并巩固以往所学的知识，让我更深刻领会知识的基本。可以说是指导老师的辛勤培养和孜孜教诲，才得以促使我论文的顺利完结。且在老师在指导工作中，老师精益求精的治学态度以及严于律己的工作作风，让我感受到一位学者的严谨与务实，这给予即将踏入社会征途的我树立了良好