帶有語(yǔ)音功能的人行通道智能管理系統設計

摘要：為了滿(mǎn)足人行通道智能化管理的要求，基于高性能的STM32處理器和凌陽(yáng)SPCE061A微控制器設計了一套帶有語(yǔ)音功能的人行通道智能管理系統。該系統功能完善、工作可靠，并帶有語(yǔ)音播報功能，實(shí)現了人員流動(dòng)有效智能化的管理。詳細敘述了設計原理和軟硬件實(shí)現方案。
關(guān)鍵詞：STM32；SPCE061A；智能管理；語(yǔ)音播報

當今社會(huì )的高速發(fā)展加快了城市化的進(jìn)程，隨之帶來(lái)的人口密度壓力與日俱增，為了緩解這一現象，保證公共場(chǎng)所高密度人群高效、有序的流動(dòng)；人行通道智能管理概念應運而生，其對保證社會(huì )的平穩高效發(fā)展有著(zhù)重要的現實(shí)意義。本文采用新一代高性能ARM處理器STM32為核心控制器，設計了一種智能型的人行通道智能管理與控制系統，并具有語(yǔ)音提示功能，系統可實(shí)現在人行通道中給予自動(dòng)的語(yǔ)音提示。為大型公共場(chǎng)所的出人人員提供文明、有序的通行方式，為有效地管理人員流動(dòng)提供了方便。

1 系統總體設計
本系統主要包括核心控制模塊、語(yǔ)音模塊、信號輸入模塊、電機控制模塊、人機交互模塊、通道方向指示模塊、數據通信模塊和電源管理模塊。且具有性能可靠的安全保護和報警裝置。系統組成如圖1的框圖所示。

(1)STM32核心控制模塊：實(shí)現信號處理與協(xié)調控制。
(2)語(yǔ)音模塊：實(shí)現在人行通道中給予自動(dòng)的語(yǔ)音播報提示。
(3)信號輸入模塊：輸入信號主要包括刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門(mén)定位信號、上位機通信控制信號等。
(4)人機交互模塊：包括鍵盤(pán)和液晶顯示。鍵盤(pán)顯示用來(lái)完成系統參數設置以及動(dòng)作方式指示等。
(5)電機控制模塊：實(shí)現通道閘門(mén)的開(kāi)放和關(guān)閉操作。
(6)通道方向指示模塊：由LED點(diǎn)陣顯示進(jìn)出通道方向。
(7)串行通信模塊：采用串行RS 485接口，實(shí)現遠距離的多機控制。
(8)電源系統模塊：主要包括正常工作電源、電源切換和蓄電池三個(gè)部分。整個(gè)電源系統內部協(xié)調運作，可以實(shí)現閘門(mén)斷電擺臂自動(dòng)擺開(kāi)、上電自動(dòng)閉合，符合消防設計要求。
本系統分為兩個(gè)主要模塊：一部分為STM32微處理器的核心控制，另一部分為SPCE061A單片機控制的語(yǔ)音播報系統。
STM32微處理器核心控制的工作過(guò)程為：刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門(mén)定位信號、上位機通信控制等信號輸入，經(jīng)STM32采集后，控制電機系統運作，如遇到非正常情況，將啟動(dòng)報警和故障自檢功能，并且能夠使系統實(shí)現防夾、防沖功能，避免意外傷害。人機交互模塊可編程實(shí)現設備的運行狀態(tài)。
SPCE061A語(yǔ)音模塊的工作過(guò)程為：將要播放的信息先存入SPCE061A單片機中，當行人的刷卡信號使閘門(mén)向左開(kāi)或者向右開(kāi)等控制操作時(shí)，STM32微處理器同時(shí)把這一信號送到SPCE061A中，使SPCE061A驅動(dòng)揚聲器播報相應的信息。