基于C51單片機的校園自助導覽儀設計

如果旅游者佩戴我們設計的自助導覽儀進(jìn)入校園游覽，每次到達校園景點(diǎn)時(shí)，會(huì )自動(dòng)接收到校園景點(diǎn)發(fā)射的編碼信號，自助導覽儀進(jìn)行解碼后會(huì )播放相應的MP3音頻文件進(jìn)行景點(diǎn)的介紹。
為了檢驗自助導覽儀設備可靠性，進(jìn)行了一些野外測試，效果良好：
①發(fā)射模塊距離可調，符合顯示各校園景點(diǎn)需要，基本上能通過(guò)控制天線(xiàn)長(cháng)短和電壓高低得到理想距離；
②誤碼可能性極低；
③通過(guò)程序控制很好地實(shí)現了自動(dòng)判斷同一景點(diǎn)播放完后是否重新播放。

3 MP3編碼優(yōu)化
心理模型的優(yōu)化可以分為兩個(gè)方面：心理聲學(xué)模型算法的優(yōu)化和心理聲學(xué)模型定點(diǎn)運算的優(yōu)化。心理模型對于長(cháng)窗和短窗的運算均需要進(jìn)行一系列的包含FFT的復雜運算，耗費大量運算周期。因此我們考慮這樣來(lái)實(shí)現心理聲學(xué)模型：首先進(jìn)行窗體類(lèi)型的判斷，依據判斷結果，只作對應窗口類(lèi)型的FFT變換和后續的心理聲學(xué)模型計算，從而大大減輕運算負擔。經(jīng)過(guò)測試統計發(fā)現，大多數的情況下，編碼器所采用的窗口類(lèi)型均為長(cháng)窗，因此在心理模型窗體計算時(shí)可以不考慮短窗。
另外一種優(yōu)化則是對定點(diǎn)運算進(jìn)行優(yōu)化。由于在心理聲學(xué)模型中涉及到諸多復雜的運算(包括循環(huán)控制、對數運算、冪運算等)，因此充分利用硬件功能和對運算的優(yōu)化成為了關(guān)鍵。MP3編碼器編碼過(guò)程中，量化編碼需要進(jìn)行多次量化調整循環(huán)，每一次的量化調整都會(huì )消耗很多周期，因此通常會(huì )占到60％～70％的運算周期。在實(shí)現時(shí)，為了達到實(shí)時(shí)的要求，對量化編碼模塊的循環(huán)進(jìn)行了控制，得到了最佳的量化結果。

結語(yǔ)
對MP3的編解碼和無(wú)線(xiàn)模塊的整合，是設計電子產(chǎn)品的一個(gè)方向，對電子產(chǎn)品的多樣化有一定的推動(dòng)作用。本文在單片機上通過(guò)對MP3的編解碼運算實(shí)現了MP3的播放，然后對其功能進(jìn)行擴展，加入了無(wú)線(xiàn)模塊設計和液晶屏等，最終完成了校園自助導覽儀的設計。該系統設計完成后，在西南交通大學(xué)進(jìn)行了多次實(shí)驗和推廣，取得很好的效果。
雖然我們對編碼進(jìn)行了優(yōu)化，且對無(wú)線(xiàn)模塊進(jìn)行了大量的通信測試，但不一定能達到惡劣環(huán)境的要求?？梢愿鶕?shí)際的需要，調整無(wú)線(xiàn)模塊的收發(fā)距離。此外，該MP3還可以進(jìn)行更多的功能擴展，比如做成電子導游、公交報站器等多種電子產(chǎn)品。