基于WT588D汽車(chē)多功能語(yǔ)音監控系統

隨著(zhù)公路交通事業(yè)的發(fā)展，大大提高了車(chē)輛運行速度及流通密度，但交通事故也頻頻發(fā)生。如何減少交通事故已成為當務(wù)之急，這對汽車(chē)安全技術(shù)提出了新要求。安全性和智能化將成為今后汽車(chē)安全新技術(shù)最重要的發(fā)展趨勢。更注重的將是主動(dòng)式安全技術(shù)，即防止事故的發(fā)生。具體地說(shuō)，關(guān)注每個(gè)細微的環(huán)節比如對油壓、氣壓及溫度進(jìn)行檢測，并且能夠及時(shí)便捷地將異常情況告知駕駛者，最大可能地降低安全隱患。為此，本文將介紹一種汽車(chē)安全報警器，它能自動(dòng)檢測溫度、壓力、車(chē)速等汽車(chē)系統參量，異常情況時(shí)發(fā)出語(yǔ)音警報。該系統制作成本低、體積小、安全性高、便于安裝、語(yǔ)音清晰，適應于一般汽車(chē)使用。

一、 總體方案

如圖1 所示，該系統主要由檢測子系統、報警子系統、顯示子系統和語(yǔ)音子系統構成。檢測子系統有多個(gè)傳感器構成，每一傳感器構成一個(gè)參量的檢測系統，并將該數值輸入至主控制器。溫度檢測子模塊選用DS18B20 傳感器，車(chē)速檢測、壓力檢測可以采用合適的傳感器，便于控制器的信號采集。采用AT89C52 單片機作為主控制器，語(yǔ)音芯片選用WT588D作為語(yǔ)音報警的輸出裝置；采用4×4矩陣鍵盤(pán)和LCD12232 提供人機接口，便于對該系統進(jìn)行參數設置和整定。此外，該系統中還安裝了時(shí)鐘系統，有效紀錄車(chē)輛系統的實(shí)時(shí)參數，這些參數可以按鍵查詢(xún)。在對系統的參量進(jìn)行設置后，系統進(jìn)入工作狀態(tài)。以溫度監控為例，主控制器周期性地掃描傳感器接口，進(jìn)行報警信號的收集。主控制器將DS18B20 的檢測信號和系統設定的警戒值進(jìn)行處理，判斷該值是否滿(mǎn)足報警條件。主要參數可以在人機接口LCD 上實(shí)時(shí)顯示，增加其可靠性。系統有可能要判斷測量數值對應的報警等級，并據此對語(yǔ)音系統發(fā)出控制命令，將報警信息以聲光的形式輸出，便于使用人員的及時(shí)處理。對車(chē)體的其他參數也有同樣的監控機制。作為智能化和人性化的體現，本系統可以自主錄入報警提示語(yǔ)音，并選擇不同的語(yǔ)音服務(wù)模式。對每一參數，都可以播放其個(gè)性化的語(yǔ)音提示，便于在報警迅速查找報警原因。對于某一參數的重要級別，可以分別選用循環(huán)播放模式和單次播放模式?？梢园存I查詢(xún)不同參數的實(shí)時(shí)信息、報警信息和報警次數及時(shí)間。

二、系統硬件設計

系統硬件電路主要由信號采集與處理模塊、語(yǔ)音模塊和鍵盤(pán)顯示模塊三部分組成。采用AT89C52 單片機作為主控制器，采用WT588D語(yǔ)音模塊作為語(yǔ)音提示

1. 信號采集與處理模塊系統采用DS18B20 檢測車(chē)體重要位置的溫度參量，例如油溫、重要輪軸附近的溫度。多個(gè)溫度傳感器的信號通過(guò)控制器以片選的方式讀取。壓力傳感器的信號還需專(zhuān)用處理芯片進(jìn)行信號的初步處理。信號采集與處理模塊的硬件連接如圖2 所示。

2.語(yǔ)音錄放模塊

語(yǔ)音模塊硬件由WT588D 芯片、AT89C52控制線(xiàn)、內存由SPI flash同WT588D主控組成和報警語(yǔ)音輸出裝置（喇叭），如圖3 所示。WT588D 芯片是本模塊的核心部分，接受控制指令且具有立的存儲單元。WT588D可以反復擦寫(xiě)的功能和長(cháng)時(shí)間放音，對開(kāi)發(fā)者非常方便，有限的解決OTP短時(shí)間、貴、不能重復燒寫(xiě)等問(wèn)題，是非常優(yōu)秀的語(yǔ)音電路之一。WT588D主控可以外掛2-32M的SPI flash，介于OTP和MP3中間之間的價(jià)格，而且可以反復下載，可拿芯片方案。

3.鍵盤(pán)顯示模塊

本模塊采用4×4 行列矩陣式非編碼鍵盤(pán)（見(jiàn)圖4）和LCD12232 單元（見(jiàn)圖5）顯示，提供人機接口。該模塊實(shí)現系統信息的顯示功能，接受用戶(hù)的輸入命令并做出響應。鍵盤(pán)使用AT89C52 的4 個(gè)外設引腳。LCD12232 顯示單元使用AT89C52的1 個(gè)端口。

三、系統軟件設計

按照上述的分析和硬件原理圖，軟件設計的主要任務(wù)是根據溫度或壓力傳感器的數值和用戶(hù)的設定值比較判斷，控制語(yǔ)音芯片進(jìn)行報警。軟件流程如圖6 所示。單片機周期性地讀取溫度傳感器DS18B20 及其他傳感器的數值，讀取周期由時(shí)鐘芯片DS1302提供控制，以保障其精確性、實(shí)時(shí)性。AT89C52 將各傳感器測量值與監控系統的設定值進(jìn)行比較。當溫度或壓力、車(chē)速超過(guò)安全閾值時(shí)，AT89C52 播放控制引腳自動(dòng)輸出允許播放信號，同時(shí)，AT89C52也依據危險的種類(lèi)查表語(yǔ)音提示錄音在WT588D 中的地址并將其輸出到地址線(xiàn)上，這兩個(gè)信號將會(huì )觸發(fā)語(yǔ)音芯片播放指定段的內容，實(shí)現語(yǔ)音報警功能。同時(shí)，AT89C52 也會(huì )喚醒顯示單元，將報警原因的詳細信息顯示出來(lái)。下面給出的是WT588D 例程

說(shuō)明： 此程序為測試程序， 請根據實(shí)際應用來(lái)更改MCU 端IO 口；

#include at89x51.H>

sbit KEY=P1^1; /*P1_1 為P1 口的第2 位*/

sbit CS=P3^1; /*P3_1 為P3 口的第3 位*/

sbit SCL=P3^2; /*P3_2 為P3 口的第4 位*/