基于Wifi的電子看板的語(yǔ)音系統的設計與實(shí)現

　電子看板是看板管理和以計算機技術(shù)為主的信息技術(shù)相結合的一和管理工具。最初是豐田汽車(chē)公司于20世紀50年代從超級市場(chǎng)的運行機制中得到啟示，作為一種生產(chǎn)、運送指令的傳遞工具而被創(chuàng )造出來(lái)的。

傳統的管理看板放在生產(chǎn)線(xiàn)上，實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)線(xiàn)相關(guān)信息一目標產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量、合格率等。通過(guò)看板，管理者、生產(chǎn)者只要通過(guò)看板所表示的信息，就可知道流水線(xiàn)的各項生產(chǎn)情況。管理者根據生產(chǎn)現場(chǎng)的情況反映，對下線(xiàn)進(jìn)行整個(gè)生產(chǎn)調度和協(xié)調發(fā)布指令的系統。指令越是及時(shí)，越有針對性，那么其生產(chǎn)線(xiàn)每個(gè)環(huán)節的配合就更加默契，更有效率。筆者給出一種新型電子看板，除了傳統看板功能外，增加了刷卡認證、視頻監控、語(yǔ)音通話(huà)功能。

　　1 系統構成

系統構成如圖1所示。

圖1 看板系統

　　匯總看板PC機，安裝Windows操作系統、數據庫。分布在各個(gè)工作組的電子看板硬件采用了以ARM2440為CPU的開(kāi)發(fā)板。主頻400 MHz,軟件為linux操作系統。開(kāi)發(fā)板上帶有128 M ram、64M Flash、聲卡、usbhost、串口等接口。

嵌入式系統構成參見(jiàn)圖2所示。

圖2 嵌入式開(kāi)發(fā)板硬件結構圖

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡采用了rt3070無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡接入：USB接口。攝像頭為USB接口。嵌入式系統帶有聲卡、串口等接口。其中串口和IC卡讀卡器相連，獲取IC卡信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳送到上位機，通過(guò)數據庫信息認證并記錄相應時(shí)間。

各個(gè)組根據距離遠近布置無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。如圖3所示，實(shí)線(xiàn)部分為工廠(chǎng)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，虛線(xiàn)部分為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。

圖3 網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)圖

下位機采集現場(chǎng)數據、視頻實(shí)時(shí)向匯總看板傳輸，并可以通過(guò)聲卡傳送實(shí)時(shí)聲音數據。

2 上位機程序設計

語(yǔ)音傳輸采用單聲道，16位，8 000 Hz采樣頻率，每秒采集數據16 k.上位機程序使用delphi編寫(xiě)，調用windowsAPI-WaveInOpen函數打開(kāi)設備。并設置：

調用waveInAddBuffer獲取聲音數據，得到的聲音數據采用自適應差分脈沖編碼調制。該算法中對量化步長(cháng)的調整使用了簡(jiǎn)單的映射方法，對于一個(gè)輸入的PCM值X（n），將其與前一時(shí)刻的X（n-1）預測值做差值得到d（n），然后根據當前的量化步長(cháng)對d（n）進(jìn)行編碼，再用此sample點(diǎn)的編碼值調整量化步長(cháng)，同時(shí)還要得到當前sample點(diǎn)的預測值供下一sample點(diǎn)編碼使用。通過(guò)此算法可將樣點(diǎn)編碼成4bit的碼流，一個(gè)符號位和3個(gè)幅度位。該算法編解碼簡(jiǎn)單只進(jìn)行相減、查表運算。對CPU要求不高。