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基于SPCE061A的交通灯倒计时语音输入输出的设计




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近年来,随着城市交通的智能化和人性化,语音控制技术在智能交通方面的的应用越来越广泛。其中,最为常见的一类应用是公交车语音报站系统。此类系统多采用单片机和专用的语音处理芯片来进行开发设计,其缺点是语音处理芯片性价比普遍不高,成本较高,且开发周期较长。因此,对于更能体现城市智能交通管理的另一类应用——红绿灯倒计时语音播报系统,则较为少见。基于此,采用凌阳SPCE061A单片机设计了智能交通灯语音播报控制系统。凌阳 SPCE061A是凌阳科技公司研发生产的性价比很高的一款16位单片机,不仅具有一般单片机的强大数据处理功能,还具有高质量的语音处理功能。


1 交通灯控制系统方案设计
    该设计方案采用一个简易的交通指示灯控制系统来模拟一个典型的十字路口车流通行状态。分别用1,2,3,4(表示东、南、西、北四方向)表明四个流向的主车道,用L,S,R,P分别表示各主车道的左行车道、直行车道、右行车道以及人行横道,其实际路口交通示意图如图1所示。

  通过分析得知,除了四个右行车道外,在同一时间,最多只能有两个车道通行,如1L、1S通行时,其他车道都会被阻断。所以在设计红绿灯时,可以两两组合,共有4组(如lL一1S,2L一2S,3L一3S,4L一4S)。
    交通灯控制系统由一套SP(2E061A精简开发板(简称61板)和一套交通灯模组构成。交通灯模组包括1块驱动电路板、4个2位倒计时LED数码管模块、红绿灯LED模块。
    系统有两个工作状态,正常工作状态和通行时间设置状态。SPCE061A是整个系统的核心控制部件,61板上有3个按键Key1~Key3。两个状态间的切换是利用Key1键完成的。在通行时间设置状态,按下Key1键开始设置南北向红灯时间,按下Key2键开始设置南北向绿灯时间,按下Key3键则返回正常工作状态。红绿灯换色显示时有语音提示,具体为:东西向绿灯一黄灯,语音提示:东西向开始红灯;东西向黄灯一红灯,语音提示:30,29,…,O(程序设置通行时间为30 s,可以修改);东西向红灯结束之前,南北向绿灯一黄灯时,有语音提示:南北向开始红灯。南北向黄灯一红灯,语音提示:30,29,…,O。系统设计框图如2所示。

2 系统语音设计
2.1 音频算法概述

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