基于微控技术的机载语音告警系统设计

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【摘要】介绍了基于微控制器的芯片式机载语音告警器的设计和实现。以单片机P87C52X2FN和语音芯片
ISD4003—8M为核心给出了硬件原理电路和主要的软件设计思路，该告警器具有功能强、精度高、使用方便、可靠等
. w3 C$ F' V# Z3 S" Z0 {, K特点。
- w* z" ?4 q  g- M6 J1 引言
0 ~1 ?4 A# q3 e3 ?8 s) K机载语音告警系统是利用先进传感器技术，通过
2 g8 E& O% m5 t. t微控制器实时控制传感器检测飞机的飞行状态，并将
飞行中的各种危险状态及时地以语音的形式报告给机
组人员或地面和友机的安全设施。该系统可根据飞行
8 ]% r" t+ K" o5 I7 p  q0 {的不同阶段和飞机的不同状态自动向机组人员播放语
音告警和提示，便于机组人员随时掌握飞机的飞行状
态和安全状况，提高飞机的安全性。传统的磁带式语音
告警系统存在着响应慢、体积大、拆卸及维修难度大等
问题，笔者利用微控制器实现芯片式语音告警系统，克
% F2 C2 j9 G& U+ Y8 [服了传统语音告警系统的不足。
, C, d6 ~! e% f0 f! }. _2 系统特点及技术性能描述
5 y+ F, R; t7 X7 o* `8 n% x语音告警系统的功能是以分布在飞机各主要部位
的各种传感器信号为触发，根据信息的重要或紧急程
度的不同，按照预定的优先级别，自动编排播放顺序，
可播放多条语音告警信息。其特点是：电路简单，体积
小；采用了微处理技术，可靠性高，测量精度高；采用了
$ j  I1 o' U7 Q2 v微功耗器件，耗电低，减少了故障发生率。
- P$ ~) t, X5 Y+ H( _* p7 c. G4 a& V语音告警系统主要技术性能为：语音信息数16条；
音频信号非线性失真6≤10％；播放语音信号周期10-
0 X! j/ }) c( l. O& I1 q9 c24 S；工作温度一40~+550C；平均无故障时间>1 500 h；具
有机内自检(BIT)功能。
主要硬件：单片机P87C52X2FN，语音芯片ISD4003。
2．1 P87C52X2FN介绍
. o4 q+ y) R7 P' X6 t3 K+ zP87C52X2FN在兼容MCS一51系列单片机的基础
3 o" G! p: u1 C上，增加了多种实用功能和工作模式的增强型单片
& {  ^$ {3 ?! v/ d: I* D机，是一种功能强大的微控制器，对很多嵌入式控制应
( @- ?! y( ?* H& h1 i# c  m; \: y1 b, P用提供了一个高度灵活有效的解决方案。包含256 B
5 {! h) q! t+ g6 G# BRAM，8 KB ROM，32个I／O口，3个16 bit定时／计数
器，1个6中断4优先级嵌套中断结构，1个可用作多
极通信、I／O扩展或全双工URAT的串行口和片内振荡
, M1 n1 Q" N" F器以及时钟电路。在此主要用于控制循环扫描传感器
信息和ISD4003语音芯片的语音播放。
& B$ j* b7 g# G9 A2．2 IsD4∞3—8M介绍
; E) t5 @" T2 ~- x" x语音芯片ISD4003—8M工作电压为3 V，单片录放
时间8 rain，音质好，适用于移动电话及其他便携式电
: C2 o  J: {" r0 O2 n7 D子产品。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤
. S( f7 c! l: \9 P' c波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度
9 l8 P) {( I7 n" O多电平闪烁存储阵列。芯片设计基于所有操作必须由
3 y7 l' i$ G* L: O' n. M

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P87C52X2FN兼容MCS一51系列单片机