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
) D& _9 l) j2 B特点。
1 引言
机载语音告警系统是利用先进传感器技术，通过
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
的不同阶段和飞机的不同状态自动向机组人员播放语
7 U8 n" L0 d6 j0 U8 L音告警和提示，便于机组人员随时掌握飞机的飞行状
6 [& o' E; F6 l5 X- i& B: |- B态和安全状况，提高飞机的安全性。传统的磁带式语音
0 ?7 g6 J0 s/ M- s& F. C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
服了传统语音告警系统的不足。
2 系统特点及技术性能描述
语音告警系统的功能是以分布在飞机各主要部位
8 r3 g; b! p- d5 b  `; ]! u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
微功耗器件，耗电低，减少了故障发生率。
, w2 ^' E5 _/ V% I( O1 S- 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-
24 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。
% A! ]" D/ g6 b3 |8 c$ T2．1 P87C52X2FN介绍
  e: G$ `, J4 e4 jP87C52X2FN在兼容MCS一51系列单片机的基础
: x, a( ]6 J3 U3 r1 z* [上，增加了多种实用功能和工作模式的增强型单片
( A% i7 z) @- W) H5 e' _机，是一种功能强大的微控制器，对很多嵌入式控制应
4 \8 _, ?3 O# q. s用提供了一个高度灵活有效的解决方案。包含256 B
' X; O2 j2 Y% k1 l" I5 k9 xRAM，8 KB ROM，32个I／O口，3个16 bit定时／计数
6 @6 a1 f! q9 v7 {( ^2 t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
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。
! m, O& u  o5 Z4 |/ V8 M& Y2．2 IsD4∞3—8M介绍
语音芯片ISD4003—8M工作电压为3 V，单片录放
; @, q9 @/ X6 R  B时间8 rain，音质好，适用于移动电话及其他便携式电
子产品。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤
波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度
多电平闪烁存储阵列。芯片设计基于所有操作必须由

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P87C52X2FN兼容MCS一51系列单片机