- 一種基于RFID的便攜式智能語(yǔ)音播放器設(shè)計(jì)

　　便攜式智能語(yǔ)音播放器主要由單片機(jī)(Micro Control Unit)、音頻解碼器、存儲(chǔ)設(shè)備、PC通訊端口、音頻DAC及功放、顯示界面和控制鍵等構(gòu)成。其中單片機(jī)和音頻解碼器是整個(gè)系統(tǒng)的核心。

　　便攜式智能語(yǔ)音播放器工作流程如圖4所示。

　　便攜式智能語(yǔ)音播放器的整個(gè)控制程序都由單片機(jī)的運(yùn)行來(lái)完成，控制播放器的各個(gè)部分的工作(從存儲(chǔ)設(shè)備讀取語(yǔ)音信號(hào)送到音頻解碼器解碼、與PC連接時(shí)完成與PC的數(shù)據(jù)交換、響應(yīng)控制按鍵的操作、顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等)；音頻解碼器可以直接完成多種格式的音頻信號(hào)的解碼操作；存儲(chǔ)設(shè)備是系統(tǒng)的重要部分，它用于存儲(chǔ)預(yù)存在播放器中的音頻信號(hào)，也可以存儲(chǔ)由PC通信端口傳來(lái)的數(shù)據(jù)，播放時(shí)由單片機(jī)讀取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)并送到音頻解碼器；PC通信端口是播放器與：PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的拷貝、刪除、復(fù)制等操作；音頻DAC是將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)，方便耳機(jī)或功放等設(shè)備的使用。

　　單片機(jī)STC12LE5410AD部分用于控制響應(yīng)接收識(shí)別的無(wú)線信號(hào)并讀取存儲(chǔ)設(shè)備中的語(yǔ)音文件信息，并播放由音頻解碼芯片解碼后的語(yǔ)音文件，并控制LED顯示屏顯示文件信息(包括文件名、文件長(zhǎng)度、播放長(zhǎng)度等)，除此之外，同時(shí)可以響應(yīng)播放器上的按鈕播放、暫停、快進(jìn)以及音量調(diào)節(jié)等。

　　STC12LE5410AD系列單片機(jī)是單時(shí)鐘／機(jī)器周期兼容的8051內(nèi)核單片機(jī)。STC12LE5410AD特點(diǎn)如下：增強(qiáng)型1T流水線精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)8051 CPU；用戶應(yīng)用程序空間12 KB，10 KB，8 KB，6 KB，4 KB，2 KB；片上集成512 B RAM；通用I／O口(27／23個(gè))，復(fù)位后為準(zhǔn)雙向口，弱上拉(普通8051傳統(tǒng)I／O口)；可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口弱上拉，推挽強(qiáng)上拉，僅為輸入高阻，開漏每個(gè)I／O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20 mA，但整個(gè)芯片最大不得超過55 mA；ISP(在系統(tǒng)可編程)、IAP(在應(yīng)用可編程)，無(wú)需專用編程器可通過串口(P3．0／P3．1)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片；內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路(外部晶體20 MHz以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路)；時(shí)鐘源：外部高精度晶體時(shí)鐘，內(nèi)部R／C振蕩器用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R／C振蕩器還是外部晶體時(shí)鐘；常溫下內(nèi)部R／C振蕩器頻率為5．2～6．8 MHz，精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛袦仄?，?yīng)認(rèn)為是4～8 MHz；共2個(gè)16位定時(shí)器、計(jì)數(shù)器。

　　當(dāng)單片機(jī)部分獲取了無(wú)線信號(hào)中語(yǔ)音信號(hào)的文件信息后，將對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音信號(hào)讀取，由音頻解碼芯片解碼語(yǔ)音文件，再由單片機(jī)控制通過耳機(jī)或其他音頻設(shè)備播放已解碼的音頻文件。

　　VS1003是一個(gè)MP3，WMA，MIDI音頻解碼器和ADPCM編碼器。VS1003通過一個(gè)串行接口來(lái)接收輸入的比特流，它可以作為一個(gè)系統(tǒng)的從機(jī)，輸入的比特流被解碼，然后通過一個(gè)數(shù)字音量控制器到達(dá)一個(gè)18位過采樣多位，通過串行總線控制解碼器。VS1003特性如下：能解碼MPEG 1和MPEG 2音頻層Ⅲ(CBR+VBR+ABR)、WMA 4．0／4．1／7／8／9，5～384 Kb／s所有流文件、WAV(PCM+IMAAD—PCM)等格式文件；單時(shí)鐘操作12．13 MHz；內(nèi)部PLL鎖相環(huán)時(shí)鐘倍頻器；內(nèi)含高性能片上立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器；模擬、數(shù)字、I／O單獨(dú)供電；為用戶代碼和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的5．5 KB片上RAM。

　　播放器的存儲(chǔ)介質(zhì)選用SD卡，SD卡應(yīng)用廣泛，應(yīng)用于移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中，且容量有多種選擇，方便用戶任意改變存儲(chǔ)介質(zhì)中的語(yǔ)音文件，成本較低；利用USB與PC進(jìn)行通信，方便用戶將語(yǔ)音文件導(dǎo)人播放器；顯示部分采用LED顯示屏，供用戶通過顯示屏了解展品簡(jiǎn)要信息。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的的基于RFID的便攜式智能語(yǔ)音播放器以STC12LE5410AD單片機(jī)為主控芯片，使用VS1003音頻解碼芯片，結(jié)合RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)博物館展廳等全方向的無(wú)線數(shù)據(jù)通信。本系統(tǒng)不僅具備電子導(dǎo)游系統(tǒng)的功能，其設(shè)計(jì)還可用于交通管理、停車場(chǎng)管理等。