一种基于RFID的便携式智能语音播放器设计(2)

发送的信息采用8位地址码和4位信息码，地址设定时共有3种状态(悬空、接正电源、接地)可供选择，即地址编码共有38即6 561组不重复的编码方式，可有效发送无线信号的信息来源地址，避免出现由于地址信息重复造成的发送错误或重复的地址信息，使得信息无法识别或识别不正确信息的错误。

4 智能语音播放控制及解码模块设计

便携式智能语音播放器主要由单片机(Micro Control Unit)、音频解码器、存储设备、PC通讯端口、音频DAC及功放、显示界面和控制键等构成。其中单片机和音频解码器是整个系统的核心。

首先由便携式智能语音播放器的无线信号接收部分接收无线信号，识别出应播放的由播放器存储的语音信号并读取后，再由音频解码芯片对信号进行解码，通过数模转换机将音频数字信号转换为模拟信号放大输出。

便携式智能语音播放器的整个控制程序都由单片机的运行来完成，控制播放器的各个部分的工作(从存储设备读取语音信号送到音频解码器解码、与PC连接时完成与PC的数据交换、响应控制按键的操作、显示系统运行状态等)；音频解码器可以直接完成多种格式的音频信号的解码操作；存储设备是系统的重要部分，它用于存储预存在播放器中的音频信号，也可以存储由PC通信端口传来的数据，播放时由单片机读取存储器中的数据并送到音频解码器；PC通信端口是播放器与：PC机进行数据交换，完成存储器中数据的拷贝、删除、复制等操作；音频DAC是将数字音频信号转换为模拟音频信号，方便耳机或功放等设备的使用。

单片机STC12LE5410AD部分用于控制响应接收识别的无线信号并读取存储设备中的语音文件信息，并播放由音频解码芯片解码后的语音文件，并控制LED显示屏显示文件信息(包括文件名、文件长度、播放长度等)，除此之外，同时可以响应播放器上的按钮播放、暂停、快进以及音量调节等。

STC12LE5410AD系列单片机是单时钟／机器周期兼容的8051内核单片机。STC12LE5410AD特点如下：增强型1T流水线精简指令集结构8051 CPU；用户应用程序空间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个)，复位后为准双向口，弱上拉(普通8051传统I／O口)；可设置成四种模式：准双向口弱上拉，推挽强上拉，仅为输入高阻，开漏每个I／O口驱动能力均可达到20 mA，但整个芯片最大不得超过55 mA；ISP(在系统可编程)、IAP(在应用可编程)，无需专用编程器可通过串口(P3．0／P3．1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片；内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体20 MHz以下时，可省外部复位电路)；时钟源：外部高精度晶体时钟，内部R／C振荡器用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R／C振荡器还是外部晶体时钟；常温下内部R／C振荡器频率为5．2～6．8 MHz，精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有温漂，应认为是4～8 MHz；共2个16位定时器、计数器。

当单片机部分获取了无线信号中语音信号的文件信息后，将对应的语音信号读取，由音频解码芯片解码语音文件，再由单片机控制通过耳机或其他音频设备播放已解码的音频文件。

VS1003是一个MP3，WMA，MIDI音频解码器和ADPCM编码器。VS1003通过一个串行接口来接收输入的比特流，它可以作为一个系统的从机，输入的比特流被解码，然后通过一个数字音量控制器到达一个18位过采样多位，通过串行总线控制解码器。VS1003特性如下：能解码MPEG 1和MPEG 2音频层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；单时钟操作12．13 MHz；内部PLL锁相环时钟倍频器；内含高性能片上立体声数模转换器；模拟、数字、I／O单独供电；为用户代码和数据准备的5．5 KB片上RAM。

播放器的存储介质选用SD卡，SD卡应用广泛，应用于移动存储设备中，且容量有多种选择，方便用户任意改变存储介质中的语音文件，成本较低；利用USB与PC进行通信，方便用户将语音文件导人播放器；显示部分采用LED显示屏，供用户通过显示屏了解展品简要信息。

5 结语

本文设计并实现的的基于RFID的便携式智能语音播放器以STC12LE5410AD单片机为主控芯片，使用VS1003音频解码芯片，结合RFID技术可以实现博物馆展厅等全方向的无线数据通信。本系统不仅具备电子导游系统的功能，其设计还可用于交通管理、停车场管理等。