樓盤模型點(diǎn)對點(diǎn)燈光語音同步解說機(jī)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

摘要： 為了減輕售樓人員工作強(qiáng)度，提高樓盤展示效果，以MP3語音模塊和單片機(jī)為主要器件，設(shè)計了一款樓盤模型點(diǎn)對點(diǎn)語音燈光同步解說機(jī)，并對解說機(jī)的硬件電路及其軟件的設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)描述。首先解說機(jī)把解說信息用MP3格式預(yù)先存放在SD卡中，然后用鍵盤無線遙控的方法實(shí)現(xiàn)樓盤信息的燈光、語音的同步呈現(xiàn)。將所設(shè)計的解說機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于校園模型的展示，獲得良好的效果。

關(guān)鍵詞： 樓盤模型； MP3語音模塊； 藍(lán)牙； SD卡

中圖分類號： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）06?0100?05

在樓盤銷售過程中，售樓人員需要面對樓盤模型對來往的購買人群反反復(fù)復(fù)進(jìn)行講解，這不光讓售樓人員非常辛苦，也會因為人為因素，把講解內(nèi)容遺漏或出現(xiàn)差錯。針對這種情況，本文利用MP3語音播放模塊[1]，結(jié)合單片機(jī)及藍(lán)牙技術(shù)，設(shè)計了一款樓盤模型點(diǎn)對點(diǎn)語音燈光同步解說機(jī)。事先把售樓解說詞按樓盤編號存入解說機(jī)中的SD卡中，售樓人員可以根據(jù)客人的需要，通過藍(lán)牙遙控手柄，點(diǎn)對點(diǎn)按下按鍵，點(diǎn)亮需要介紹的樓盤燈光，并由MP3播放模塊同步播放該樓盤的解說詞，提高了解說質(zhì)量和效果，節(jié)省了人力，也方便實(shí)現(xiàn)解說自動化。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

點(diǎn)對點(diǎn)語音燈光同步解說機(jī)，既要實(shí)現(xiàn)解說語音的播放與對應(yīng)樓盤的效果燈光同步出現(xiàn)，又要讓這個對應(yīng)點(diǎn)要反映在鍵盤上，由鍵盤直接控制。這樣，要求語音播放模塊除了能夠點(diǎn)播需的語音外，還需要有輸出端口能夠控制外圍電路，使相應(yīng)燈光同步工作。常用的MP3語音播放模塊[2]，主要進(jìn)行音樂播放和控制，沒有輸出端口控制外圍電路[3]，為此，需要對語音模塊進(jìn)行二次開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)需要的功能。利用MP3語音播放模塊和單片機(jī)技術(shù)設(shè)計的燈光語音同步解說機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。由主機(jī)電路和鍵盤電路兩大部分組成，主機(jī)電路包括語音播放模塊、單片機(jī)處理電路、繼電器開關(guān)電路等，鍵盤電路包括單片機(jī)按鍵處理電路、藍(lán)牙串口模塊等。

主機(jī)和鍵盤之間通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)串口無線通信，使播放機(jī)的操作更方便靈活。

1.1 MP3語音播放模塊選型

1.2 主機(jī)電路設(shè)計

主機(jī)電路采用40腳的AT89S51單片機(jī)[4]對MP3語音模塊進(jìn)行并口控制[5]，P3.0和P3.1串口作鍵盤控制的通信口，其余端口都用作繼電器輸出的控制端口。這樣，在不增加擴(kuò)展芯片的情況下，本電路也可以實(shí)現(xiàn)20路點(diǎn)對點(diǎn)語音燈光的同步控制。主機(jī)控制電路如圖3所示。由單片機(jī)通過繼電器實(shí)現(xiàn)對燈光的控制，由于繼電器輸出需要一定的電流驅(qū)動，而AT89S51單片機(jī)的管腳輸出能力較弱，不能直接驅(qū)動繼電器[6]，因此選用八NPN達(dá)林頓晶體管陣列芯片ULN2803來驅(qū)動繼電器。該芯片工作電壓為5 V，最大驅(qū)動電流為500 mA，且內(nèi)置續(xù)流二極管，無需在繼電器兩端并接續(xù)流二極管，但在每個繼電器兩端仍然并接了一只LED，用于繼電器工作狀態(tài)的指示。MP3語音模塊的1～8腳與單片機(jī)的P1.0～P1.7端口對應(yīng)連接，模塊的功能端口13（BUSY）腳和14（PL）腳分別與單片機(jī)的P3.2和P3.3引腳相連，這兩個腳配合1～8腳的編碼，實(shí)現(xiàn)模塊的各種播放功能。模塊的語音信號由模塊的左右兩個聲道信號輸出腳17～19輸出，直接將其接入音頻功率放大電路、播放語音信號。

1.3 鍵盤電路設(shè)計

本電路需要設(shè)置20個按鍵實(shí)現(xiàn)20路燈光的點(diǎn)對點(diǎn)控制，同時還需要設(shè)置一些功能按鍵，如音量的調(diào)節(jié)、頁面的轉(zhuǎn)換等，因此共設(shè)置了25個按鍵。鍵盤電路如圖4所示，采用20腳的AT89C2051單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)[7]。

1.4 串口通信電路設(shè)計

系統(tǒng)主機(jī)電路和鍵盤電路分別使用一片單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)各自的功能，鍵盤電路通過串口和主機(jī)電路進(jìn)行通信[9]。為了使操作靈活方便，本文把電路設(shè)計為遙控手柄，用藍(lán)牙串口模塊實(shí)現(xiàn)無線串口通信。

（1）語音模塊控制程序

由于需要對MP3語音模塊進(jìn)行并口控制，因此要嚴(yán)格按照其提供的相關(guān)工作模式和時序來編寫控制程序。根據(jù)模塊資料，可以建立若干文件夾來存放拷貝在SD卡的MP3文件，第一個文件夾以02命名；直接存入SD卡的MP3文件被系統(tǒng)默認(rèn)為根目錄，默認(rèn)的文件名為01，以后建立的文件名不能用01為文件名。每個文件夾內(nèi)可以存放199段MP3文件，每個SD卡最多可以存放15個文件夾，含根目錄。

本設(shè)計需要播放20段語音信息，因此，可以建立一個文件名為02的文件夾，把要播放的20段解說詞事先錄制為MP3文件存放在這個文件夾里，然后可在根目錄存放一些MP3音樂。這樣，通過鍵盤的控制，既能播放解說詞，又可以在空閑的時候播放一些音樂，活躍現(xiàn)場氣氛。表1是MP3模塊1?8腳的編碼功能表。表中，當(dāng)1～8腳的編碼為000時，模塊將隨機(jī)播放SD卡中根目錄中的MP3文件；編碼為001時，播放指定MP3文件中的第一個文件；編碼為002時，播放第二個文件，依此類推，直到播放第199個文件。當(dāng)編碼為232時，模塊實(shí)現(xiàn)的功能是增大音量；編碼為233時，模塊實(shí)現(xiàn)的功能是減小音量，對音量的控制操作，模塊系統(tǒng)給予了最高的優(yōu)先權(quán)。需要功能腳PL和BUSY的配合來實(shí)現(xiàn)這些功能。具體實(shí)現(xiàn)方法是，先對1～8腳按功能要求進(jìn)行編碼，然后給PL腳一個下降沿信號，模塊就執(zhí)行設(shè)置的功能。如要進(jìn)入02文件夾播放解說詞，可先把編碼“242”送入P1端口，再給PL腳一個下降沿，模塊就進(jìn)入了02文件夾。要播放第2段解說詞，把編碼“02”送入P1口，再給PL腳一個下降沿，模塊就開始播放第二段解說詞。播放時，BUSY腳輸出低電平，這個腳與單片機(jī)P3.2連接，通過檢測這個腳的電平，可以知道該段是否播放完畢，當(dāng)P3.2為高電平時，表明該段播放結(jié)束，這時應(yīng)該給出“239”這個結(jié)束指令，以免繼續(xù)播出下段語音。

（2）繼電器控制程序

（3）串口通信程序

2.2 鍵盤程序

3 系統(tǒng)測試及應(yīng)用

電路設(shè)計和組裝過程中，要對多個環(huán)節(jié)進(jìn)行測試和實(shí)驗，如語音模塊的播放控制、按鍵的串口控制、藍(lán)牙的配對及無線通信實(shí)驗等。在語音播放控制實(shí)驗時發(fā)現(xiàn)， 保存在SD卡中語音段，不是按照保存的文件名序號播放的，而是按照存入SD卡的時間順序播放的，如單片機(jī)P1口輸入語音模塊P1口的編碼是001，這時語音模塊播放的是第一個存放在文件夾中的語音段，與這個語音段的文件名無關(guān)，文件名序號只是幫助便于管理播放文件。完成的產(chǎn)品實(shí)物照片見圖9，通過測試，用手柄遙控可以完成設(shè)計的全部功能，實(shí)際遙控距離8 m左右，室內(nèi)操作已經(jīng)夠用了。

4 結(jié) 語

本文利用單片機(jī)對MP3語音模塊進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了樓盤模型語音燈光的同步控制，給樓盤銷售人員帶來了方便。也可以把本系統(tǒng)的鍵盤直接連接在主機(jī)電路上，并將其放置在模型的合適位置，鍵盤上的編號和模型上樓盤編號一一對應(yīng)，參觀的顧客或觀眾可以自己按下需要了解的樓盤號，相應(yīng)燈光和語音就呈現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)樓盤展示的自動化。本電路還可應(yīng)用于旅游景點(diǎn)沙盤模型的自動導(dǎo)游、城市沙盤模型展示、國防教育沙盤模型自動演示等方面。

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