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    SK040语音芯片在汽车超速报警器上的应用

    伴随着居民生活的整体提高,汽车已经成为当今社会的主要交通工具,但由汽车造成的交通事故也与日俱增,其中,由汽车超速行使酿造的事故更是独占鳌头。开发和研究汽车的安全辅助功能也从而成为社会关注的焦点。本文主要着手于汽车行使超过预设速度时提供语音报警的电路应用讲述,语音报警电路的核心是SK040语音芯片。之所以选择SK040语音芯片作为汽车超速报警器电路的核心,是因为SK040语音芯片不仅仅能满足汽车超速报警器性能的各种要求,而且芯片价格便宜,外围电路简单,容易制作,最重要的是语音内容可以由自己决定选用。我们先来认识一下SK040语音芯片,根据语音芯片的各项功能,规划一下汽车超速报警器的工作框图,然后设计出整套汽车超速报警器。

    一、SK040语音芯片简介

    SK040语音芯片是一款功能强大的一次性编程语音芯片,工作电压范围为DC2.5~3.5V,所加载的语音为6K采样率时,播放时间可达到40秒,音频输出为DAC和PWM模式,PWM输出时能直接推动0.5W/8Ω扬声器,声音清晰洪亮。可选择的语音控制方式有按键控制模式、按键组合控制模式、并口控制模式、串口控制模式等。按键模式下又有脉冲可重复触发、脉冲不可重复触发、电平保持可循环触发、电平保持不循环触发等十几种触发方式。控制模式、触发方式和报警语音可以由上位机软件随意进行更改、设定,SK040语音芯片可根据自身的设计要求,应用在多种场合中。

    二、汽车超速报警器工作原理

    当汽车的行使速度达到或超过测速器的预设速度时,测速器往外发出一个12V的恒定直流电压,SK040语音芯片在检测到这个电压后,点亮报警指示灯进行提示并触发语音进行报警。由于测速器送出的电压是恒定的,只要超速,就一直有电压输出,并且要求持续的提供语音报警,直到汽车速度低于预设的速度为止。这是一种电平保持供给的信号,我们在上位机软件上将SK040芯片的控制方式设置为按键模式,触发方式为电平保持可循环触发。在这里,我们先做一个简单又能满足大部分车主要求的汽车超速报警器,也就是说只在语音芯片里面录制一段报警语音,DIP16封装的SK040语音芯片可支持4段语音的播放,所以选用DIP16封装的SK040语音芯片就能够满足这些要求了。如果需要特殊制作豪华型的多段语音报警的汽车超速报警器,可以选用SSOP20封装的SK040语音芯片,在SSOP20封装模式下,最多可提供128语音的播放。

     

    三、电路分析

     

    电路中I/O口P01被定义为语音触发脚,因目前只用到一个I/O口触发语音播放,所以其他I/O口暂时被腾空。R8为下拉电阻,用于在触发时减小SK040语音芯片的功耗,当汽车的行使速度超过测速器上预设的速度时,测速器往外传送出一个12V的恒定直流电压,DC12V的电压使继电器K1工作并闭合,直接拉低I/O口P01的电平,使SK040语音芯片被触发,触发后BUSY脚导通,BUSY指示灯就是超速报警状态指示灯被点亮,然后开始播放报警语音,提醒司机当前的速度已经超出了预设的速度,需要减慢速度行使。车速减慢后,测速器不再输出电压,继电器K1断开,触发状态被停止,SK040语音芯片关闭超速报警状态指示灯和停止播放报警语音。电路由C5、Q1、R5、R6和D1组成上电复位电路,每次上电前自动给SK040语音芯片进行复位,以确保SK040语音芯片能处在最好的工作状态。SK040语音芯片的震荡模式为RC震荡,震荡频率是48MHz,根据SK040语音芯片的内部特性,选取了外部震荡电阻R1为270KΩ。R2、R3、C2和C3组成SK040语音芯片的内置功放外部反馈电路,R2、R3阻值的大小直接影响到SPEAKER声音的大小。汽车使用的是12V直流电压,超出了SK040语音芯片的工作范围,需要在电路外部增加一个3V直流稳压电路,稳压电路可以先用电阻降压后使用LD1117进行稳压,这里就不对稳压电路进行阐述了。本电路外围元器件少,安装完毕后无需调试,只要测速器在超速时有电压输出,就能正常工作。

     

    四、SK040语音芯片的应用辐射

     

    SK040语音芯片提供多种控制模式和灵活的触发方式,除了能应用在汽车超速报警器上,还能被广泛的应用在其他语音场所,如汽车防盗报警器、倒车雷达、GPS导航仪、智能居家系统等方面。更多的SK040语音芯片资料,请登陆www.sikewei.com进行查询。

        
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