專利名稱：一種智能語音交通信號燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交通信號燈，尤其是一種智能語音交通信號燈。
背景技術(shù)：
常規(guī)的交通信號燈投入運(yùn)行之前，調(diào)試非常復(fù)雜，一旦運(yùn)行之后，管理起來也需要花費(fèi)大量的人力、物力。其次，現(xiàn)有的交通信號燈存在播音不準(zhǔn)確的問題，大多數(shù)為人行道綠燈亮了之后，播報(bào)提示性語音不及時(shí)或播報(bào)的語音太短，這樣會造成人們的誤解，帶來不必要的麻煩。再次，一般的交通燈播放的提示性語音非常干澀，帶有命令的口氣，比如“行人快速通過”讓人難以接受，引發(fā)人們對周圍環(huán)境的忽視，以致影響工作的情緒。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述問題，提供一種智能語音交通信號燈，它便于管理、維護(hù)，更適用于人們生活。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種智能語音交通信號燈，包括電源模塊、紅綠黃燈模塊和智能控制模塊，其中，智能控制模塊的輸入端聯(lián)接語音輸入模塊；智能控制模塊的輸出端分別與紅綠黃燈模塊和語音播放模塊的輸入端聯(lián)接。而且，所述紅綠黃燈模塊包括驅(qū)動模塊、數(shù)碼管和紅綠黃燈顯示模塊，驅(qū)動模塊的輸入端與智能控制模塊聯(lián)接，驅(qū)動模塊的輸出端與數(shù)碼管和紅綠黃燈顯示模塊聯(lián)接。而且，所述智能控制模塊采用控制芯片SPCE061A ；所述智能控制模塊的觀、33腳與語音輸入模塊相聯(lián)，所述智能控制模塊的21腳與語音播放模塊相聯(lián)，所述智能控制模塊的廣5和77 81腳與驅(qū)動模塊的IBO (ΓΙΒ0 9聯(lián)接，所述智能控制模塊的4廣48腳與數(shù)碼管的段選端L(TL7連接。而且，所述語音播放模塊采用放大器型號為LM386。而且，所述驅(qū)動模塊采用的三極管型號為2SC3039。本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)1)具有語音識別功能。本裝置只需要得到簡單的語音命令便可運(yùn)行，并且此后如需改動也只能聽從特定人的語音命令，從而避免了其他人的誤操作。2)交通燈信號指示與語音播報(bào)的同步性高。3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人性化。播放的提示語音可設(shè)為自然語音，如鳥叫聲、禮貌性問候等， 使得人們產(chǎn)生愉悅的心情。

圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。圖2是本實(shí)用新型的電路聯(lián)接示意圖。圖3是本實(shí)用新型的語音播放模塊。圖4是本實(shí)用新型的紅綠黃燈模塊電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例一種智能語音交通信號燈，如圖1所示，一種智能語音交通信號燈，包括電源模塊、紅綠黃燈模塊和智能控制模塊，其中，智能控制模塊的輸入端聯(lián)接語音輸入模塊；智能控制模塊的輸出端分別與紅綠黃燈模塊和語音播放模塊的輸入端聯(lián)接。上述實(shí)施例中，所述紅綠黃燈模塊包括驅(qū)動模塊、數(shù)碼管和紅綠黃燈顯示模塊，如圖4所示，驅(qū)動模塊的輸入端與智能控制模塊聯(lián)接，驅(qū)動模塊的輸出端與數(shù)碼管和紅綠黃燈顯示模塊聯(lián)接。上述實(shí)施例中，所述智能控制模塊采用控制芯片SPCE061A ；如圖2所示，所述智能控制模塊的觀、33腳與語音輸入模塊相聯(lián)，所述智能控制模塊的21腳與語音播放模塊相聯(lián)，所述智能控制模塊的1飛和77、1腳與驅(qū)動模塊的IBO (ΓΙΒ0 9聯(lián)接，所述智能控制模塊的4廣48腳與數(shù)碼管的段選端L(TL7連接。上述實(shí)施例中，如圖3所示，所述語音播放模塊采用放大器型號為LM386。上述實(shí)施例中，所述驅(qū)動模塊采用的三極管型號為2SC3039。本智能語音交通信號燈在語音方面的技術(shù)有語音識別、語音采樣和語音播放。語音識別首先要建立詞庫，將待識別的命令進(jìn)行頻譜分析，提取特征參數(shù)，作為識別的語音樣板，而語音樣板由特定發(fā)音人進(jìn)行訓(xùn)練而形成的。識別過程首先要濾除輸入語音信號的噪音和進(jìn)行預(yù)加重處理，提升高頻分量，然后用線性預(yù)測系數(shù)等方法進(jìn)行頻譜分析，找出語音的特征參數(shù)作為未知模式，接著與預(yù)先存儲的標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，當(dāng)輸入的未知模式與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征相一致時(shí)，便被機(jī)器識別，產(chǎn)生識別結(jié)果輸出。SPCE061A的語音識別函數(shù)庫很豐富，只需簡單的調(diào)用就可以進(jìn)行復(fù)雜的語音控制。SPCE061A的A/D轉(zhuǎn)換器有8個(gè)通道，其中有1個(gè)通道是MIC-IN輸入，它專門用于對語音信號進(jìn)行采樣。語音信號經(jīng)MIC轉(zhuǎn)換成電信號，由隔直電容隔掉直流成分，然后輸入至SPCE061A內(nèi)部前置放大器28腳和33腳。SPCE061A內(nèi)部自動增益控制電路AGC能隨時(shí)跟蹤、監(jiān)視前置放大器輸出的音頻信號電平，當(dāng)輸入信號增大時(shí)，AGC電路自動減小放大器的增益；當(dāng)輸入信號減小時(shí)，AGC電路自動增大放大器的增益，可使進(jìn)入A/D的信號保持在最佳電平，又可使削波減至最小。A/D轉(zhuǎn)換器對輸入的音頻信號進(jìn)行8kHz采樣，并按照凌陽音頻編碼格式進(jìn)行編碼，每秒將占用16kBits的存儲器空間。對于不大的語音資源，可以在程序中直接編譯到單片機(jī)中。語音播放之前先要錄制聲音，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成單片機(jī)能夠識別的聲音資源。我們打開電腦自帶的錄音機(jī)，設(shè)置*.wav文件屬性為“8K 16位單聲道”，錄制“綠燈亮，請行人快速通過”和清脆的鳥叫聲，然后使用在windows環(huán)境下的語音壓縮工具Compress Tool將剛剛錄制好的*. wav文件壓縮成SACM_A2000的形式，最后添加到工程資源中，供單片機(jī)程序調(diào)用。放音時(shí)，將單片機(jī)中存儲的語音數(shù)據(jù)順序取出，解碼后，以8kHz的速率進(jìn)行D/A 轉(zhuǎn)換輸出到21腳(DAC1 )，經(jīng)電容濾波后，恢復(fù)原始語音波形，通過運(yùn)算放大器LM386驅(qū)動揚(yáng)
聲器放音。本智能語音交通信號燈的指示功能設(shè)計(jì)如下如圖4所示，裝置中有四對數(shù)碼管，十二個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)喇叭，其中東西方向的數(shù)碼管和紅綠黃指示發(fā)光二極管由同一信號控制，南北方向也是如此，喇叭兼任東西和南北方向的語音播報(bào)。由于數(shù)碼管的倒計(jì)時(shí)與數(shù)碼管狀態(tài)存在一定的邏輯關(guān)系，例如東西方向開始倒計(jì)時(shí)，則東西方向紅燈亮、綠燈滅，同時(shí)南北方向綠燈亮、紅燈滅，綠燈滅前三秒讓南北方向黃燈亮，因此在程序中，我們對數(shù)碼管和紅綠指示燈統(tǒng)一編碼，利用SPCE061A十六位制IOB 口一次性送到數(shù)碼管和紅綠指示電路，完成了交通燈的顯示功能。此外，某一方向?yàn)榫G燈， 通過程序中的設(shè)計(jì)，會穿插語音播放，提示人行道的行人通過。本裝置在程序中設(shè)定東西方向和南北方向交替通行特定的時(shí)間，對于具體場合， 可以修改此值。程序中用到了 IRQ4中斷，每過一秒就會刷新一次數(shù)碼管，另外還設(shè)有標(biāo)志符Flag，以判斷是什么方向可以通行。當(dāng)Flag=I,表示東西方向，此時(shí)東西方向綠燈EW_ Gr e e η亮，南北方向紅燈S N_R e d亮，并在東西方向播放語音，當(dāng)數(shù)碼管顯示到三時(shí)，EW_ Green滅，東西黃燈EW_YelloW亮。當(dāng)數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)到零后，又會從14開始倒計(jì)時(shí)，此時(shí) Flag=O,代表南北方向，紅綠指示燈與上情況完全相反，如此周期循環(huán)，達(dá)到了交通指揮的功能?？紤]到應(yīng)用中數(shù)碼管、紅綠黃指示燈有足夠的亮度，我們加了三極管驅(qū)動電路。如圖4所示，10只三極管2SC3039的集電極接220V交流電源，為提高三極管對電流的推拉能力，發(fā)射極接I歐姆電阻至地，基極接IK歐姆電阻至單片機(jī)的Ι0Β(ΓΙ0Β9 口，通過三極管的導(dǎo)通與截止來控制數(shù)碼管與指示燈亮滅狀態(tài)。為使放音喇叭的聲音足夠大，將21腳DACl 的模擬信號通過電位器RSl和LM386進(jìn)行放大。
權(quán)利要求1.一種智能語音交通信號燈，包括電源模塊、紅綠黃燈模塊和智能控制模塊，其特征在于智能控制模塊的輸入端聯(lián)接語音輸入模塊；智能控制模塊的輸出端分別與紅綠黃燈模塊和語音播放模塊的輸入端聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能語音交通信號燈，其特征在于所述紅綠黃燈模塊包括驅(qū)動模塊、數(shù)碼管和紅綠黃燈顯示模塊，驅(qū)動模塊的輸入端與智能控制模塊聯(lián)接，驅(qū)動模塊的輸出端與數(shù)碼管和紅綠黃燈顯示模塊聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能語音交通信號燈，其特征在于所述智能控制模塊采用控制芯片SPCE061A ；所述智能控制模塊的觀、33腳與語音輸入模塊相聯(lián)，所述智能控制模塊的21腳與語音播放模塊相聯(lián)，所述智能控制模塊的廣5和77 81腳與驅(qū)動模塊的 IBO (ΓΙΒ0 9聯(lián)接，所述智能控制模塊的4廣48腳與數(shù)碼管的段選端L(TL7連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能語音交通信號燈，其特征在于所述語音播放模塊采用的放大器型號為LM386。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能語音交通信號燈，其特征在于所述驅(qū)動模塊采用的三極管型號為2SC3039。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能語音交通信號燈，包括電源模塊、紅綠黃燈模塊和智能控制模塊，其中，智能控制模塊的輸入端聯(lián)接語音輸入模塊；智能控制模塊的輸出端分別與紅綠黃燈模塊和語音播放模塊的輸入端聯(lián)接。本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)具有語音識別功能，便于管理﹑維護(hù)；交通燈信號指示與語音播報(bào)的同步性高；系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)人性化。
文檔編號G08G1/095GK202058313SQ201120172278
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者曾曉維, 阮焱林, 陳玉龍, 高紅亮 申請人:湖北師范學(xué)院