基于ARM9的智能解说系统的设计与实现

论文摘要

随着国民经济的蓬勃发展,旅游业日益成为第三产业的支柱产业。解说工作作为旅游业的重要组成部分,越来越受到人们的重视。在传统的博物馆、展览馆和旅游景区中,主要的解说方式是导游的人工解说,这种方式不仅解说语言单一、重复工作量大,还限制了游客参观的自主性。因此,旨在丰富解说内容、增加解说语言种类以及方便游客自由参观的智能解说系统应运而生。智能解说系统的应用也是提高旅游业数字化、智能化水平的必然选择。本文主要针对展览馆、博物馆设计了一种新型智能解说系统。该系统由两部分组成：射频识别模块和多媒体播放模块。两部分模块分别融合了先进的射频识别技术、嵌入式控制技术和多媒体播放技术。其中,射频识别模块完成对游客信息的识别,包括游客身份信息与语种选择信息的识别。硬件电路实现上,通过功能需求分析,选用工作在13.56MHz频段的MF RC522芯片作为射频读卡器主芯片,同时选用AVR系列Atmega8芯片作为模块的微控制芯片；软件部分,使用C语言对微控制器进行编程,实现了射频读卡器自动读卡功能。多媒体播放模块负责对射频识别模块的控制和解说文件播放,硬件部分,选用基于ARM920T内核的S3C2440芯片作为主控芯片,同时配备64MB的Nand Flash、两片32MB的SDRAM以及完善的接口电路；软件部分,使用嵌入式WinCE操作系统作为开发平台,通过对相关驱动及应用程序的开发,实现了控制读卡器读卡、智能语言选择和自动播放多媒体解说文件的功能。射频识别模块和多媒体播放模块连接后放置于展品处,当游客进入场馆,选定参观展台后刷卡,射频识别模块便自动识别游客的信息,同时将此信息传送至多媒体播放模块中,多媒体播放模块即可通过接收信息判断游客身份及所选解说语种,播放相应语种的多媒体解说文件。通过对智能解说系统的实际调试,表明系统基本上实现了自动读卡、智能语言选择以及自动播放多媒体文件的功能。同时也说明系统具有实时性高、易操作、易维护等特点。该系统的开发和应用将有助于改善旅游业的陈旧模式,提高旅游业的智能化水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文的结构安排
• 本章小结
• 第二章 智能解说系统的总体设计方案
• 2.1 系统总体设计目标
• 2.2 系统的结构设计与工作原理
• 2.2.1 系统的结构设计
• 2.2.2 系统的工作原理
• 2.3 射频识别技术与相关芯片选型
• 2.3.1 射频识别技术概述
• 2.3.2 射频识别模块芯片选型
• 2.4 嵌入式技术与开发平台选型
• 2.4.1 嵌入式技术概述
• 2.4.2 多媒体播放模块芯片选型
• 2.4.3 嵌入式操作系统选择
• 本章小结
• 第三章 系统硬件电路设计
• 3.1 射频识别模块的硬件设计
• 3.1.1 微控制电路
• 3.1.2 MF RC522射频电路
• 3.1.3 MF RC522与微控制器的连接电路
• 3.1.4 MF RC522天线电路设计
• 3.1.5 串行通信接口电路
• 3.1.6 鸣音提示接口电路
• 3.2 多媒体播放模块的硬件选择
• 3.2.1 S3C2440最小系统
• 3.2.2 SDRAM存储器
• 3.2.3 片外数据存储器
• 3.2.4 音频播放模块接口电路
• 3.2.5 视频显示模块接口电路
• 本章小结
• 第四章 系统软件设计的实现
• 4.1 射频识别模块的软件设计
• 4.1.1 编程语言及编程工具选择
• 4.1.2 Atmega8单片机初始化
• 4.1.3 读卡器对MIFARE卡的基本操作
• 4.1.4 射频识别模块主程序设计
• 4.1.5 系统通信协议的设计
• 4.2 多媒体播放模块WinCE操作系统平台构建
• 4.2.1 WinCE系统开发环境
• 4.2.2 BootLoader启动代码
• 4.2.3 WinCE操作系统的移植
• 4.2.4 驱动程序的开发
• 4.3 WinCE文件系统
• 4.3.1 WinCE文件系统的种类
• 4.3.2 对象存储
• 4.3.3 WinCE文件系统的配置
• 4.4 多媒体播放模块功能的实现
• 4.4.1 显示驱动开发
• 4.4.2 串行通信接口功能实现
• 4.4.3 解说文件选型和播放功能的实现
• 本章小结
• 第五章 系统调试
• 5.1 系统硬件的调试
• 5.2 系统软件功能的调试
• 5.2.1 射频识别模块功能的调试
• 5.2.2 多媒体播放模块功能的调试
• 5.2.3 智能解说系统整机的调试
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 射频读卡器电路原理图
• 附录B 射频识别模块部分程序代码
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢