基于射频识别的智能语音导游系统的设计与实现

论文摘要

随着我国经济的发展,旅游、展览业已经成为一个新的经济增长点。人们对于以休闲观光为主的旅游和以科技人文信息为主的展览馆、博物馆等投入了极大的关注,加之,人们自主意识的增强,对个性化旅游的迫切要求,更倾向于以自己的意愿来设计旅游路线,这使知识游览、智能游览、自主游览成为发展方向。本文结合射频识别技术在定位、物体跟踪和智能管理等方面的优势,采用现代电子设计中应用最广泛的单片机技术作为主控制技术,研制了一种基于射频识别的智能语音导游系统。本系统旨在能够有效的利用自然、人文、科技资源,使游客和参观者在满足感观认识的同时,对人文、历史、科技知识等信息有更客观深入的了解,智能的完成区域识别,自动播放相关内容,满足人们自主化的要求。本文从智能语音导游系统功能需求分析入手,给出了系统工作原理,提出了系统结构设计,并确定系统的芯片选型方案。具体介绍了系统硬件电路包括自动识别电路、主控制模块电路、语音存储模块电路、D/A转换和音频放大电路的具体设计和实现。然后,详细介绍了实现系统功能的软件设计方法,阐述了USB接口、FAT文件系统、语音播放、串口控制等部分软件的设计流程。最后,从软硬件两方面测试整个系统,并选择某科研楼作为实验场所,测试了导游系统的性能。测试结果表明,系统具有智能化、自主化、高音质、实用性强等特点。为用户提供了一种不受解说员以及路线的限制、内容客观充实、语音内容更新方便、区域识别能力强、智能自主的语音导游器。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.3 论文的主要内容和章节安排
• 第二章 系统工作原理和方案设计
• 2.1 系统功能需求分析
• 2.2 系统工作原理
• 2.3 系统结构设计
• 2.3.1 系统结构框图
• 2.3.2 内部接口电路设计
• 2.4 系统主要芯片选型比较
• 2.4.1 射频识别模块选型
• 2.4.2 导游器主控制芯片选型
• 2.4.3 Flash 芯片选型
• 第三章 系统硬件电路设计与实现
• 3.1 自动识别电路
• 3.1.1 电子标签
• 3.1.2 射频读写模块
• 3.1.3 射频读写模块工作流程
• 3.2 主控制模块电路
• 3.2.1 主控制芯片
• 3.2.2 主控制模块参考时钟电路设计
• 3.2.3 主控制模块锁相环电路设计
• 3.2.4 主控制模块复位电路设计
• 3.2.5 主控制模块电源电路设计
• 3.2.6 主控制模块电路原理图
• 3.3 语音存储模电路
• 3.3.1 闪速存储器原理
• 3.3.2 语音信息存储模块
• 3.3.3 控制接口电路
• 3.4 D/A 转换和音频放大电路
• 3.4.1 数字音频接口
• 3.4.2 音频DAC 芯片
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 软件设计要点
• 4.1.1 软件设计方法
• 4.1.2 软件抗干扰措施
• 4.1.3 软件开发工具
• 4.2 系统软件总体设计
• 4.3 USB 接口软件设计
• 4.3.1 USB 概述
• 4.3.2 USB Mass Storage 协议及U 盘主程序结构框架
• 4.3.3 批量传输（Bulk-Only）程序设计
• 4.3.4 SCSI 命令处理程序设计
• 4.4 FLASH 存储与文件系统的创建
• 4.4.1 Flash 存储器
• 4.4.2 文件与文件系统
• 4.4.3 FAT 文件系统的创建
• 4.5 语音播放部分软件设计
• 4.5.1 查找MP3 文件
• 4.5.2 MP3 文件格式及解析
• 4.6 串口识别部分软件设计
• 第五章 系统测试及分析
• 5.1 硬件电路部分测试测试
• 5.1.1 电源和复位电路测试
• 5.1.2 外部参考时钟电路测试
• 5.2 软件部分功能测试
• 5.3 系统运行测试
• 5.3.1 文件系统测试
• 5.3.2 放音质量测试
• 结束语
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢