基于微控技术的机载语音告警系统设计

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【摘要】介绍了基于微控制器的芯片式机载语音告警器的设计和实现。以单片机P87C52X2FN和语音芯片
ISD4003—8M为核心给出了硬件原理电路和主要的软件设计思路，该告警器具有功能强、精度高、使用方便、可靠等
( j1 W, q- J: t/ E; O8 `3 G特点。
1 引言
机载语音告警系统是利用先进传感器技术，通过
微控制器实时控制传感器检测飞机的飞行状态，并将
! G2 T5 m3 X# l2 t! l$ m- A, b. r飞行中的各种危险状态及时地以语音的形式报告给机
组人员或地面和友机的安全设施。该系统可根据飞行
- f1 E  {( K5 I3 j9 `; `的不同阶段和飞机的不同状态自动向机组人员播放语
音告警和提示，便于机组人员随时掌握飞机的飞行状
态和安全状况，提高飞机的安全性。传统的磁带式语音
告警系统存在着响应慢、体积大、拆卸及维修难度大等
" K* E6 v' y' c! Q8 B' x$ ?, T4 h5 ~问题，笔者利用微控制器实现芯片式语音告警系统，克
服了传统语音告警系统的不足。
2 系统特点及技术性能描述
0 d$ A4 }; O5 Q. C  y; I语音告警系统的功能是以分布在飞机各主要部位
的各种传感器信号为触发，根据信息的重要或紧急程
0 c9 j) p' ]1 S! ?度的不同，按照预定的优先级别，自动编排播放顺序，
可播放多条语音告警信息。其特点是：电路简单，体积
小；采用了微处理技术，可靠性高，测量精度高；采用了
微功耗器件，耗电低，减少了故障发生率。
语音告警系统主要技术性能为：语音信息数16条；
0 D' P- e5 M; m8 ^$ F9 q3 T音频信号非线性失真6≤10％；播放语音信号周期10-
/ I8 B! `2 j0 w24 S；工作温度一40~+550C；平均无故障时间>1 500 h；具
有机内自检(BIT)功能。
主要硬件：单片机P87C52X2FN，语音芯片ISD4003。
2．1 P87C52X2FN介绍
P87C52X2FN在兼容MCS一51系列单片机的基础
9 b% [7 l5 ^/ o, _  f9 {* M( a, |上，增加了多种实用功能和工作模式的增强型单片
/ a4 L/ o/ K! y: O8 Z# P" U机，是一种功能强大的微控制器，对很多嵌入式控制应
用提供了一个高度灵活有效的解决方案。包含256 B
7 O% d4 [+ ]5 s: a9 fRAM，8 KB ROM，32个I／O口，3个16 bit定时／计数
器，1个6中断4优先级嵌套中断结构，1个可用作多
" @# t' K7 e8 {0 g7 d& J0 N极通信、I／O扩展或全双工URAT的串行口和片内振荡
器以及时钟电路。在此主要用于控制循环扫描传感器
信息和ISD4003语音芯片的语音播放。
2．2 IsD4∞3—8M介绍
语音芯片ISD4003—8M工作电压为3 V，单片录放
时间8 rain，音质好，适用于移动电话及其他便携式电
子产品。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤
1 i: |6 S4 C; E( L4 \波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度
多电平闪烁存储阵列。芯片设计基于所有操作必须由

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P87C52X2FN兼容MCS一51系列单片机