帶有語音功能的人行通道智能管理系統設計

摘要：為了滿足人行通道智能化管理的要求，基于高性能的STM32處理器和凌陽SPCE061A微控制器設計了一套帶有語音功能的人行通道智能管理系統。該系統功能完善、工作可靠，并帶有語音播報功能，實現了人員流動有效智能化的管理。詳細敘述了設計原理和軟硬件實現方案。
關鍵詞：STM32；SPCE061A；智能管理；語音播報

當今社會的高速發展加快了城市化的進程，隨之帶來的人口密度壓力與日俱增，為了緩解這一現象，保證公共場所高密度人群高效、有序的流動；人行通道智能管理概念應運而生，其對保證社會的平穩高效發展有著重要的現實意義。本文采用新一代高性能ARM處理器STM32為核心控制器，設計了一種智能型的人行通道智能管理與控制系統，并具有語音提示功能，系統可實現在人行通道中給予自動的語音提示。為大型公共場所的出人人員提供文明、有序的通行方式，為有效地管理人員流動提供了方便。

1 系統總體設計
本系統主要包括核心控制模塊、語音模塊、信號輸入模塊、電機控制模塊、人機交互模塊、通道方向指示模塊、數據通信模塊和電源管理模塊。且具有性能可靠的安全保護和報警裝置。系統組成如圖1的框圖所示。

(1)STM32核心控制模塊：實現信號處理與協調控制。
(2)語音模塊：實現在人行通道中給予自動的語音播報提示。
(3)信號輸入模塊：輸入信號主要包括刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門定位信號、上位機通信控制信號等。
(4)人機交互模塊：包括鍵盤和液晶顯示。鍵盤顯示用來完成系統參數設置以及動作方式指示等。
(5)電機控制模塊：實現通道閘門的開放和關閉操作。
(6)通道方向指示模塊：由LED點陣顯示進出通道方向。
(7)串行通信模塊：采用串行RS 485接口，實現遠距離的多機控制。
(8)電源系統模塊：主要包括正常工作電源、電源切換和蓄電池三個部分。整個電源系統內部協調運作，可以實現閘門斷電擺臂自動擺開、上電自動閉合，符合消防設計要求。
本系統分為兩個主要模塊：一部分為STM32微處理器的核心控制，另一部分為SPCE061A單片機控制的語音播報系統。
STM32微處理器核心控制的工作過程為：刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門定位信號、上位機通信控制等信號輸入，經STM32采集后，控制電機系統運作，如遇到非正常情況，將啟動報警和故障自檢功能，并且能夠使系統實現防夾、防沖功能，避免意外傷害。人機交互模塊可編程實現設備的運行狀態。
SPCE061A語音模塊的工作過程為：將要播放的信息先存入SPCE061A單片機中，當行人的刷卡信號使閘門向左開或者向右開等控制操作時，STM32微處理器同時把這一信號送到SPCE061A中，使SPCE061A驅動揚聲器播報相應的信息。