射频辨认作为一种非触摸式的主动辨认新技能,近年来得到了敏捷的开展并逐渐走向老练。其原理是根据无线射频信号的传输特性,进行非触摸式主动辨认,然后主动辨认被标识目标,获取对应数据进行交流。最常见的辨认方法是一个串行存储号码辨认一个人或物体。在此介绍一种根据 RFID和单片机技能的智能语音播报体系,可广泛应用于旅游景点自助导游、博物馆自助解说、公交车站主动报站等场合。
体系总体设计
本体系由两大部分组成:RFID电子标签和智能终端。RFID电子标签内部由RFID晶片和外界线圈组成,每张电子标签有仅有的ID号。智能终端首要包含AT89S52单片机、最小体系电路、RFID读卡器、语音模块等。其间语音模块由WT588D语音芯片、编程器和用于语音下载、编程、形式设置的上位机软件WT588D VioceChip组成。体系全体框图如图1所示。
智能终端在有用读取范围内检测到RFID电子标签时,发生串行中止,单片机经过RXD引脚读取并存储电子标签ID值,然后查询与读取的ID号对应的语音地址,单片机经过一线串口操控形式操控语音模块完结对应语音信息的精确播报。
RFID读卡器模块DM-S28140
本体系选用中科鸥鹏公司的串口通讯版DM—S28140读卡器模块完成RFID电子标签的ID值的读取。DM-S28140读卡器具有低功耗被迫读取RFID标签、串口通讯、波特率为2 400 bps、输入使能答应软件启用或禁用等特色。能够读取EM4100无源只读系列125 kHz标签卡,每个标签包含一个仅有的标识符,由RFID读卡器读取后,经过串行接口传输。
读卡原理
当RFID读卡器作业时,读卡器的操控电路将电流注入线圈,发生低频电磁场。若RFID电子标签放置在有用读取范围内(10 cm内),电子标签的线圈就会感应低频电磁场,共振耦合发生电流,供给其晶片满足的电源,在充沛的电源供给下,晶片就能够将内存中仅有的ID信号转换成射频信号,传送给读卡器。只需有充沛的电源,电子标签就会继续不断地发送ID值。
硬件衔接
RFID读卡器串行接口版别能够与微操控器仅用4个信号(VCC、/ENABLE、SOUT、GND)互连。读卡器外观及引脚功用如图2所示。其间,SOU T衔接到AT89S52的P3.0(RXD)引脚完成串口通讯,使能引脚/ENABLE由P3.2操控。
AT89S52与WT588D的衔接如图3所示。挑选AT89S52 P1.4引脚衔接AT89S52 RESET操控复位信号,AT89S52的P1.5引脚衔接P03作为数据输出端,挑选PWM音频输出方法,PWM引脚接至扬声器。
通讯协议
当RFID射频辨认卡开端作业时,且RFID标签放置在有用读取的范围内,仅有的ID以12位ASCII字符串方法发送给主机,如图所示。
其间,开始位和中止位有助于辨认一个正确的接纳信息串,中心10位是实践标签仅有ID号。
语音模块
语音模块包含16个引脚的语音芯片WT588D、一个对语音模块进行语音下载的编程器和上位机软件Vioce Chip。WT588D语音芯片是一款可重复擦除烧写的语音单片机芯片。表1为各个引脚的功用描绘。图5为一线串口操控形式时序及电平占空比示意图。配套WT588D VioceChip上位机操作软件可随意替换WT588D语音单片机芯片的任何一种操控形式,把信息下载到SPI-Flash上即可,可操控220个语音地址,每个地址位能加载组合128段语音。支撑DAC/PWM两种输出方法,PWM输出可直接推进0.5W/8Ω扬声器。支撑加载WAV,音频格式,以及 MP3操控形式、按键操控形式、一线串口操控形式、三线串口操控形式。本体系选用一线串口操控形式接纳待组成的文本,直接组成为语音输出。
一线串口只经过一条数据通讯线操控时序,按照电平占空比不同来代表不同的数据位。先拉低RESET复位信号5 ms,然后置于高电平等候17 ms,再将数据信号拉低5 ms,最终发送数据。高电平与低电平数据占空比为1:3,代表数据位0;高电平与低电平数据位占空比为3:1,代表数据位1。高电平在前,低电平在后。
修改点评:本文运用AT89S52单片机、DM-S28140读卡器和WT588D语音模块,合作RFID电子标签,完成了智能语音播报体系。实践证明,此计划可行而且牢靠,可用于旅游景点自助导游、博物馆的自助解说、公交车站智能报站等场合,具有较高的实用价值。
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