运动靶车停车入库的语音测距系统

　　1 电路设计

　　1.1 总体设计

　　语音测距系统要求实现以下功能：运动靶车入库时，超声波模块(集成温度补偿)即实时测量靶车与库区极限位置之间的距离，操作者按下遥控器，语音播报模块激活，开始播报测量数据。

　　温度测量采用1-Wire 器件DS18B20实现，语音播报的核心器件是华邦公司出品的ISD1730，单片机选用51系列AT89S51。除此之外，还有LCD显示、矩阵键盘、红外遥控等单元，其中语音芯片ISD1700是整个系统的关键器件，本文着重介绍ISD1730的性能特点、电路设计及编程要点。图1是系统结构框图。

　　1.2 ISD1730语音录放单元

　　ISD1730是一种高集成度、高性能、高音质的语音录放芯片，内部含有自动增益控制、麦克风前置放大器、扬声器驱动等电路;可处理多达255段语音信息，可以多段录音并由片内专门的存储系统来管理;采样率可在4KHz至12KHz间调节，支持独立按键和SPI两种操作模式;带负载能力强，可直接驱动小型扬声器;具有4 种预设音效，录音数据存储在FLASH 内，不经任何压缩，因此有较好的音质。

　　为便于单片机控制，本文将ISD1730置于SPI工作模式，根据芯片手册，ISD1730可直接驱动8Ω阻抗扬声器或普通耳机，但为增强带负载能力，保证语音传输距离，在ISD1730的后置环节设计了功率放大电路—LM386，见图2所示，功率放大电路能提供50倍以上的增益，可以驱动阻抗16Ω的扬声器。

　　1.3 超声波测距单元

　　结合库区的实际，本文采用分立元件，自行设计超声波测距电路，如图3所示。超声波探头中心频率为40kHz，方向角60度，工作温度-20—70℃，能满足库区工作的需要。图4是设计的超声波测距模块实物。