基于ISD4004单片机的火车站自动语音播报系统设计

笔者成功应用ISD4004和AT89C51单片机设计了火车站信号自动语音播报系统，通过对火车站铁路线的上行和下行控制、车辆调度、系统主副电源的启用等多路信号进行检测并采集，根据安全隐患的防范要求，由单片机控制查询安全警示语音信息并播报，实现安全操作提示及报警。系统在火车站信号室控制台上安装使用，运行稳定，信号播报准确，取得了很好的效果。 本文主要介绍了一种基于ISD4004和AT89C51单片机设计的火车站自动语音播报系统，该系统主要用于火车站的安全操作提示和报警。ISD4004是一款多电平直接模拟量存储芯片，可以存储并再现高质量的语音信息，而AT89C51作为微控制器，负责控制整个系统的运行。 ISD4004的特点包括采用CMOS技术，内置多种功能模块如振荡器、滤波器和放大器，能够存储和播放长达8到16分钟的声音片段，且信息在断电后仍能保存100年。它支持SPI或Microwire接口，与微控制器进行串行通信。在系统设计中，ISD4004的引脚与AT89C51的I/O口连接，通过特定的时钟信号和片选信号进行数据交互。 系统硬件电路主要包括微控制器AT89C51、ISD4004语音电路、音频功率放大电路、8255可编程并行接口、光电隔离、电平转换和信号输入接口等。音频输出部分，ISD4004的输出信号经过耦合电容和音量控制电位器放大后驱动扬声器播放。为了扩展I/O口，系统使用了8255芯片，它具有三个可配置的8位端口，可以满足额外的输入输出需求。 在实际应用中，系统会监测火车站的上行和下行控制、车辆调度以及电源状态等多路信号，根据安全需求，通过AT89C51控制ISD4004播放相应的语音警告信息。例如，当有上行列车接近时，系统会播报“上行列车开过来了，区间占用”等信息。此外，系统还具有信号电平变换功能，将车站的24V交流信号转换为适合单片机处理的TTL电平。 这个基于ISD4004和AT89C51的火车站自动语音播报系统实现了对火车站操作环境的实时监控和安全预警，提高了车站的安全管理和效率。通过精心设计的硬件电路和软件控制，确保了系统的稳定性和准确性。这种系统在实际部署中表现出良好的性能，为火车站的自动化和智能化提供了有效支持。