马尾船政文化景区智能电子导游系统的设计与实现

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。马尾船政文化景区智能电子导游系统的设计与实现　　摘要：以STC89C52单片机为控制核心，利用高频射频收发芯片nRF24L01无线收发模块、语音合成模块、液晶显示模块等组成电子导游系统硬件，设计电子导游系统功能软件，使导游机能自动接收景点射频基站发出的信号，并启动相应景点语音自动播放功能，液晶同步显示相应景点信息。实践测试表明：该系统可靠性高，成本低，操作简便，播放的语音音质清晰。　　

2、关键词：单片机；智能电子导游系统；nRF24L01；XFS5152CE；语音合成芯片　　中图分类号：TP342文献标识码：A文章编号：1007--0203-02　　1引言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　福州马尾是中国船政文化的发祥

3、地、中国近代海军的摇篮。马尾船政文化景区主要包括中国船政文化博物馆、马江海战纪念馆、马限山公园、罗星塔公园、船政天后宫和马尾造船厂等多处文化景点。由于景点丰富，位置各异，文化内容多，游客多，游客希望对相关的景点文化知识学习了解，但传统人工导游因成本高、人员缺乏、服务水平差异大，难以满足景区日益增多的游客量的需求。景区智能电子导游系统可以很好的解决这些问题，游客无需人工导游即可随时收听景点或展品的介绍，并且可以得到多语种的解说服务，具有费用低、语种多、自主性强、解说规范、环保等诸多优点。　　2系统硬件电路设计　　系统总体设计　　智能电子导游系统使用STC89C5

4、2单片机进行控制，事先给每个景点进行编号，将nRF24L01无线通信模块放置在各个相应编号的景点位置，当游客拿着导游机走进该景点信号覆盖区域时，就会接收到相应射频基站发送的编码信息，导游机根据收到的编码信息将预存在系统的景点文本信息通过单片机以指定的方式发送到语音合成播放模块进行语音播放，液晶屏幕同步显示景点相关信息。当游客移步换景时，智能导游机会自动跟踪和切换。　　系统电路设计　　系统硬件由单片机主控模块、操作键盘模块、电源模块、nRF24L01无线收发模块、12864LCD液晶显示模块、语音合成播放模块等组成。如图1所示。　　系统硬件电路如图2所示，其中n

5、RF24L01是由NORDIC生产的工作在的ISM为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。频段的单片无线收发器芯片，工作在增强型“SchockBurst”模式，使得系统整体的性能和效率提高。YS-XFSV2高端语音合成模块是以科大讯飞XFS5

6、152为语音合成芯片，真人发音，可实现中文、英文语音合成，与单片机之间采用I2C通信方式，通过单片机发送“5位帧头+文本”的指令格式进行语音播放，文本即为需要播放的内容。　　3系统软件设计　　用单片机的I/O口P1口模拟SPI口对nRF24L01射频芯片进行通信控制。系统nRF24L01无线模块收发模块采用EnhancedShockBurstTM收发模式，自动处理字头和CRC效验码。单片机通过控制射频收发芯片nRF2401的MOSI、MISO、SCK、/RST位来控制nRF24L01模块接收与发射信号。本系统暂设置了8个景点编号，将景点编号信息存放在单片机寄存

7、器中，可以使用开关K1、K2按键来控制单片机的外部中断来实现景点编号的变化，K1控制编号减，K2控制编号加。　　景点射频基站设备的单片机首先配置其无线模块nRF24L01寄存器位PRIM_RX为低，CSN为低，把接收节点地址TX_ADDR和基站设备的ID编号有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，然后CE置为高电平并保持至少10μs，基站nRF24L01模块无线发送数据。当手持导游机nRF24L01无线模�K检测到有效的地址和CRC时，就将基站的ID号码信息数据包存储在RX为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不

8、仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特