伴隨著居民生活的整體提高，汽車已經(jīng)成為當今社會的主要交通工具，但由汽車造成的交通事故也與日俱增，其中，由汽車超速行使釀造的事故更是獨占鰲頭。開發(fā)和研究汽車的安全輔助功能也從而成為社會關注的焦點。本文主要著手于汽車行使超過預設速度時提供語音報警的電路應用講述，語音報警電路的核心是SK040語音芯片。之所以選擇SK040語音芯片作為汽車超速報警器電路的核心，是因為SK040語音芯片不僅僅能滿足汽車超速報警器性能的各種要求，而且芯片價格便宜，外圍電路簡單，容易制作，最重要的是語音內容可以由自己決定選用。我們先來認識一下SK040語音芯片，根據(jù)語音芯片的各項功能，規(guī)劃一下汽車超速報警器的工作框圖，然后設計出整套汽車超速報警器。
一、SK040語音芯片簡介
SK040語音芯片是一款功能強大的一次性編程語音芯片，工作電壓范圍為DC2.5～3.5V，所加載的語音為6K采樣率時，播放時間可達到40秒，音頻輸出為DAC和PWM模式，PWM輸出時能直接推動0.5W/8Ω揚聲器，聲音清晰洪亮�？蛇x擇的語音控制方式有按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、串口控制模式等。按鍵模式下又有脈沖可重復觸發(fā)、脈沖不可重復觸發(fā)、電平保持可循環(huán)觸發(fā)、電平保持不循環(huán)觸發(fā)等十幾種觸發(fā)方式�？刂颇Ｊ健⒂|發(fā)方式和報警語音可以由上位機軟件隨意進行更改、設定，SK040語音芯片可根據(jù)自身的設計要求，應用在多種場合中。
二、汽車超速報警器工作原理
當汽車的行使速度達到或超過測速器的預設速度時，測速器往外發(fā)出一個12V的恒定直流電壓，SK040語音芯片在檢測到這個電壓后，點亮報警指示燈進行提示并觸發(fā)語音進行報警。由于測速器送出的電壓是恒定的，只要超速，就一直有電壓輸出，并且要求持續(xù)的提供語音報警，直到汽車速度低于預設的速度為止。這是一種電平保持供給的信號，我們在上位機軟件上將SK040芯片的控制方式設置為按鍵模式，觸發(fā)方式為電平保持可循環(huán)觸發(fā)。在這里，我們先做一個簡單又能滿足大部分車主要求的汽車超速報警器，也就是說只在語音芯片里面錄制一段報警語音，DIP16封裝的SK040語音芯片可支持4段語音的播放，所以選用DIP16封裝的SK040語音芯片就能夠滿足這些要求了。如果需要特殊制作豪華型的多段語音報警的汽車超速報警器，可以選用SSOP20封裝的SK040語音芯片，在SSOP20封裝模式下，最多可提供128語音的播放。
三、電路分析
電路中I/O口P01被定義為語音觸發(fā)腳，因目前只用到一個I/O口觸發(fā)語音播放，所以其他I/O口暫時被騰空。R8為下拉電阻，用于在觸發(fā)時減小SK040語音芯片的功耗，當汽車的行使速度超過測速器上預設的速度時，測速器往外傳送出一個12V的恒定直流電壓，DC12V的電壓使繼電器K1工作并閉合，直接拉低I/O口P01的電平，使SK040語音芯片被觸發(fā)，觸發(fā)后BUSY腳導通，BUSY指示燈就是超速報警狀態(tài)指示燈被點亮，然后開始播放報警語音，提醒司機當前的速度已經(jīng)超出了預設的速度，需要減慢速度行使。車速減慢后，測速器不再輸出電壓，繼電器K1斷開，觸發(fā)狀態(tài)被停止，SK040語音芯片關閉超速報警狀態(tài)指示燈和停止播放報警語音。電路由C5、Q1、R5、R6和D1組成上電復位電路，每次上電前自動給SK040語音芯片進行復位，以確保SK040語音芯片能處在最好的工作狀態(tài)。SK040語音芯片的震蕩模式為RC震蕩，震蕩頻率是48MHz，根據(jù)SK040語音芯片的內部特性，選取了外部震蕩電阻R1為270KΩ。R2、R3、C2和C3組成SK040語音芯片的內置功放外部反饋電路，R2、R3阻值的大小直接影響到SPEAKER聲音的大小。汽車使用的是12V直流電壓，超出了SK040語音芯片的工作范圍，需要在電路外部增加一個3V直流穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路可以先用電阻降壓后使用LD1117進行穩(wěn)壓，這里就不對穩(wěn)壓電路進行闡述了。本電路外圍元器件少，安裝完畢后無需調試，只要測速器在超速時有電壓輸出，就能正常工作。
四、SK040語音芯片的應用輻射
SK040語音芯片提供多種控制模式和靈活的觸發(fā)方式，除了能應用在汽車超速報警器上，還能被廣泛的應用在其他語音場所，如汽車防盜報警器、倒車雷達、GPS導航儀、智能居家系統(tǒng)等方面。更多的SK040語音芯片資料，請登陸進行查詢。
