基于C51單片機(jī)的校園自助導(dǎo)覽儀設(shè)計(jì)

如果旅游者佩戴我們設(shè)計(jì)的自助導(dǎo)覽儀進(jìn)入校園游覽，每次到達(dá)校園景點(diǎn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)接收到校園景點(diǎn)發(fā)射的編碼信號(hào)，自助導(dǎo)覽儀進(jìn)行解碼后會(huì)播放相應(yīng)的MP3音頻文件進(jìn)行景點(diǎn)的介紹。
為了檢驗(yàn)自助導(dǎo)覽儀設(shè)備可靠性，進(jìn)行了一些野外測(cè)試，效果良好：
①發(fā)射模塊距離可調(diào)，符合顯示各校園景點(diǎn)需要，基本上能通過控制天線長(zhǎng)短和電壓高低得到理想距離；
②誤碼可能性極低；
③通過程序控制很好地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)判斷同一景點(diǎn)播放完后是否重新播放。

3 MP3編碼優(yōu)化
心理模型的優(yōu)化可以分為兩個(gè)方面：心理聲學(xué)模型算法的優(yōu)化和心理聲學(xué)模型定點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)化。心理模型對(duì)于長(zhǎng)窗和短窗的運(yùn)算均需要進(jìn)行一系列的包含F(xiàn)FT的復(fù)雜運(yùn)算，耗費(fèi)大量運(yùn)算周期。因此我們考慮這樣來實(shí)現(xiàn)心理聲學(xué)模型：首先進(jìn)行窗體類型的判斷，依據(jù)判斷結(jié)果，只作對(duì)應(yīng)窗口類型的FFT變換和后續(xù)的心理聲學(xué)模型計(jì)算，從而大大減輕運(yùn)算負(fù)擔(dān)。經(jīng)過測(cè)試統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的情況下，編碼器所采用的窗口類型均為長(zhǎng)窗，因此在心理模型窗體計(jì)算時(shí)可以不考慮短窗。
另外一種優(yōu)化則是對(duì)定點(diǎn)運(yùn)算進(jìn)行優(yōu)化。由于在心理聲學(xué)模型中涉及到諸多復(fù)雜的運(yùn)算(包括循環(huán)控制、對(duì)數(shù)運(yùn)算、冪運(yùn)算等)，因此充分利用硬件功能和對(duì)運(yùn)算的優(yōu)化成為了關(guān)鍵。MP3編碼器編碼過程中，量化編碼需要進(jìn)行多次量化調(diào)整循環(huán)，每一次的量化調(diào)整都會(huì)消耗很多周期，因此通常會(huì)占到60％～70％的運(yùn)算周期。在實(shí)現(xiàn)時(shí)，為了達(dá)到實(shí)時(shí)的要求，對(duì)量化編碼模塊的循環(huán)進(jìn)行了控制，得到了最佳的量化結(jié)果。

結(jié)語
對(duì)MP3的編解碼和無線模塊的整合，是設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的一個(gè)方向，對(duì)電子產(chǎn)品的多樣化有一定的推動(dòng)作用。本文在單片機(jī)上通過對(duì)MP3的編解碼運(yùn)算實(shí)現(xiàn)了MP3的播放，然后對(duì)其功能進(jìn)行擴(kuò)展，加入了無線模塊設(shè)計(jì)和液晶屏等，最終完成了校園自助導(dǎo)覽儀的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，在西南交通大學(xué)進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)和推廣，取得很好的效果。
雖然我們對(duì)編碼進(jìn)行了優(yōu)化，且對(duì)無線模塊進(jìn)行了大量的通信測(cè)試，但不一定能達(dá)到惡劣環(huán)境的要求?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要，調(diào)整無線模塊的收發(fā)距離。此外，該MP3還可以進(jìn)行更多的功能擴(kuò)展，比如做成電子導(dǎo)游、公交報(bào)站器等多種電子產(chǎn)品。