基于光传输的语音播放系统设计

发布时间：2017-10-24 14:18

  本文关键词：基于光传输的语音播放系统设计

  更多相关文章： 语音播放系统 STM32F103 红外收发模块 语音采集电路 音频功放电路

【摘要】：在传统的的语音播放系统中,语音信号的传输及播放在很多情况下依赖各种各样的线缆,使得播放系统的收发端需要有许多的线缆方可传输语音信号,这滋生出很多问题,例如线缆传输连线比较麻烦,需要有特制接口,特别是当杂乱突兀的线缆遍布整个房间(如教室、办公室或居家),不但使播放系统不便于移动,而且影响环境美观。随着无线电通信技术的发展,特别是近距离的无线电通信技术的出现,使声音的传输不再仅仅依靠线缆。红外无线信号传输是一种利用红外线为传输载体进行信号传输的近距离无线传输技术,它具有高保密性强、安全性高、功耗低、成本低等优点。本文的主要内容是设计一种基于光传输的语音播放系统,该系统主要包括红外发送和红外接收两大部分,主要阐述了利用红外无线来传输声音的原理,并给出了系统的总体设计,并且对系统的硬件设计和软件编程实现的流程也做了详细分析。该设计采用意法公司的STM32F103为红外收发模块的主控制芯片,详细论述了各部分的硬件设计方案及具体工作原理,绘制了系统硬件各模块的原理图;系统软件部分重点阐述了各模块的工作过程,给出了程序流程框图。在本系统设计中,首先利用语音采集电路或音频线输入得到语音信号,进行放大滤波处理,再通过单片机控制红外器件定向不失真实时传输语音信号和温度信号,经过中继转发,再到另一单片机控制红外器件接收把语音信号和温度信号解调出来以得到有用的模拟语音信号,经过音频功放电路,并送到喇叭播放声音。经过系统调试与性能测试,该系统性能稳定,实现了语音信号和温度数字信号的实时传输,其通信距离达到了2m,传输速率80Kbit/s,且传输过程中语音不失真,温度数据无丢码。该系统具有播音清晰、携带方便、低成本等特性,在整体要求和性能指标上,实现了设计并达到了预期要求,可方便应用于居家、办公室、教室等室内场合。
【关键词】：语音播放系统 STM32F103 红外收发模块 语音采集电路 音频功放电路
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN912.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.1.1 本课题研究的背景9
• 1.1.2 本课题研究的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 本文章节内容13-14
• 第二章 系统主要原理及理论分析14-22
• 2.1 采样定理14-16
• 2.2 红外无线通信原理16-17
• 2.3 红外无线信号传输17-20
• 2.3.1 模拟信道与数字信道17
• 2.3.2 红外模拟信号传输17-18
• 2.3.3 红外调制信号传输18
• 2.3.4 红外数字编码信号传输18-19
• 2.3.5 红外无线光发射距离与接收功率19-20
• 2.4 红外线编码原理20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 系统总体方案设计22-29
• 3.1 红外收发器件的选择22-24
• 3.1.1 红外无线光发射器22-23
• 3.1.2 红外无线光接收器23-24
• 3.2 主控制芯片的选择24-25
• 3.3 音频功率放大芯片的选择25-26
• 3.4 系统总体方案设计26-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 系统硬件的设计与实现29-42
• 4.1 系统硬件总体设计29-30
• 4.2 发送部分电路设计30-34
• 4.2.1 红外发送模块电路设计30-31
• 4.2.2 语音信号输入调理模块电路设计31-34
• 4.2.2.1 前置放大电路设计31-32
• 4.2.2.2 带通滤波器电路设计32-34
• 4.3 接收部分电路设计34-36
• 4.3.1 红外接收模块电路设计34-35
• 4.3.2 语音信号功放输出模块电路设计35-36
• 4.4 中继转发模块电路设计36-37
• 4.5 STM32F103控制模块电路设计37-38
• 4.6 温度采集模块电路设计38-39
• 4.7 TFT液晶显示模块电路设计39-40
• 4.8 系统供电电源电路设计40-41
• 4.9 本章小结41-42
• 第五章 系统软件的设计与实现42-49
• 5.1 发送端总程序设计42-43
• 5.2 接收端总程序设计43-44
• 5.3 编码子程序设计44-45
• 5.4 解码子程序设计45-46
• 5.5 温度采集子程序设计46-48
• 5.6 本章小结48-49
• 第六章 系统调试与分析49-56
• 6.1 测试仪器49
• 6.2 红外发射部分调试49-51
• 6.3 红外接收部分调试51-52
• 6.4 系统整体调试52-55
• 6.5 调试过程遇到的主要问题及解决方法55
• 6.6 本章小结55-56
• 第七章 总结与展望56-57
• 7.1 总结56
• 7.2 展望56-57
• 参考文献57-59
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文59-60
• 致谢60-61
• 附录A 系统原理图61-64
• 附录B 系统实物图64

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本文编号：1089126