基于ISD4004隱蔽化集群電臺的通信模塊設計與實現(xiàn)
摘要:在單片機的統(tǒng)一控制下,將ISD系列語音錄放芯片與集群手車臺配合使用,從而以較低的成本實現(xiàn)了集群電臺聯(lián)絡時的隱蔽化使用。
關鍵詞:ISD4004;單片機;集群電臺
0 引言
集群電臺包括集群手臺(對講機)和集群車臺,它們在黨政機關、軍隊、警察以及工程建設中應用十分廣泛,但是在實際使用中也存有一定局限。例如在一些特殊場合,如警察對犯罪分子開展秘密調查跟蹤取證,或是工程人員在嘈雜的建筑工地指揮塔吊工作的時候,各類集群電臺使用人員都可能遭遇到這類尷尬——即需要借助集群電臺向相關人員匯報情況的時候,卻不便發(fā)出聲音或者因周邊環(huán)境嘈雜造成無法正常通信。
通過調查走訪,這類工作的共性通常是語義簡單卻需要反復說講。例如警察在秘密調查取證中,經(jīng)常會重復“嫌疑人出現(xiàn),正常跟蹤,嫌疑人停止了腳步,嫌疑人開始逃跑”等話語;工程人員則會始終重復“開始起吊、向左、向右、向前、向后、結束起吊”等簡單信息。鑒于各單位的集群手臺、車臺已經(jīng)大量投入使用,如果能夠在上述各類集群電臺上外接一套通用的控制通信模塊,將能夠在最低的成本增加中實現(xiàn)特殊情況的集群通信應用,從而進一步提高各單位集群通信系統(tǒng)的聯(lián)絡通信和指揮調度的效能。
本系統(tǒng)以單片機作為主要控制芯片,ISD4004作為語音錄放芯片,配合相關外圍電路和控制開關實現(xiàn)特殊場合下的隱蔽化通信。用戶只需事先錄制好所需語音,在工作時按下相應按鈕,即可將該路話音由集群電臺發(fā)出。各種集群手臺車臺,只要能夠提供語音輸入、語音輸出、PPT和接地四條接線,都能夠與該模塊配套使用。
1 工作原理
系統(tǒng)主要分為兩大部分。一是在使用前的語音輸入部分。即用戶可以根據(jù)自己的實際使用需求,按需進行錄音。通過系統(tǒng)的外圍按鍵,在按動錄音按鈕之后,單片機通過SPI串行輸入,告訴ISD4004芯片進入錄音模式和錄音的起始地址。麥克風輸入的聲音經(jīng)過過濾和放大輸入到ISD4004,實現(xiàn)了錄音。另外一個部分是在使用的過程中,當工作人員需要說話的時候,可以按動相應的按鈕播放語音。當用戶動作之后,單片機通過SPI串行輸入,告訴ISD4004芯片進入放音模式和放音的起始地址。同時單片機觸發(fā)集群電臺的PPT控制引腳,實現(xiàn)語音由ISD4004芯片向集群電臺的輸入與轉發(fā)。圖1工作模式示意圖
2 電路設計
本系統(tǒng)電路設計如圖2、3、4所示。
當工作在語音輸入模式時,按下錄音按鈕1,聲音由麥克風輸入,輸入至三極管得到有效放大。再經(jīng)過濾波輸入至ISD4004的ANA IN+引腳中。ISD4004的語音信號由耦合電容輸入,最大幅度為峰值32mV,耦合電容和本端的電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。此時,SS引腳與單片機P00引腳相連接,作為片選信號使用。MOSI(串行輸入)引腳與單片機P01引腳相連接,單片機通過軟件寫入0xB0,即命令ISD4004工作在“從指定地址錄音”狀態(tài),進行錄音。錄音完畢后,再次按下按鈕1,將停止錄音。
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