CN110970012A - 一种矿井下安全生产语音合成装置 - Google Patents

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皮坤
巫乔顺
杨洋
熊添翼
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Abstract

本发明提供一种矿井下安全生产语音合成装置，包括壳体，设于壳体上的音频接口、网络接口，以及设于壳体内的微控制器、语音合成器、音频功率放大器、网络收发器、电源，其特征在于微控制器与语音合成器、网络收发器相连，语音合成器与音频功率放大器相连，音频功率放大器与音频接口相连，音频接口与安装在井下的扩音器相连，网络收发器与网络接口相连，网络接口通过以太网与远程控制室的计算机相连。可将该文本信息，自然、平滑、清晰地播放出来，让矿井下的工作人员听到该信息，从而选择安全的避险场所，具有结构简单、性能可靠、准确性高、成本低等优点。

Description

一种矿井下安全生产语音合成装置
技术领域
本发明涉及一种语音合成装置，尤其是一种矿井下安全生产语音合成装置，属于电子控制装置技术领域。
背景技术
在安全生产、生活中，尤其是在矿井下作业过程中，当发生险情时，需要通过广播、扩音器等设备进行安全语音播报，以提示人们避开发生险性的区域。现有技术大都通过文本阅读，将文字转换成语音播报出来，如提前录好语音，到时进行播报，该方式语音内容固定，不能灵活组合文字。或采用录制每个数字、字符的发音，拼凑成整句的方式，该方式无法正确的处理韵律，用户体验较差。或采用计算机合成语音的方式，该方式成本较高，音频远程传输需专用设备。因此，有必要对现有技术加以改进。
发明内容
本发明旨在提供一种矿井下安全生产语音合成装置，以便在井下作业中发生险情时，及时发出语音播报，提示人们避开发生险性的区域。
本发明通过下列技术方案实现：一种矿井下安全生产语音合成装置，包括壳体，设于壳体上的音频接口、网络接口，以及设于壳体内的微控制器、语音合成器、音频功率放大器、网络收发器、电源，其特征在于微控制器与语音合成器、网络收发器相连，语音合成器与音频功率放大器相连，音频功率放大器与音频接口相连，音频接口与安装在井下的扩音器相连，网络收发器与网络接口相连，网络接口通过以太网与远程控制室的计算机相连。以便将计算机编辑好的文本信息通过以太网、网络接口、以太网收发器传输给微控制器，微控制器将信息解析后，控制语音合成器将该文本信息合成音频信息，通过音频功率放大器将该音频放大，通过音频接口驱动外接的扩音器播放出该文本语音信息，让矿井下的工作人员听到该信息，从而选择安全的避险场所。
所述微控制器是型号为STM32F042F6P6的芯片，与语音合成器、网络收发器相连。
所述语音合成器是型号为XFS5152CE的芯片，与音频功率放大器和微控制器相连。
所述音频功率放大器是型号为TPA3110D2的芯片，分别与语音合成器、音频接口相连。
所述网络收发器是型号为W5500的芯片，与网络接口和微控制器相连。
本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地利用现有的以太网，将计算机编辑好的文本信息经网络接口、以太网收发器传输给微控制器，微控制器将文本信息解析后，控制语音合成器将该文本信息合成音频信息，通过音频功率放大器将该音频放大，通过音频接口驱动外接的扩音器将该文本信息，自然、平滑、清晰地播放出来，让矿井下的工作人员听到该信息，从而选择安全的避险场所，具有结构简单、性能可靠、准确性高、成本低等优点。
附图说明
图1为本发明结构方框图。
图2为微处理器电路图。
图3为语音合成器电路图。
图4为音频功率放大电路图。
图5为以太网收发器电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1-图5，本发明提供的矿井下安全生产语音合成装置，包括壳体，设于壳体上的音频接口、网络接口，以及设于壳体内的微控制器、语音合成器、音频功率放大器、网络收发器、电源，其特征在于微控制器与语音合成器、网络收发器相连，语音合成器与音频功率放大器相连，音频功率放大器与音频接口相连，音频接口与安装在井下的扩音器相连，网络收发器与网络接口相连，网络接口通过以太网与远程控制室的计算机相连；
所述微控制器是型号为STM32F042F6P6的芯片，其1脚与配置复位按键相连，用于网络IP配置复位，其6脚、7脚、8脚、9脚、10脚与语音合成器相连，其11脚、12脚、13脚、14脚、17脚与以网络收发器相连,其18脚与LED相连，用于工作状态指示，其19脚、20脚与调试接口连接，用于微处理器程序烧录与调试。
所述语音合成器是型号为XFS5152CE的芯片，其40脚、28脚、39脚、41脚与微控制器的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚连接，用于将文本信息分析、转换成音频信息。
所述音频功率放大器采用型号为TPA3110D2芯片，其12脚与语音合成器的8脚连接，用于将语音合成器输出的音频信息放大，最大支持15W功率输出。
所述网络收发器是型号为W5500的芯片，其33脚、34脚、35脚、32脚、37脚与微控制器的11脚、12脚、13脚、14脚、17脚相连，通过以太网完成计算机与本设备的数据收发通信。
所述电源用于提供各芯片的工作电源。
工作时，将计算机编辑好的文本信息通过以太网、网络接口、以太网收发器传输给微控制器，微控制器将信息解析后，控制语音合成器将该文本信息合成音频信息，通过音频功率放大器将该音频放大，通过音频接口驱动外接的扩音器播放出该文本语音信息，让矿井下的工作人员听到该信息，从而选择安全的避险场所。

Claims (5)

1.一种矿井下安全生产语音合成装置，包括壳体，设于壳体上的音频接口、网络接口，以及设于壳体内的微控制器、语音合成器、音频功率放大器、网络收发器、电源，其特征在于微控制器与语音合成器、网络收发器相连，语音合成器与音频功率放大器相连，音频功率放大器与音频接口相连，音频接口与安装在井下的扩音器相连，网络收发器与网络接口相连，网络接口通过以太网与远程控制室的计算机相连。
2.根据权利要求1所述的矿井下安全生产语音合成装置，其特征在于所述微控制器是型号为STM32F042F6P6的芯片，与语音合成器、网络收发器相连。
3.根据权利要求1所述的矿井下安全生产语音合成装置，其特征在于所述语音合成器是型号为XFS5152CE的芯片，与音频功率放大器和微控制器相连。
4.根据权利要求1所述的矿井下安全生产语音合成装置，其特征在于所述音频功率放大器是型号为TPA3110D2的芯片，分别与语音合成器、音频接口相连。
5.根据权利要求1所述的矿井下安全生产语音合成装置，其特征在于所述网络收发器是型号为W5500的芯片，与网络接口和微控制器相连。
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