CN210958759U - 一种用于电子不停车收费的音频功放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电子不停车收费的音频功放系统，包括功率放大单元、音频输入端口、数字音频输出接口、MCU控制单元、通讯接口、FLASH盘、电源转换电路。使用本系统先利用通讯模块对MCU发送程序指令，然后MCU控制语音芯片读取FLASH盘里面的指定音频并指向功放单元，其中模拟U盘存放的为高品质MP3音源，控制方式灵活，带有文件索引播放、插播、单曲循环、所有曲循环、32级音量可调、立体声输出，海量存储；同时具备多组电压转换功能，一体化设计，功能强大、齐全；接口性能稳定、可靠且硬件成本少，体积小和功耗低。

Description

一种用于电子不停车收费的音频功放系统

技术领域

本实用新型属于音频技术领域，具体是指一种用于电子不停车收费的音频功放系统。

背景技术

随着电子电力技术的发展，音频设备已经涉及到各个领域。音频设备已经和每个人的日常生活息息相关，近年来，随着中国汽车保有量的增加，智能交通系统愈加趋向于信息化、网络化、智能化。尤其是交通领域的智能语音播报技术，电子不停车收费通道语音播报技术，市面上很多音频功放系统需要外部存储介质，且音源质量较低，直接影响用户感受甚至无法正常输出，若采用模拟U盘作为音源可以节省硬件成本，体积小且功耗低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于电子不停车收费的音频功放系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于电子不停车收费的音频功放系统，包括通讯单元、控制单元、供电单元和音频处理单元，所述通讯单元包括通讯接口和通讯电路，通讯电路连接通讯接口和控制单元，通讯单元通过通讯接口连通外界通讯；所述控制单元包括控制电路，控制电路连接供电单元和音频处理单元，控制单元控制通讯单元和音频处理单元工作，控制电路控制音频处理单元选择提供模拟音频信号源；所述供电单元包括电源输入电路和电源转换电路，供电单元为整个系统供电，电源转换电路与电源输入电路连接；所述音频处理单元包括音频处理电路、音频功率放大电路和扬声器，所述音频处理电路连接电源输入电路和音频功率放大电路，所述音频功率放大电路连接扬声器，扬声器输出从音频功率放大电路传输的音频信号，所述音频处理电路为音频功率放大电路提供音频信号，电源输入电路连接音频处理电路，电源输入电路想音频处理电路提供电源，电源转换电路连接音频功率放大电路，电源转换电路向音频处理单元提供电压；所述电源输入电路与音频处理电路之间连接一个FLASH模拟U盘，所述FLASH模拟U盘用于对音频信号进行储存。

更进一步的，所述FLASH模拟U盘的主体电路设有型号为W25Q64FVSIG的芯片，所述芯片的

端与上拉电阻R1连接，VCC电源端由C1滤波后输入3.3V电源，所述芯片的SPI-CS、SPI-CLK、SPI-DAT端口分解连接对音频处理电路中的语音芯片的对应的SPI端口，所述芯片的

与下拉电阻R3的一端连接，DO端与下拉电阻R2的一端连接，3.3V的VCC电源端由C2滤波后连接GND接地端，下拉电阻R2的另一端和下拉电阻R3另一端分别连接C2滤波的两端。

更进一步的，所述C1滤波和C2滤波的电容均为0.1μF,上拉电阻R1和下拉电阻R3的电阻均为10KΩ，下拉电阻R2的电阻为680Ω。

更进一步的，所述音频放大电路中设有集成运算放大器，所述集成运算放大器选用DC/DC电源转换供电，所述音频放大电路将音频信号进行滤波、放大，处理后的音频信号在扬声器输出。

更进一步的，所述集成运算放大器的型号选用PAM8610。

更进一步的，所述控制电路选用MCU控制电路。

更进一步的，所述音频处理电路设有语音芯片，所述语音芯片的型号选用WT2003S，所述控制电路控制所述音频处理电路输出的音频文件。

更进一步的，所述电源转换电路设有DC/DC电源升压装置和两个二极管，用于防反。

更进一步的，所述通讯电路选用232通讯电路和485通讯电路。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型是一种用于电子不停车收费的音频功放系统，支持标准的异步串口通讯率9600，控制方式灵活，MP3音频格式解码，声音优美，同时也可以有效可靠的实现内部音频输入与外部音源输出，整体设计结构简单，适用方便，且安全可靠；本实用新型适用于电子不停车收费系统通道中的语音卡，采用D类数字功放，语音播报清晰洪亮；同时支持外部音频输入，播放内容更加灵活。

附图说明

附图1是本实用新型的系统结构示意图，

附图2是本实用新型模拟U盘的原理示意图，

附图3是本实用新型的功放电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本用于电子不停车收费的音频功放系统，包括通讯单元、控制单元、供电单元和音频处理单元，通讯单元包括通讯接口和通讯电路，通讯电路连接通讯接口和控制单元，通讯单元通过通讯接口连通外界通讯，通讯电路选用232通讯电路和485通讯电路；控制单元包括控制电路，控制电路连接供电单元和音频处理单元，控制单元控制通讯单元和音频处理单元工作，控制电路控制音频处理单元选择提供模拟音频信号源；供电单元包括电源输入电路和电源转换电路，供电单元为整个系统供电，电源转换电路与电源输入电路连接；音频处理单元包括音频处理电路、音频功率放大电路和扬声器，音频处理电路连接电源输入电路和音频功率放大电路，音频功率放大电路连接扬声器，扬声器输出从音频功率放大电路传输的音频信号，音频处理电路为音频功率放大电路提供音频信号，电源输入电路连接音频处理电路，电源输入电路想音频处理电路提供电源，电源转换电路连接音频功率放大电路，电源转换电路向音频处理单元提供电压，电源转换电路设有DC/DC电源升压装置和两个二极管，用于防反；电源输入电路与音频处理电路之间连接一个FLASH模拟U盘，FLASH模拟U盘用于对音频信号进行储存；此外，音频处理电路设有语音芯片，本实施例中的语音芯片的型号选用WT2003S，控制电路控制音频处理电路输出的音频文件。

如图2所示，FLASH模拟U盘的主体电路设有型号为W25Q64FVSIG的芯片，芯片的

端与上拉电阻R1连接，VCC电源端由C1滤波后输入3.3V电源，芯片的SPI-CS、SPI-CLK、SPI-DAT端口分解连接对音频处理电路中的语音芯片的对应的SPI端口，芯片的

与下拉电阻R3的一端连接，DO端与下拉电阻R2的一端连接，3.3V的VCC电源端由C2滤波后连接GND接地端，下拉电阻R2的另一端和下拉电阻R3另一端分别连接C2滤波的两端，其中，C1滤波和C2滤波的电容均为0.1μF,上拉电阻R1和下拉电阻R3的电阻均为10KΩ，下拉电阻R2的电阻为680Ω。

如图3所示是音频功率放大电路的具体部件连接图，音频功率放大电路中设有集成运算放大器，其型号选用PAM8610，集成运算放大器选用DC/DC电源转换供电，音频放大电路将音频信号进行滤波、放大，处理后的音频信号在扬声器输出，PAM8610的集成运算放大器一共有40个引脚，对于其重要引脚的电路连接的阐述如下：1脚RINN与2脚RINP分别连接高品质1μF的电容C11和高品质1μF的C12，作为正负差分音频输入右通道，9脚LINN与10脚LINP分别连接搞品质1μF的电容，作为正负差分音频输入左通道，4脚VREF与5脚VOLUME连接C13电容的一端，C13电容另一端接地，作为增益控制部分的模拟参考接口以设置放大器的增益电流。11脚PGNDL与12脚PVCCL分别连接高品质1μF的电容C21两端与高品质10μF的电容C25两端分别作为H桥的左声道电源输入与地输入；同理，19脚PVCCL与20脚PGNDL分别连接高品质1μF的电容C22两端与高品质10μF的电容C26两端分别作为H桥的左声道电源输入与地输入；31脚PGNDR与32脚PVCCR分别连接高品质10μF的电容C5两端与高品质1μF的电容C9两端分别作为H桥的右声道电源输入与地输入；13脚LOUTN和14脚LOUTN并接，然后与15脚BSLN分别连接1μF的电容C23两端，然后13脚LOUTN和14脚LOUTN并接的输出端通过磁珠FB3接入左声道喇叭的负输入；同理，17脚LOUTN和18脚LOUTN并接，然后与16脚BSLN分别连接1μF的电容C24两端，然后17脚LOUTN和18脚LOUTN并接的输出端通过磁珠FB4接入左声道喇叭的正输入；同理，右声道的连接与前述的左声道的各部件连接相同；此外，26脚AVCC连接1μF的电容C15与10μF的电容C16的并联电路的一端，1μF的电容C15与10μF的电容C16的并联电路的另一端接地，为本音频功率放大电路的集成运算放大器提供电源输入；29脚

为集成运算放大器的关机接口，为集成运算放大器提供关机信号，符合TTL逻辑电平，接上拉电阻R3的一端，另一端与12脚PVCCL连接；然后接单片机的控制引脚，在不需要使用功率放大作用的时候，则拉低29引脚

使芯片不工作；28脚AGND与地连接；27脚V2P5与1μF的电容C14连接，然后连接至地端；在使用单端输入时候，本音频功率放大电路提供2.5V参考电压；此外，25脚MUTE连接至地，此脚为高电平时禁止输出，所以与地连接时，拉低此信号。

本用于电子不停车收费的音频功放系统先利用通讯单元对MCU控制电路发送程序指令，然后MCU控制电路控制音频处理电路的语音芯片读取FLASH盘里面的指定音频并指向音频功率放大电路进行功率放大，处理后的音频信号在扬声器中传出。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于电子不停车收费的音频功放系统，其特征在于：包括通讯单元、控制单元、供电单元和音频处理单元,

所述通讯单元包括通讯接口和通讯电路，通讯电路连接通讯接口和控制单元，通讯单元通过通讯接口连通外界通讯；

所述控制单元包括控制电路，控制电路连接供电单元和音频处理单元，控制单元控制通讯单元和音频处理单元工作，控制电路控制音频处理单元选择提供模拟音频信号源；

所述供电单元包括电源输入电路和电源转换电路，供电单元为整个系统供电，电源转换电路与电源输入电路连接；

所述音频处理单元包括音频处理电路、音频功率放大电路和扬声器，所述音频处理电路连接电源输入电路和音频功率放大电路，所述音频功率放大电路连接扬声器，扬声器输出从音频功率放大电路传输的音频信号，所述音频处理电路为音频功率放大电路提供音频信号，电源输入电路连接音频处理电路，电源输入电路想音频处理电路提供电源，电源转换电路连接音频功率放大电路，电源转换电路向音频处理单元提供电压；

所述电源输入电路与音频处理电路之间连接一个FLASH模拟U盘，所述FLASH模拟U盘用于对音频信号进行储存。

2.根据权利要求1所述的音频功放系统，其特征在于：所述FLASH模拟U盘的主体电路设有型号为W25Q64FVSIG的芯片，所述芯片的

端与上拉电阻R1连接，VCC电源端由C1滤波后输入3.3V电源，所述芯片的SPI-CS、SPI-CLK、SPI-DAT端口分解连接对音频处理电路中的语音芯片的对应的SPI端口，所述芯片的

与下拉电阻R3的一端连接，DO端与下拉电阻R2的一端连接，3.3V的VCC电源端由C2滤波后连接GND接地端，下拉电阻R2的另一端和下拉电阻R3另一端分别连接C2滤波的两端。

3.根据权利要求2所述的音频功放系统，其特征在于：所述C1滤波和C2滤波的电容均为0.1μF,上拉电阻R1和下拉电阻R3的电阻均为10KΩ，下拉电阻R2的电阻为680Ω。

4.根据权利要求1所述的音频功放系统，其特征在于：所述音频放大电路中设有集成运算放大器，所述集成运算放大器选用DC/DC电源转换供电，所述音频放大电路将音频信号进行滤波、放大，处理后的音频信号在扬声器输出。

5.根据权利要求4所述的音频功放系统，其特征在于：所述集成运算放大器的型号选用PAM8610。

6.根据权利要求1所述的音频功放系统，其特征在于：所述控制电路选用MCU控制电路。

7.根据权利要求1所述的音频功放系统，其特征在于：所述音频处理电路设有语音芯片，所述语音芯片的型号选用WT2003S，所述控制电路控制所述音频处理电路输出的音频文件。

8.根据权利要求1所述的音频功放系统，其特征在于：所述电源转换电路设有DC/DC电源升压装置和两个二极管，用于防反。

9.根据权利要求1所述的音频功放系统，其特征在于：所述通讯电路选用232通讯电路和485通讯电路。

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