近年來，隨著城市交通的智能化和人性化，語音控制技術在智能交通方面的的應用越來越廣泛。其中，最為常見的一類應用是公交車語音報站系統。此類系統多采用單片機和專用的語音處理芯片來進行開發設計，其缺點是語音處理芯片性價比普遍不高，成本較高，且開發周期較長。因此，對于更能體現城市智能交通管理的另一類應用——紅綠燈倒計時語音播報系統，則較為少見?；诖?，采用凌陽SPCE061A單片機設計了智能交通燈語音播報控制系統。凌陽 SPCE061A是凌陽科技公司研發生產的性價比很高的一款16位單片機，不僅具有一般單片機的強大數據處理功能，還模壓電感具有高質量的語音處理功能。
1 交通燈控制系統方案設計
該設計方案采用一個簡易的交電感器生產廠家通指示燈控制系統來模擬一個典型的十字路口車流通行狀態。分別用1，2，3，4(表示東、南、西、北四方向)表明四個流向的主車道，用L，S，R，P分別表示各主車道的左行車道、直行車道、右行車道以及人行橫道，其實際路口交通示意圖如圖1所示。
通過分析得知，除了四個右行車道外，在同一時間，最多只能有兩個車道通行，如1L、1S通行時，其他車道都會被阻斷。所以在設計紅綠燈時，可以兩兩組合，共有4組(如lL一1S，2L一2S，3L一3S，4L一4S)。
交通燈控制系統由一套SP(2E061A精簡開發板(簡稱61板)和一套交通燈模組構成。交通燈模組包括1塊驅動電路板、4個2位倒計時LED數碼管模塊、紅綠燈LED模塊。
系統有兩個工作狀態，正常工作狀態和通行時間設置狀態。SPCE061A是整個系統的核心控制部件，61板上有3個按鍵Key1～Key3。兩個狀態間的切換是利用Key1鍵完成的。在通行時間設置狀態，按下Key1鍵開始設置南北向紅燈時間，按下Key2鍵開始設置南北向綠燈時間，按下Key3鍵則返回正常工作狀態。紅綠燈換色顯示時有語音提示，具體為：東西向綠燈一黃燈，語音提示：東西向開始紅燈；東西向黃燈一紅燈，語音提示：30，29，…，O(程序設置通行時間為30 s，可以修改)；東西向紅燈結束之電感廠家前，南北向綠燈一黃燈時，有語音提示：南北向開始紅燈。南北向黃燈一紅燈，語音提示：30，29，…，O。系統設計框圖如2所示。
2 系統語音設計
2．1 音頻算法概述
語音處理大致可以分為A／D采樣輸入、編碼處理、存儲、解碼處理以及D／A等。SPCE061A擁有強大的語音處理功能，它對上述語音處理流程的解決方案是：將A／D、編碼算法、解碼算法、存儲及D／A作成相應的模塊，對于每個模塊都有其應用程序接口API，用戶只需了解每個模塊所要實現的功能及其參數的內容，然后調用該API函數即可實現語音處理功能。凌陽將音頻壓縮算法封裝在SACM—lib庫中，API函數名稱及算法類型如表1所示。
三種放音壓縮算法的音質排序為：A2000>S480>S240。
2．2 語音輸入設計
語音輸入的基本原理是通過A／D轉換器將語音信號轉換成數字信號，編碼后存差模電感入指定的存儲器中。SPCE061A的A／D轉換器共有8個通道，其中有一個通道是MIC—IN輸入，它專門用于對語音信號進行采樣。然后將采樣信號轉換成電信號，輸入至SPCE061A的內部前置放大電路。語音輸入功能主要是調用SACM_DVR模塊實現的，因此音頻信號的采樣頻率是8 kHz，且按照SACM_A2000算法進行壓縮編碼，每秒占用的存儲空間為16 Kb／s，產生的語音數據存放在擴展SRAM HM628128A中，其容量為128 KB。HM628128A與61板之間通過IOA和IOB進行接口。語音輸入電路如圖3所示。
圖3．中：SPCE061A引腳MICP(33腳)為MIC(麥克風)的正向輸入腳；MICN(28腳)為MIC的負向輸入腳。
語音輸入流程圖如圖4所示。
軟件設計主要調用的API函數如下：
