语音模块WT588D在绿激光手术仪中的
信息科技
DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2013.13.045
中国科技信息2013年第13期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jul.2013
语音模块WT588D在绿激光手术仪中的应用
徐学刚
蓝莫德（天津）科学仪器有限公司, 天津 300384
The application of WT588D voice module in the green laser surgery
摘 要
在绿激光手术仪设备开发中,采用WT588D语音模块实现了语音播报系统，使手术仪人机交互更加友好,方便使用。本文详细叙述了语音文件的制作、下载、硬件电路设和编程设计过程。该语音整体结构简单，音质优美，成本低廉。 关键词
WT588D模块；语音播报WT588D语音模块；TDA2030音频驱动；绿激光手术仪
事先录制好的音频文件,在软件菜单效果下，选择重新采样，采样速率建议选择建议选12000HZ 16000HZ、18000HZ、20000HZ。然后选择另存为，存储格式选择*.wav，音质选择：PCM signed 16 bit，mono，点击保存即可。
以上两种方法，文字转语音噪声低、语音清晰、音质好、操作方便，但是声音不饱满，缺乏真人的朗读效果；第二种方法可以直接录制真人语音，效果更自然生动、更具有感染力，但在录制过程总容易产生噪声干扰，音效相对较差些。总之，两种方法各有优缺点，用户可以自行选择。
2.2 系统硬件设计
由于绿激光手术仪在后期设计才考虑使用语音效果，受控制器I/O口限制，所以本文选择了WT588D模块的一线串行连接方式。
另外该语音模块有两种驱动方式：1）PWM方式，该方式可以驱动 8Ω，0.5W的扬声器；2）DAC方式，该方式可外接驱动电路，增大驱动能力。本文中使用TDA2030完成驱动电路，外接20W的扬声器。具体电路，如图1所示。
25PXX烧写语音程序时，选择一线串口控制模式。语音模块的P03为DATA口。
一线串口的控制程序如下，
/*--------------------------------------
;模块名称:OneLine_SendData(void);功 能:实现一线单字节低位在前串口通信函数
;入 参:无
;出 参:0 返回主函数
;-------------------------------------*/
void OneLine_SendData(unsigned char dat)
{ unsigned char i;
unsigned char B_DATA;
//********************************************************
wt588d_reset(); delayms(20); WT588D_SD_L;delayms(5); //拉低至少5ms
B_DATA = dat&0X01; for(i=0;i<8;i++) {
WT588D_SD_H;
//拉高数据传输线，准备传输数据 if(B_DATA==0){ /*
表
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示逻辑电平0*/
delayus(200); // 延时200usWT588D_SD_L;
delayus(600); // 延时600us } else { /*表示逻辑电平1*/delayus(600);WT588D_SD_L;delayus(200); }dat = dat>>1;
B_DATA = dat&0X01; } WT588D_SD_H; //拉高电平}
引言
目前,在儿童玩具、学习机、计算器、迎宾器、公交报站以及各种智能仪器仪表等设备中大量的使用了语音播报系统。过去的语音播报系统中多采用ISD系列的语音模块，ISD系列语音模块的缺点电路设计较复杂，控制不灵活，而且价格较高。而本文使用的WT588D模块性价比较高，存储容量大,可以外部扩展更大容量的存储器（支持2Mbit～32Mbit容量的SPI-Flash），能够在线烧写语音文件，操作方便，更改语音文件十分灵活;语音文件的采样率可以为6 kS/s～20 kS/s,可以尽可能的逼近原语音文件的效果。
1 WT588D模块简介
WT588D模块是台湾华邦公司与广州创科有限公司共同研制的集单片机、语音电路、SPI-Flash存储器于一体的可编程语音系统。该语音系统具有220段可控制地址位，单个地址还最多可加载128段语音,地址位内的语音组合播放。通过在线烧写软件,可以灵活设置系统的控制方式、语音地址和分段信息。
WT588D模块支持按键控制模式、MP3控制模式、一线串口模式及三线SPI模式。模块内部集成了DSP高速音频处理器，内置13位A/D以及12 位 PWM音频处理，确保高品质语音输出。内嵌独特的人声语音处理器，使语音表现极为自然悦耳。
图1 扬声器驱动电路
2 语音模块设计
2.1 语音文件的提取
语音文件的提取有2种常用方法：(1) 利用文字转语音软件提取;(2)从录制的文件中提取
1）Voice Reader是一款非常易用的文字转语音软件，通过它可以方便的提取出需要的语音文件。该软件具有男、女声、童声等发音效果，中、英文发音可选，发音效果基本接近于真人发声。同时开可以选择混响、回音、合唱等音效。音高、语速等也可以方便设置。
2）从录制的文件中提取语音的步骤为：打开GoldWave音频编辑软件，选择
2.3 系统软件设计
本设计采用一线串口方式通信。一线串口只通过一条数据线实现时序的控制 ，它按照数据信号电平的占空比来表示不同的数据。占空比1：3 即代表数据0，占空比3：1代表数据1。数据信号先发送时,低位在前,高位在后。具体操作如图2所示: 开始发送时,控制器把数据信号置为0,延时5ms，再发送数据。在发送数据时，指令码和地址码不分先后，直接发送预播放语音的地址码就可以播放该地址存储的语音。时序图中D0～D7表示一个地址或者命令数据，地址或者命令数据都为8位,数据中的00H～DBH为地址指令，对应于220段语音, 音量调节命令为E0H～E7H，对应于8级音量调节;发送指令 F 2 H可循环播放当前地址的语音，发送FEH指令可随时停止语音播放。 详细时序请见图2。
结束语
绿激光手术系统采用该语音模块，使人机交互更加友好，使用更加方便，得到临床使用医生的好评与认可。
参考文献
图2 时序图
采用上位机软件对SPI-Flash存储器
[1]WT588D-U语音模块使用资料V1.2[2]WT588D软件使用说明书V2.10
[3]WT588D语音芯片及模块应用电路V2.10
浙公网安备 33021202002483