基于STM32的智能语音提醒器设计

谢珩 黄余凤 郑宇贤

摘要：随着生活节奏的加快，人们迫切需要合理的时间安排。电子备忘录便携易用但缺少即时提醒功能，而常见的具有备忘录功能的语音提醒器功能单一、随意性较差。因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、即时提醒等特点。

关键词：提醒器； STM32；即时提醒

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：11009-3044（2018）22-0173-03

Abstract：With the quickening of the rhythm of life， people urgently need reasonable time arrangement. The electronic memorandum is easy to use， but it lacks instant reminding function， and the common voice reminders with memorandum functions are single and random. Therefore， this paper designs an intelligent voice reminder based on STM32， which has many features， such as many functions， good randomness and instant reminding.

Key words： reminders； STM32； prompt reminding

1 引言

随着生活节奏的加快，人们经常会遇到必须在短时间内完成很多事情的情况。如果没有合理的时间安排，将会导致生活一片混乱。而合理的时间安排需要强大的记忆，这对于许多平常人而言是难以达到的，因此备忘录便占有了重要的地位。目前，文本备忘录因其携带困难且记录复杂而基本消失；常见便携式电子备忘录作为附件需在手机、平板电脑等电子产品上使用或需与网络实时连接使用[1-2]，能以文字或语音记录，但操作较为复杂，对于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿是不方便的。而市面上常见的独立语音提醒器种类繁多，但具有功能单一、随意性差等缺点[3-5]。因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒等特点。

2 提醒器设计方案

由于智能提醒器具有功能多样、随意性好且即时提醒等特点 ，因此其所需具备的功能有以下几点：

1） 可以显示时间和日期；

2） 可以按照时间顺序播放语音提醒；

3） 可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情的重要性设定播放次数；

4） 可以随时进入或退出语音；

5） 可以删除语音；

6） 具有50-100条的语音存储空间。

3 提醒器的硬件设计

根据智能提醒器的功能要求，选择了意法半导体的STM32F103ZET6作为核心芯片，加上语音模块VS1053B、SD存储模块以及LCD显示模块，构成了提醒器的硬件系统。如图1所示。

STM32F103ZET6芯片是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，拥有着512K的片内FLASH和64K片内RAM，能多线程操作。I/O口多达80个，4个通用定时器，2个高级定时器，2个基本定时器，满足提醒器的设计要求。

语音模块选用的是ALIENTEK生产的高性能音频编解码模块ATK-VS1053 MP3。该模块支持包括MP3和WAV等众多音频格式的解码，并支持OGG与WAV音频格式的录音，还有高低音以及Ear Speaker空间效果设置。

4 提醒器的软件编程

根据提醒器的功能要求，软件需要实现以下几部功能：

1） 显示部分：系统在上电后，可以显示时间（其中包括年月日及准确时间）；显示操作界面；具备待机和唤醒的功能。这由主程序完成，流程图见图2；

2） 操作部分：按照时间顺序播放语音提醒；可以随时录音，并设定播放时间和播放次数；可以随时查听语音；可以删除语音。这由中断子程序完成，中断优先级为播放>录音>查看>删除，图3、4为播放中断、录音中断子程序流程图。

下表是某宝（10岁）上学日的时间安排。

作为不适宜使用手机的小朋友，自觉性尚处于培养阶段时，提醒器可以起到很好的辅助作用。由上表可知，根据不同提醒事项，可以选择不同的提醒人员和提醒次数，以达到较好的提醒效果。例如：早上起床和晚上上床时，需要妈妈温柔的声音和相对比较频繁的提醒次数；做作业和练琴时的畏难情绪需要爸爸权威的声音来去除，而上学和放学的时间相对固定，所以提醒次数可以适当减少。因此，基于时间安排和事情特性来选择提醒人员和设置提醒次数，从而灵活组合成适合个人的语音备忘录。

5 实验结果及结论

1） 本文以STM32为主控芯片设计了一款语音提醒器。该语音提醒器可以显示时间和日期，按照时间顺序播放语音提醒；可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情特性设定提醒次数；具有50-100条的语音存储空间。

2） 该语音提醒器相比于市场上通用的提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒、通用性更广等特点，更适用于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿。

参考文献：

[1] 周晓燕，蔡博文，区健聪，等.可穿戴智能服药提醒器[J].电脑知识与技术，2017，13（35）：208-209.

[2] 曾燕香，陳丽丽，林勇.安卓4D智能提醒器设计与实现[J].宁波工程学院学报，2016，28（01）：37-44.

[3] 吴亚栋， 孙亚，曾光.基于AT89S52的智能语音提醒药盒设计[J].安阳工学院学报，2014，02：54-55.

[4] 齐皓，吴德，辛昌茂，陈月明，等.一种服药提示器的设计[J].中国医疗设备，2014，29（10）：119-121.

[5] 杨旭方.基于凌阳单片机的服药提醒器[J].电子技术与软件工程，2014（04）：136-137.

【通联编辑：梁书】