샘플전자 - 음성합성 모듈, 초음파 센서, 전자 나침반

/*************************************************************************
* *
* Devanteck SRF Series ULTRA SONIC SENSOR Module Demonstration Program *
* *
* SRF-02 *
* SRF-08 *
* SRF-10 *
* SRF-235 *
* SENSCOMP Series *
* *
* Witten by Junghoon Kim *
* *
* (c) SAMPLE Electronics co. 09 March 2004 *
* *
*+---------------------------------------------------------------------+*
*|Speed Of Sound |*
*| |*
*|The speed of sound at 20 deg is 343.2 m/s(1125 ft/s). It varies only |*
*|slightly with humidity (max. 0.35% at 20 deg C) and is virtually |*
*|independent of pressure and, thus, of height above sea level. |*
*| |*
*|Only temperature has some influence:331.3 m/s at 0 deg C , 347.7 m/s |*
*|at 40 deg C; i.e., 7% variation from 0 deg to 40 deg. Variation |*
*|with frequency is negligible. |*
*| |*
*| ----- POLAROID ULTRASONIC RANGING SYSTEM HANDBOOK ----- |*
*| APPLICATION NOTES/TECHNICAL PAPERS |*
*+---------------------------------------------------------------------+*
* *
* *
* *
* $Rxx<CR> Requst Ranging Data *
* $050<CR> Ranging Mode - Results in inches *
* $051<CR> Ranging Mode - Results in centimeters *
* $052<CR> Ranging Mode - Results in micro-seconds *
* $053<CR> ANN Mode - Results in inches *
* $054<CR> ANN Mode - Results in centimeters *
* $055<CR> ANN Mode - Results in micro-seconds *
* $1xx<CR> Set Gain Register *
* $2xx<CR> Set Range Register *
* $6xx<CR> Set Denumerator Constant in mili meter display *
* $7xx<CR> Set Numerator Constant in mili meter display *
* $8xx<CR> Set SRF-xx Base Address *
* $9xx<CR> Change I2C Address *
* *
* *
* *
* (1) If SMOD == 0 *
* (CLOCK) *
* TH1 = 256 - -------------- *
* (384 x BAUD) *
* *
* (2) If SMOD == 1 *
* (CLOCK) *
* TH1 = 256 - -------------- *
* (192 x BAUD) *
* *
* *
* ex) Xtal Frequency = 12MHz, Baud Rate = 4800 Bps -> TH1 = 0xF3 *
* *
* *
* SIG - Signal Type *
* P2.7 *
* 0 : I2C Bus Type - SRF-02, SRF-08, SRF-10, SRF-235 *
* 1 : Pulse Width Type - SRF-04, SRF-05, SENSCOMP *
* *
* DU - Display Mode *
* P2.6 P2.5 *
* 0 0 : Micro Second Display *
* 0 1 : Milli Meter Display *
* 1 0 : Inches Display *
* 1 1 : Centi Meter Display *
* *
* --- Conversion and Display Mode --- *
* SIG DU1 DU0 *
* 0 0 0 : Non Conversion Micro Second Display I2C Bus *
* 0 0 1 : Conversion Milli Meter Display I2C Bus *
* 0 1 0 : Non Conversion Inches Display I2C Bus *
* 0 1 1 : Non Conversion Centi Meter Display I2C Bus *
* 1 0 0 : Non Conversion Micro Second Display Pulse Width *
* 1 0 1 : Conversion Milli Meter Display Pulse Width *
* 1 1 0 : Conversion Inches Display Pulse Width *
* 1 1 1 : Conversion Centi Meter Display Pulse Width *
* *
* *
* PWO - Pulse Width Offset *
* P2.6 *
* 0 : SENSCOMP Series Offset *
* 1 : SRF-04, SRF-05 Offset *
* *
* *
* THL - Threshold Level *
* P2.3 *
* 0 : Shumitte *
* 1 : No Shumitte *
* *
* FLT - Filter Level *
* P2.2 *
* 0 : Filter *
* 1 : No Filter *
* *
* CPM - Comparator Mode *
* P2.1 *
* 0 : Level Mode *
* 1 : Sandwitch Mode *
* *
* PGM - Program *
* P2.0 *
* 0 : Program Mode *
* 1 : Operation Mode *
* *
* *
* *
* +------------------------------------------------------------------+ *
* | UST DU1 DU0 OFS THL FTL CPM PGM | *
* | 7 6 5 4 3 2 1 0 | *
* +------------------------------------------------------------------+ *
* *
* *
* *
* *
* *
* C-18 P1-fl. Main-bd. ET-LAND *
* 16-9 Hangangno-3ga Yongsan-gu *
* SEOUL 140-879 South KOREA *
* TEL: +82-2-701-8051 *
* FAX: +82-2-701-8058 *
* Email: sample@korea.com *
* Web: HTTP://WWW.SAMPLE.CO.KR *
* *
*************************************************************************/
#include <sfr.h>
#include <os.h>
//////////////////////////////////////////////
// 7 Segment LED 패턴 데이터
// hgfedcba
#define DIG0 0xC0 // 11000000b ; 0 Px.0
#define DIG1 0xF9 // 11111001b ; 1 +-----a-----+
#define DIG2 0xA4 // 10100100b ; 2 | |
#define DIG3 0xB0 // 10110000b ; 3 Px.5 f b Px.1
#define DIG4 0x99 // 10011001b ; 4 | |
#define DIG5 0x92 // 10010010b ; 5 | Px.6 |
#define DIG6 0x82 // 10000010b ; 6 +-----g-----+
#define DIG7 0xD8 // 11011000b ; 7 | |
#define DIG8 0x80 // 10000000b ; 8 Px.4 e c Px.2
#define DIG9 0x98 // 10011000b ; 9 | |
// ; | Px.3 |
#define DIGM 0xBF // 10111111b ; - +-----d-----+ * h Px.7
#define DIGP 0x7F // 01111111b ; .
#define DIGB 0xFF // 11111111b ; "Blank"

#define ON 0 // 8051 Port On
#define OFF 1 // 8051 Port Off
#define TRUE 1 //
#define FALSE 0 //
#define I2C_DELAY 1 //
#define ACK 1 // I2C Acknowlwdge
#define NACK 0 // I2C Acknowlwdge

//////////////////////////////////////////////
_sfrbit FNDSEL0 = _p1^3; // Select 0
_sfrbit FNDSEL1 = _p1^4; // Select 1
_sfrbit FNDSEL2 = _p1^5; // Select 2
_sfrbit FNDSEL3 = _p1^6; // Select 3
_sfrbit FNDSEL4 = _p1^7; // Select 4
//////////////////////////////////////////////
_sfrbit RELAY = _p3^5; // Relay

_sfrbit SDA = _p3^6; // SDA
_sfrbit SCL = _p3^7; // SCL

_sfrbit TRIG_SRF = _p1^0; // Triger for SRF-04, SRF-05
_sfrbit TRIG_SC = _p1^2; // Triger for SENSCOMP

//////////////////////////////////////////////
unsigned char fnd_state;
unsigned char fnd[5];
unsigned char mfnd[5];

unsigned char cmd_buffer[5];
unsigned char srf_address;
unsigned char new_srf_adrs;
unsigned char command;
unsigned char max_gain;
unsigned char range_reg;
unsigned char numerator;
unsigned char denumerator;
unsigned char display_mode;
unsigned char offset_msb;
unsigned char offset_lsb;
unsigned char config;

bit cmd_flag;
bit xout_flag;
//////////////////////////////////////////////
const char segment_pattern[] = { DIG0, DIG1, DIG2,\
DIG3, DIG4, DIG5, DIG6, DIG7, DIG8, DIG9 };
//////////////////////////////////////////////
void _interrupt IVN_TIMER0 time_base() { // Timer 0 Interrupt Service
_tl0 = 0x18; _th0 = 0xFC; // 1000 1 mSec / 12 MHz Xtal
//////////////////////////////////////////////
FNDSEL0 = OFF;
FNDSEL1 = OFF;
FNDSEL2 = OFF;
FNDSEL3 = OFF;
FNDSEL4 = OFF;

_p0 = fnd[fnd_state];

if (fnd_state == 0) FNDSEL0 = ON;
if (fnd_state == 1) FNDSEL1 = ON;
if (fnd_state == 2) FNDSEL2 = ON;
if (fnd_state == 3) FNDSEL3 = ON;
if (fnd_state == 4) FNDSEL4 = ON;

fnd_state++;
if(fnd_state>4) { fnd_state = 0x00; }

}

///////////////////////////////////////////////////////////

void _interrupt IVN_SERIALPORT _using 2 _SerialInterrupt() {
if (_ri) {

_ri = 0;

if (cmd_flag==0) {
cmd_buffer[0] = cmd_buffer[1];
cmd_buffer[1] = cmd_buffer[2];
cmd_buffer[2] = cmd_buffer[3];
cmd_buffer[3] = cmd_buffer[4];
cmd_buffer[4] = _sbuf;
}
if ((cmd_buffer[0]=='$') && (cmd_buffer[4]==0xD)) {
cmd_flag = 1;
}
}
else if (_ti) {
// transmit interrupt if here
_ti = 0;
xout_flag = FALSE;
}
}

/////////////////////////////////////////////

void delay(unsigned long int i) {
while(i--);
}

//////////////////////// I2C Routine ///////////////////

void i2c_delay(void) {
unsigned char i;

i = I2C_DELAY;
while(i--);

}

void i2c_start(void) {

SDA = 1; // i2c start bit sequence
i2c_delay();
SCL = 1;
i2c_delay();
SDA = 0;
i2c_delay();
SCL = 0;
i2c_delay();
}

void i2c_stop(void) {

SDA = 0; // i2c stop bit sequence
i2c_delay();
SCL = 1;
i2c_delay();
SDA = 1;
i2c_delay();
}

void i2c_tx(unsigned char d) { // I2C Byte Write Sequence

char x;

for(x=8; x; x--) {
if(d&0x80) SDA = 1;
else SDA = 0;
SCL = 1;
i2c_delay();
d <<= 1;
SCL = 0;
i2c_delay();
}
SDA = 1;
SCL = 1;
i2c_delay();
SCL = 0;
i2c_delay();
}

unsigned char i2c_rx(char ack) { // I2C Byte Read Sequence

char x, d=0;

SDA = 1;
for(x=0; x<8; x++) {
d <<= 1;
SCL = 1;
i2c_delay();
if(SDA) d |= 1;
SCL = 0;
i2c_delay();
}
if(ack) SDA = 0;
else SDA = 1;
SCL = 1;
i2c_delay();
SCL = 0;
SDA = 1;
i2c_delay();

return d;
}

////////////////////////////////////////////////////////

void put(unsigned char c) {

while (xout_flag); // wait for previous byte to complete
_sbuf = c;
xout_flag = TRUE;
}

void data_out(unsigned char c) {
unsigned char d;

d = c;
d >>= 4;
d &= 0x0F;
d |= 0x30;
if (d > '9') { d += 0x07; }
put(d);
d = c;
d &= 0x0F;
d |= 0x30;
if (d > '9') { d += 0x07; }
put(d);
}

void set_max_gain_register(void) {

i2c_start();
i2c_tx(srf_address);
i2c_tx(0x01);
i2c_tx(max_gain);
i2c_stop();
}

void set_range_register(void) {

i2c_start();
i2c_tx(srf_address);
i2c_tx(0x02);
i2c_tx(range_reg);
i2c_stop();
}

void set_new_srf_address(void) {

i2c_start();
i2c_tx(srf_address);
i2c_tx(0x00);
i2c_tx(0xA0);
i2c_tx(0xAA);
i2c_tx(0xA5);
i2c_tx(new_srf_adrs);
i2c_stop();

srf_address = new_srf_adrs;

}

void main(void) {

unsigned char t0,t1,t2,t3,b0;
unsigned char boat;
unsigned long int trailer;
unsigned long int table;

_tmod = 0x21; // Timer0 = Mode1, Timer, use TR0
// Timer1 = 8 Bit Auto reloaded Timer/Counter
_tl0 = 0xFF;
_th0 = 0xFF;

_scon = 0X50; // SCON serial port control - 8 bit uart (1 stop bit)
_tl1 = 0XF3; // Timer1 lo
_th1 = 0XF3; // 2400 baud (12.000MHz)
_pcon |= 0X80; // 4800 baud (SMOD == 1)
_tmod = 0X20; // 8 bit autoreload for timer 1 ( baud rate generator)
_tcon = 0;
_tr1 = 1; // start baud rate generator
_es = 1; // enable serial port interrupts

_tr0 = 1; // Timer 0 동작시작
_et0 = 1; // 타이머 0 인터럽트 가능상태 설정

_c_t2 = 0; // Counter Mode
_cp_rl2 = 1; //
_exen2 = 1;

_ea = 1; // 글로벌 인터럽트 가능상태 설정

command = 0x51; // Default 0x51
max_gain = 0x00; // Max Gain Register
range_reg = 0x00; // Range Register
denumerator = 0x00; // Denumeraator
numerator = 0x00; // Numerator
srf_address = 0xE0; // Default SFR-xx Base Address
cmd_flag = 0; // Clear command flag
xout_flag = 0; // Buffer out flag

TRIG_SRF = 0;
TRIG_SC = 0;

config = _p2; // Configuration DIP Switch

boat = config & 0x60;
command = 0x52; // Default Micro Second Display

if (boat == 0x60) {
command = 0x51; // Centi Meter Display
}
if (boat == 0x40) {
command = 0x50; // Inches Display
}

while(1) {

if (cmd_flag) {

if (cmd_buffer[3] > '9') { cmd_buffer[3] -= 0x07; }
cmd_buffer[3] &= 0x0F;
if (cmd_buffer[2] > '9') { cmd_buffer[2] -= 0x07; }
cmd_buffer[2] <<= 4;
cmd_buffer[2] &= 0xF0;
boat = cmd_buffer[2] | cmd_buffer[3];

if (cmd_buffer[1]=='0') { command = boat; } // 0x50 - inches, 0x51 - centi-meters, 0x52 - micro-seconds
if (cmd_buffer[1]=='1') { max_gain = boat; } // Set Gain Register
if (cmd_buffer[1]=='2') { range_reg = boat; set_range_register(); } // Range Register
if (cmd_buffer[1]=='O') { offset_msb = boat; } // Range Offset MSB
if (cmd_buffer[1]=='P') { offset_lsb = boat; } // Range Offset LSB
if (cmd_buffer[1]=='M') { display_mode = boat; } // FND Display mode: 0x00 - unmodified, 0x01 - modified
if (cmd_buffer[1]=='D') { denumerator = boat; } // Denumerator Constant in mili meter display
if (cmd_buffer[1]=='N') { numerator = boat; } // Numerator Constant in mili meter display
if (cmd_buffer[1]=='A') { srf_address = boat; } // Set SRF-xx Base Address
if (cmd_buffer[1]=='S') { new_srf_adrs = boat; set_new_srf_address(); } // Change I2C Address

cmd_flag = 0;
}

_tr2 = 0;

TRIG_SRF = 1;

i2c_start();
i2c_tx(srf_address);
i2c_tx(0x00);
i2c_tx(command);
i2c_stop();

_tl2 = 0;
_th2 = 0;
_tf2 = 0;

_tr2 = 1;

TRIG_SRF = 0;
TRIG_SC = 1;
///////////////////////////////////////////////////////////////////
delay(8000);
///////////////////////////////////////////////////////////////////
TRIG_SC = 0;

i2c_start();
i2c_tx(srf_address);
i2c_tx(0x00);

i2c_start();
boat = srf_address | 0x01;
i2c_tx(boat);

t0 = i2c_rx(ACK);
t1 = i2c_rx(ACK);
t2 = i2c_rx(ACK); // MSB SRF-02, SRF-08, SRF-10, SRF-235
t3 = i2c_rx(NACK); // LSB

i2c_stop();

if (config & 0x80) { // SRF-04, SRF-05, SENSCOMP Series
t2 = _rldh; // MSB SRF-04, SRF-05, SENSCOMP
t3 = _rldl; // LSB
}

trailer = t2;
trailer = trailer * 256 + t3;

boat = config & 0xE0; // Display Window

if (boat == 0x00) { ; } // Non Conversion Micro Second Display I2C Bus
if (boat == 0x20) { // Conversion Milli Meter Display I2C Bus
trailer = trailer * 1716 / 10000; }
if (boat == 0x40) { ; } // Non Conversion Inches Display I2C Bus
if (boat == 0x60) { ; } // Non Conversion Centi Meter Display I2C Bus
if (boat == 0x80) { ; } // Non Conversion Micro Second Display Pulse Width
if (boat == 0xA0) { // Conversion Milli Meter Display Pulse Width
trailer = trailer * 1716 / 10000; }
if (boat == 0xC0) { // Conversion Inches Display Pulse Width
trailer = trailer * 1716 / 254000; }
if (boat == 0xE0) { // Conversion Centi Meter Display Pulse Width
trailer = trailer * 1716 / 100000; }

if (trailer > 500) { RELAY = ON; } else { RELAY = OFF; }

boat = trailer % 10;
mfnd[4] = segment_pattern[boat];
trailer /= 10;

boat = trailer % 10;
mfnd[3] = segment_pattern[boat];
trailer /= 10;

boat = trailer % 10;
mfnd[2] = segment_pattern[boat];
trailer /= 10;

boat = trailer % 10;
mfnd[1] = segment_pattern[boat];
trailer /= 10;

boat = trailer % 10;
mfnd[0] = segment_pattern[boat];
trailer /= 10;

boat = config & 0x60; // Display Window

if (boat == 0x20) { mfnd[1] &= DIGP ; } // Milli Meter Display I2C Bus
if (boat == 0x40) { mfnd[4] &= DIGP ; } // Inches Display I2C Bus
if (boat == 0x60) { mfnd[2] &= DIGP ; } // Conversion Centi Meter Display I2C Bus

fnd[0] = mfnd[0]; // Most Signeficant Digit
fnd[1] = mfnd[1]; // & DIGP;
fnd[2] = mfnd[2];
fnd[3] = mfnd[3];
fnd[4] = mfnd[4];

data_out(t0);
data_out(t1);
data_out(t2);
data_out(t3);

put(0x0D); // Carriage Return
put(0x0A); // Line Feed
}

}
/////////////// EOF //////////////////////////

SP03은 영어 단어(ASCII Code)를 입력하면 오디오 신호로 출력하는 음성합성기 입니다.
단순히 미리 녹음한 음성을 출력하는 것이 아니며 알파벳을 조합하여
영어에 가까운 음성을 출력합니다. SP03은 단어의 제한이 없으므로
웹페이지, 이메일의 영어 출력기, 화상 인식 시스템과 조합하여 영문서를
음성으로 변환하는 장비에 사용할 수 있습니다.

CP03 은 영문자를 음성으로 변환하는 음성 합성기 모듈 입니다.

4CM 의 스피커가 부착되어 있습니다.

음성합성 칩은 Winbond 사의 WTS701 (영어판)입니다.

CP03에는 오디오 앰프 LM386이 내장되어 있습니다.

CP03은 시리얼 드라이버가 내장되어 PC 의 시리얼 포트로 직접 연결가능합니다.

sp03wire.gif (32744 bytes)

SP03의 커넥터

sp03rs232.jpg (14467 bytes)

PC 의 시리얼 포트로 연결

sp03mnt.gif (4789 bytes)

sp03.gif (12207 bytes)

음성합성 예: (아래 예제를 클릭하면 음성을 들을 수 있습니다.)
예제 21, 예제 22, 예제 23, 예제 24, 예제 25

sp03demo.gif (11655 bytes)

SP03 은 영어 합성 모듈이지만 미국 사람식 한글 발음도 가능합니다.
아래의 음성출력 예제는 위의 그림과 같이 입력했을 때 SP03 에서 나오는 소리를 그대로 표현한 것입니다.

예제1: "웰컴투 샘플 일렉트로닉스 반갑습니다"

예제2: "정말 감사합니다"

예제3: "오 서 오시 요"

예제4: "안녕히 가시요 잘 가시요 또 오시요"

예제5: "샘플전자 전화번호는 칠 공 일 팔 공 오 일 입니다"

관련 자료 다운로드

SP03 프로그램 소프트웨어 SP03.exe

WINBOND 음성합성 칩 홈페이지

Winbond WTS701ET 음성합성 칩 데이터

ROBOT Electronics사의 음성합성 모듈 SP03 사용설명서(영문)

품 목	사 양
SRF-01	시리얼 인터페이스
SRF-02	I2C, 시리얼 인터페이스
SRF-04	5 Cm - 2.4 Meter, 센서지름 16mm
SRF-05	트리거, 에코 겸용, 센서지름 16mm
SRF-08	I2C 인터페이스, CDS센서, 센서지름 16mm
SRF-10	I2C 인터페이스, 센서지름 10mm
SRF235	근접, 정밀측정
CMPS03	전자 나침판 3도 정밀도 0.1도 분해능
SP03	음성합성 모듈
* 초음파모듈은 전원을 반대로 연결하면 파손됩니다. * I2C 프로토콜 서브루틴을 가지고 있을 때 SRF-02, SRF08, SRF10, SRF235을 사용합니다. I2C는 데이터 시트를 보고 프로그래밍할 수 있을 정도로 간단하지 않습니다. 신호사양을 정확히 숙지하시기 바랍니다. 샘플전자를 경유하여 판매된 초음파 모듈은 포장이 개봉되지 않은 상태에서 환불이나 교환이 가능합니다.
SRF-02, SRF-08, SRF-10, SRF-235 에 사용되는 I2C 프로토콜 인터페이스 예제 C 소스 입니다. 8051 프로세서용 이므로 AVR 등에서는 Port 설정을 수정하여야 합니다. i2c-exam.txt