【正文】 ．因此，對這兩個引擎的相關(guān)控制命令介紹如下。 語音識別引擎接口(1)識別上下文(1spRecoContext)接口：是主要的語音識別程序接口，主要用于發(fā)送和接收與語音識別相關(guān)的消息通知，創(chuàng)建語法規(guī)則對象。(2)語音識別引擎(1spReeognizer)接口：用于創(chuàng)建語音識別引擎的實例。SAPI擁有兩種不同的語音識別引擎類型，一個是共享的語音識別引擎 (SharedRecognizer)。由于它可以與其他語音識別應(yīng)用程序共享其程序資源，所以在大多數(shù)場合中被推薦使用。需要建立一個采用共享語音識別引擎的識別環(huán)境(IspRecoContext)。一個是獨占(1nProcRecognizer)的引擎，它只能由創(chuàng)建的應(yīng)用程序使用，而共享引擎可以提供多個應(yīng)用程序使用。(3)語法規(guī)則(IspRecoGrammar)接口：定義引擎需要識別的具體內(nèi)容，創(chuàng)建、載入和激活識別用的語法規(guī)則。(4)識別結(jié)果(IspVoice)接口：用于獲取識別的結(jié)果，包括識別的文字，識別的語法規(guī)則等。 語音合成引擎接口語音合成(ISpVoice)接口：主要功能是實現(xiàn)文本到語音的轉(zhuǎn)換。它的作用如使用IspVoice：：Speak來從文本數(shù)據(jù)生成語音，從而使電腦會說話。當(dāng)處于異步工作時，可以使用IspVoiee：：CetStatus來獲得發(fā)音狀態(tài)及文本位置等。在接口中，有許多成員函數(shù)，通過這些成員函數(shù)可以實現(xiàn)對發(fā)音頻率、發(fā)音音量等合成屬性進行調(diào)整。在C中，我們通過實現(xiàn)ISpVoice接口的SpVoice類來實現(xiàn)語音合成。具體步驟如下：(1)首先創(chuàng)建SpVoice類的對象；(2)利用對象成員函數(shù)設(shè)置語音屬性，如果不設(shè)置，則按默認(rèn)方式處理；(3)調(diào)用對象成員函數(shù)speak函數(shù)來朗讀指定文本Speak函數(shù)需要兩個參數(shù)，第一個參數(shù)指明需要朗讀的文本。第二個參數(shù)指明發(fā)音方式。 語音識別的發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域 國外研究歷史及現(xiàn)狀語音識別的研究工作可以追溯到20世紀(jì)50年代ATamp。T貝爾實驗室的Audry系統(tǒng)，它是第一個可以識別十個英文數(shù)字的語音識別系統(tǒng)。但真正取得實質(zhì)性進展，并將其作為一個重要的課題開展研究則是在60年代末70年代初。這首先是因為計算機技術(shù)的發(fā)展為語音識別的實現(xiàn)提供了硬件和軟件的可能，更重要的是語音信號線性預(yù)測編碼（LPC）技術(shù)和動態(tài)時間規(guī)整（DTW）技術(shù)的提出，有效的解決了語音信號的特征提取和不等長匹配問題。這一時期的語音識別主要基于模板匹配原理，研究的領(lǐng)域局限在特定人，小詞匯表的孤立詞識別，實現(xiàn)了基于線性預(yù)測倒譜和DTW技術(shù)的特定人孤立詞語音識別系統(tǒng)；同時提出了矢量量化(VQ) 和隱馬爾可夫模型(HMM) 理論。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，小詞匯表、特定人、孤立詞等這些對語音識別的約束條件需要放寬，與此同時也帶來了許多新的問題：第一，詞匯表的擴大使得模板的選取和建立發(fā)生困難；第二，連續(xù)語音中，各個音素、音節(jié)以及詞之間沒有明顯的邊界，各個發(fā)音單位存在受上下文強烈影響的協(xié)同發(fā)音（Coarticulation）現(xiàn)象；第三，非特定人識別時，不同的人說相同的話相應(yīng)的聲學(xué)特征有很大的差異，即使相同的人在不同的時間、生理、心理狀態(tài)下，說同樣內(nèi)容的話也會有很大的差異；第四，識別的語音中有背景噪聲或其他干擾。因此原有的模板匹配方法已不再適用。實驗室語音識別研究的巨大突破產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代末：人們終于在實驗室突破了大詞匯量、連續(xù)語音和非特定人這三大障礙，第一次把這三個特性都集成在一個系統(tǒng)中，比較典型的是卡耐基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)的Sphinx系統(tǒng)，它是第一個高性能的非特定人、大詞匯量連續(xù)語音識別系統(tǒng)。這一時期，語音識別研究進一步走向深入，其顯著特征是HMM模型和人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN) 在語音識別中的成功應(yīng)用。HMM 模型的廣泛應(yīng)用應(yīng)歸功于ATamp。T Bell 實驗室Rabiner 等科學(xué)家的努力，他們把原本艱澀的HMM純數(shù)學(xué)模型工程化，從而為更多研究者了解和認(rèn)識，從而使統(tǒng)計方法成為了語音識別技術(shù)的主流。統(tǒng)計方法將研究者的視線從微觀轉(zhuǎn)向宏觀，不再刻意追求語音特征的細化，而是更多地從整體平均（統(tǒng)計）的角度來建立最佳的語音識別系統(tǒng)。在聲學(xué)模型方面，以Markov鏈為基礎(chǔ)的語音序列建模方法HMM（隱式Markov鏈）比較有效地解決了語音信號短時穩(wěn)定、長時時變的特性，并且能根據(jù)一些基本建模單元構(gòu)造成連續(xù)語音的句子模型，達到了比較高的建模精度和建模靈活性。在語言層面上，通過統(tǒng)計真實大規(guī)模語料的詞之間同現(xiàn)概率即N元統(tǒng)計模型來區(qū)分識別帶來的模糊音和同音詞。另外，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、基于文法規(guī)則的語言處理機制等也在語音識別中得到了應(yīng)用。20世紀(jì)90年代前期，許多著名的大公司如IBM、蘋果、AT＆T和NTT都對語音識別系統(tǒng)的實用化研究投以巨資。語音識別技術(shù)有一個很好的評估機制，那就是識別的準(zhǔn)確率，而這項指標(biāo)在20世紀(jì)90年代中后期實驗室研究中得到了不斷的提高。比較有代表性的系統(tǒng)有：IBM公司推出的Via Voice和Dragon System公司的Naturally Speaking， Nuance公司的Nuance Voice Platform語音平臺，Microsoft的Whisper， Sun的VoiceTone等。其中IBM公司于1997 年開發(fā)出漢語ViaVoice 語音識別系統(tǒng)，次年又開發(fā)出可以識別上海話、廣東話和四川話等地方口音的語音識別系統(tǒng)ViaVoice98 。它帶有一個32 000 詞的基本詞匯表，可以擴展到65 000 詞，還包括辦公常用詞條，具有糾錯機制，其平均識別率可以達到95 %。該系統(tǒng)對新聞?wù)Z音識別具有較高的精度，是目前具有代表性的漢語連續(xù)語音識別系統(tǒng)。 國內(nèi)研究歷史及現(xiàn)狀我國語音識別研究工作起步于五十年代，但近年來發(fā)展很快。研究水平也從實驗室逐步走向?qū)嵱?。?987年開始執(zhí)行國家863計劃后，國家863智能計算機專家組為語音識別技術(shù)研究專門立項，每兩年滾動一次。我國語音識別技術(shù)的研究水平已經(jīng)基本上與國外同步，在漢語語音識別技術(shù)上還有自己的特點與優(yōu)勢，并達到國際先進水平。中科院自動化所、聲學(xué)所、清華大學(xué)、北京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、華中科技大學(xué)等科研機構(gòu)都有實驗室進行過語音識別方面的研究，其中具有代表性的研究單位為清華大學(xué)電子工程系與中科院自動化研究所模式識別國家重點實驗室。清華大學(xué)電子工程系語音技術(shù)與專用芯片設(shè)計課題組，研發(fā)的非特定人漢語數(shù)碼串連續(xù)語音識別系統(tǒng)的識別精度，%（不定長數(shù)字串）%（定長數(shù)字串）。在有5%的拒識率情況下，%（不定長數(shù)字串）%（定長數(shù)字串），這是目前國際最好的識別結(jié)果之一，其性能已經(jīng)接近實用水平。%，%；并且可以識別普通話與四川話兩種語言，達到實用要求。 中科院自動化所及其所屬模式科技(Pattek)公司2002年發(fā)布了他們共同推出的面向不同計算平臺和應(yīng)用的天語中文語音系列產(chǎn)品——Pattek ASR，結(jié)束了中文語音識別產(chǎn)品自1998年以來一直由國外公司壟斷的歷史。第二章 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計 系統(tǒng)實現(xiàn)過程分析在此設(shè)計中，主要體現(xiàn)了無線收發(fā)一體化，即無線在始終的進行著收和發(fā)，這樣能更好的實現(xiàn)實時性。主控通過AT89C52單片機做控制，將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至電腦上，通過上位機界面顯示，在微軟公司的語音識別包的基礎(chǔ)上，以電腦為載體，可以通過語音來控制家中電器的工作，同時了解家中一切是否正常。這種方案的最大好處在于能夠幫助一些行動不便的老人或者一些殘疾人，在不需要走動的情況下了解家中安全狀態(tài)，且可通過說話來直接控制家中電器的工作。 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖 單片機最小系統(tǒng)板設(shè)計本設(shè)計采用自己設(shè)計的最小系統(tǒng)開發(fā)板，分為四個模塊，主控模塊、現(xiàn)場控制模塊、通信模塊、電源模塊。下面分別介紹各個模塊。 主控模塊該系統(tǒng)采用的是Atmel公司生產(chǎn)的AT89C52單片機為主控器。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在單片機的引腳外圍固定的引腳，如VCC（40），GND（20）已經(jīng)正確固定到電源和地上。X1（18），X2（19）。RST(9)是單片機的復(fù)位引腳，通過RC回路，作為單片機的上電復(fù)位。作為P3口的第二功能端口，（10），（11）為單片機的通信引腳，和MAX232芯片連接。方便在下載程序時，只要上電復(fù)位即可完成下載的硬件操作。另外，為了提高P0口的驅(qū)動能力，=5V。采用一片MAX232，為RS232與TTL電平的轉(zhuǎn)換，使得可以方面使用電腦的COM口，對單片機進行程序的燒錄。 主控模塊晶振電路 復(fù)位電路另外，通過單片機驅(qū)動無線模塊，無線模塊在數(shù)據(jù)傳輸過程中起到了至關(guān)重要的作用，先簡單介紹下主控單片機原理圖，如果想讓單片機正常工作，最重要的是晶振電路和復(fù)位電路了。 現(xiàn)場控制模塊這個控制模塊也是以AT89C52為主體，通過讀取無線接收到的數(shù)據(jù)或者通過將數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送至主控，同時通過12864液晶顯示器顯示現(xiàn)場得到的數(shù)據(jù)。 AT89C52主體電路12864是128*64點陣液晶模塊的點陣數(shù)簡稱，它具有屏顯成本相對較低，適用于各類儀器，小型設(shè)備的顯示領(lǐng)域。是比較常用的顯示器。 12864液晶顯示原理圖為了測試按鍵程序，我設(shè)計了1個按鍵，已備使用。 按鍵原理圖該模塊還設(shè)計了一個蜂鳴器電路，蜂鳴器是用三極管8550來驅(qū)動的，如果單片機的輸出信號為低電平給三極管的基極，三極管就會道通，蜂鳴器兩端分別接到了高低電平，蜂鳴器響。 蜂鳴器原理圖 無線通信模塊通信模塊由無線nrf905來實現(xiàn)，本設(shè)計中采用的無線傳輸距離由資料數(shù)據(jù)顯示為兩百米，完全能夠?qū)崿F(xiàn)在家中的信息傳遞。 無線模塊電路 電源模塊電源模塊是為了整個系統(tǒng)版供電而設(shè)計的，此模塊的設(shè)計采用的是外部直流電源供電，輸出電壓為5V，電流為1A。 電源模塊原理圖，因此又設(shè)計了一個無線供電模塊。 無線供電模塊 串口通信在單片機近距離通信中，用的最廣的是串口通信，以MAX232為核心，通過單片機的程序驅(qū)動，從而實現(xiàn)單片機與上位機的通信，同時為了能夠?qū)崿F(xiàn)更遠距離的通信，也可以選用MAX485，但必須用到電平轉(zhuǎn)換。圖 串口通信電路圖 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)模塊化設(shè)計所謂的模塊化設(shè)計，簡單地說就是將產(chǎn)品的某些要素組合在一起，構(gòu)成一個具有特定功能的子系統(tǒng)，將這個子系統(tǒng)作為通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進行多種組合，構(gòu)成新的系統(tǒng)。根據(jù)模塊化設(shè)計思路和整個系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，可以講此系統(tǒng)分為五大模塊來設(shè)計：（1）門禁模塊主控器采用矩陣鍵盤，矩陣鍵盤有按鍵按下時，被按下按鍵處的行線和列線被接通，使得開關(guān)之間接通，并且在液晶顯示器上顯示相應(yīng)的數(shù)值，當(dāng)輸入密碼正確時，主控器發(fā)出信號使得綠燈亮，并且控制電機轉(zhuǎn)動，打開門，輸入密碼錯誤時，控制器輸出為高電平，紅燈點亮，電機不轉(zhuǎn)動，再次輸入新密碼，當(dāng)輸入密碼超過三次以上，就會產(chǎn)生報警信號。（2）火焰檢測模塊火焰檢測模塊主要來探測家中是否有火災(zāi)發(fā)生，是通過檢測火焰中的紅外線來完成的。但與防盜模塊是有區(qū)別的，主要體現(xiàn)在該模塊的檢測是比較靈敏的，因為加了一個電容，該電容的存在使得火焰?zhèn)鞲衅鞯妮敵鲭娖阶兓友杆佟＃?）通風(fēng)模塊采用溫度傳感器DS18B20測量室內(nèi)的溫度，當(dāng)測量到的室內(nèi)溫度值達到一定的上限值時，控制器向電機發(fā)出命令，使得電機轉(zhuǎn)動，打開窗戶，同時打開風(fēng)扇；室內(nèi)溫度低于上限時，主控器控制風(fēng)扇關(guān)閉，電機不轉(zhuǎn)，當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定下限值，電機反轉(zhuǎn)，窗戶關(guān)閉。（4）光控照明模塊該模塊的存在使得家中光線強度始終處在一種比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)，白天有光照時，光敏電阻傳感器對外部環(huán)境進行采光，此時阻值小，燈基本上都處于關(guān)狀態(tài)，但遇到陰天會有個別的燈亮；天黑時，光敏電阻傳感器阻值變大，此時通過AD轉(zhuǎn)化判斷得到輸出電壓較小，小于設(shè)置的值時，就會有燈打開，越黑打開的燈越多，具有節(jié)能的作用。（5）防盜報警模塊防盜報警模塊采用了紅外對管來實現(xiàn)，將該裝置安裝在門上，當(dāng)主人進入時會通過無線發(fā)送解鎖指令給單片機，從而紅外對管的輸出點平不會發(fā)生變化，倘若不是主人進入，則會觸發(fā)門上安裝的紅外對管傳感器，此時紅外接收管不會接收到紅外信號，從而輸出電平從低電平迅速變?yōu)楦唠娖?，?dāng)單片機檢測到電平變化時，會馬上通過無線發(fā)送至主控單片機，通過PC界面可以直觀的看到是否有人進入。第三章 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計 直流電機驅(qū)動電路設(shè)計 直流電機的工作原理直流電機由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。主磁極的作用是產(chǎn)生氣隙磁場。主磁極由主磁極鐵心和勵磁繞組兩部分組成。勵磁繞組用絕緣銅線繞制而成，套在主磁極鐵心上。整個主磁極用螺釘固定在機座上。換向極的作用是改善換向，減小電機運行時電刷與換向器之間可能產(chǎn)生的換向火花，一般裝在兩個相鄰主磁極之間，由換向極鐵心和換向極繞組組成。換向極繞組用絕緣導(dǎo)線繞制而成，套在換向極鐵心上，換向極的數(shù)目與主磁極相等。電機定子的外殼稱為機座，有固定主磁極的作用。電刷裝置是用來引入或引出直流電壓和直流電流的。電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座等組成。電刷放在刷握內(nèi)，用彈簧壓緊，使電刷與換向器之間有良好的滑動接觸，刷握固定在刷桿上，刷桿裝在圓環(huán)形的刷桿座上，相互之間必須絕緣。刷桿座裝在端蓋或軸承內(nèi)蓋上，圓周位置可以調(diào)整，調(diào)好以后加以固定。直流電動機的基本工作原理：在實際的直流電動機中，也不只有一個線圈，而是有許多個線圈牢固地嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中，當(dāng)導(dǎo)體中通過電流