【正文】 2011年度本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）基于SPCE061A單片機(jī)的機(jī)器人設(shè)計(jì)學(xué) 院： 電子信息工程學(xué)院　 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 年 級(jí)： 2007級(jí) 學(xué)生姓名： 劉 轉(zhuǎn)　轉(zhuǎn) 　 學(xué) 號(hào)： 07406051005 導(dǎo)師及職稱： 鄭心武?。▽?shí)驗(yàn)師） 2011年1月2011 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Microcontrollerbased robot design SPCE061ADepartment: College of Electronics and Information EngineeringMajor: Electronic Information Science and TechnologyGrade: 2007Student’s Name:Liu ZhuanzhuanStudent No.: 07406051005Tutor: Zheng Xinwu（Technician）January,2011畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解瓊州學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期： 日期：  劉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯委員會(huì)(答辯小組)成員名單姓名職稱單位備注主席（組長）瓊州學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))摘 要凌陽16位SPCE061A單片機(jī)內(nèi)嵌32K字閃存，2K字SRAM，內(nèi)置10位ADC、DAC,有多達(dá)14個(gè)的中斷源。它的CPU內(nèi)核采用16位具有DSP功能的微處理器芯片，而且CPU可最高工作在49MHz的主頻下，能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)，因此與其他類型的單片機(jī)相比，在數(shù)字語音處理方面SPCE061A更具有優(yōu)勢。當(dāng)今，機(jī)器人的發(fā)展越來越趨于智能化和人性化，語音是人和機(jī)器人之間交流的最自然、最方便的手段之一。語音識(shí)別的目的是通過語音，使機(jī)器人了解人的意思從而執(zhí)行相應(yīng)的命令，完成相應(yīng)的動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的智能性和先進(jìn)性?；谝陨蠙C(jī)器人的發(fā)展方向，該設(shè)計(jì)制作了一個(gè)以凌陽單片機(jī)為核心的智能機(jī)器人軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括語音識(shí)別模塊，語音播放模塊以及機(jī)器人動(dòng)作控制模塊。該系統(tǒng)利用凌陽單片機(jī)在數(shù)字信號(hào)處理及語音處理方面的優(yōu)越性，通過語音辨識(shí)技術(shù)，可以讓機(jī)器人在語音指令控制下實(shí)現(xiàn)前進(jìn)，后退，跳舞，發(fā)射以及連續(xù)發(fā)射飛盤等多種功能。經(jīng)過訓(xùn)練，訓(xùn)練人可使用各種命令讓機(jī)器人完成許多有趣的動(dòng)作，使得人機(jī)交互更具智能化。 關(guān)鍵詞：SPCE061A單片機(jī)；機(jī)器人；語音識(shí)別 ABSTRACTSunplus 16bit SPCE061ASCM is embedded with 32K word Flash and 2K word SRAM，with builtin 10bit ADC and DAC as well as more than 14 interrupt sources. The core of its CPU is a 16bit microprocessor chip which has the function of DSP. Besides，the CPU can work with a frequency up to 49 MHz，and process plex digital signals easily and quickly. Therefore，pared with other types of SCM，SPCE061A has more advantages in speech processing. Today，the development of robots bee more and more intelligent and humane，and the voice is the most natural munication between the robot，the most convenient means. The purpose of speech recognition by voice，so that people understand the meaning of the machine to perform the appropriate order，plete the appropriate action. Realize intelligent robots and advanced. Based on the above direction of the robot，which designed a microcontroller core with Sunplus intelligent robot software system. System includes voice recognition module，the voice playback module and the robot motion control module. The system uses Sunplus microcontrollers in digital signal processing and speech processing advantages，through voice recognition technology allows voice mands to control the robot to achieve forward，backward，dancing，launch and continuously firing Frisbee and other features. After training，the training of people can use various mands to the robot to plete a number of interesting action，making more intelligent humanputer interaction. Keywords: SPCE061A SCM ； Robot ； Speech Recognition目 錄前 言 1第一章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 SPCE061A的簡介 3 概述 3 SPCE061A結(jié)構(gòu)圖 3 芯片性能 4 SPCE061A 最小系統(tǒng) 5 適用于語音信號(hào)處理的主要特點(diǎn) 5 機(jī)器人 6 主要功能： 6 實(shí)物圖 6 注意事項(xiàng) 6 硬件驅(qū)動(dòng)電路 7 8 機(jī)器人線路的辨認(rèn) 8 機(jī)器人電機(jī)線路、電源線路與驅(qū)動(dòng)電路板的連接 8第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 10 程序分析 10 擦除Flash模塊 10 位操作模塊 10 語音播放函數(shù) 10 走路、跳舞等其它函數(shù)模塊 11 API函數(shù)的介紹 12 初始化過程 12 訓(xùn)練過程 13 識(shí)別過程 13 其它語音識(shí)別API介紹 14 下載程序并調(diào)試檢測 15第四章 語音識(shí)別技術(shù) 18 語音識(shí)別基本原理 18 語音合成技術(shù) 18結(jié)束語 19參考文獻(xiàn) 20附表A 程序流程圖 22附錄B 23致　謝 30 瓊州學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))前 言近年來,消費(fèi)類電子產(chǎn)品中智能化趨勢日益明顯,其中語音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用起到了關(guān)鍵的作用 。從實(shí)現(xiàn)手段看,當(dāng)前以電子技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別可以利用單片機(jī)數(shù)字信號(hào)處理或語音識(shí)別專用集成電路芯片來完成從設(shè)計(jì)成本功能實(shí)現(xiàn)程度等綜合來看,利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別是一種高性價(jià)比的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平要求的提高，機(jī)器人已經(jīng)漸漸地融入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，去代替或者協(xié)助人們?nèi)ネ瓿筛呶＃爆嵒蛘邘椭鷼堈先巳旱墓ぷ?。語音識(shí)別是人機(jī)接口設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是語音信號(hào)處理中非常重要的應(yīng)用技術(shù)，正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)交互的關(guān)鍵技術(shù)。目前，語音識(shí)別技術(shù)己經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，包括計(jì)算機(jī)、辦公自動(dòng)化、通信、國防、機(jī)器人在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域，都迫切需要采用語音識(shí)別技術(shù)來改變極其不方便的人機(jī)接口方式。語音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識(shí)別和理解過程把語音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的一種技術(shù)，其根本目的是研究出一種具有聽覺功能的機(jī)器，這種機(jī)器能直接接受人的語音，理解人的意圖，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。把這種具有語音信息處理能力的機(jī)器和設(shè)備納入人的語音交互對(duì)象，使之像人一樣具備聽、說、寫功能，能對(duì)語音做出理解和反應(yīng)，并在交互方式上不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，這是研究機(jī)器人語音識(shí)別的重大意義。將語音識(shí)別技術(shù)引入機(jī)器人領(lǐng)域解決人機(jī)交流障礙勢在必行。在這種趨勢的引領(lǐng)下，各國紛紛加大語音機(jī)器人的研發(fā)力度，并出現(xiàn)了一批高智能的語音機(jī)器人。我國在語音機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)步很快，如凌陽智能語音識(shí)別機(jī)器人，以凌陽單片機(jī)SPCE061A為核心，改裝市場上的玩具機(jī)器人，使改裝后的機(jī)器人具有語音識(shí)別能力，通過語音命令對(duì)其進(jìn)行控制，這也正是本課題所研究的。提高了語音信息處理速度，可以快速對(duì)語音進(jìn)行應(yīng)答。采用了先進(jìn)的非特定人語音識(shí)別技術(shù)，對(duì)口音和噪聲不敏感。更加入了獨(dú)有的噪聲檢測技術(shù)，當(dāng)環(huán)境噪聲很大時(shí)，能給用戶相應(yīng)的提示；并且加入了可信度評(píng)估和拒識(shí)技術(shù)，對(duì)于命令以外的語音或者干擾聲音可以拒識(shí)。在語音交流的過程中，抗噪音能力得到了很大的提高。隨著語音識(shí)別技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合，未來高智能的人機(jī)交流將不是夢想。第一章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)機(jī)器人共有五個(gè)直流電機(jī)。除發(fā)射電機(jī)和推進(jìn)電機(jī)外，其它三個(gè)電機(jī)均是正反兩用電機(jī)，即加在電機(jī)驅(qū)動(dòng)端的兩路輸入為高低電平時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，改變輸入高低電平的順序，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以控制機(jī)器人的前進(jìn)，后退，左右搖頭等雙向動(dòng)作。發(fā)射電機(jī)和推進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是固定的。發(fā)射電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，高速的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤依靠摩擦力把飛盤發(fā)射出去。推進(jìn)電機(jī)的任務(wù)就是把發(fā)射所需要的飛盤從存儲(chǔ)倉輸送到發(fā)射轉(zhuǎn)盤位置。它依靠的是電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)機(jī)簧的機(jī)械裝置。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，機(jī)簧就會(huì)彈射一下，從而完成輸送飛盤的任務(wù)。用61板來控制機(jī)器人，使用了IOB7IOB15 資源，另外使用了揚(yáng)聲器。如圖 所示： 系統(tǒng)的總體框圖系統(tǒng)主要由 6