【正文】 音。用戶并不需要培訓(xùn)和記錄，就可達(dá)到識別95％的準(zhǔn)確率。LD3320注重節(jié)能環(huán)保和高效率的芯片設(shè)計(jì)，不需要任何外部輔助芯片如Flash，RAM等。語音識別電路識別特定語音指令并進(jìn)行相應(yīng)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的信號給微處理器調(diào)節(jié)燈光亮度。SIM供電，SIM_DATA（31腳）SIM卡數(shù)據(jù)I/O、DBG_TXD8CTS 圖27 SIM900A電源電路串口引腳：DTR（3腳）數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備RI（4腳）振鈴檢測SIM900A芯片如下圖26所示。關(guān)于SIM900A的電路設(shè)計(jì)主要要注意其模塊的供電問題。當(dāng)BOOT1=1，BOOT0=1時(shí)，從內(nèi)置SRAM啟動。BOOT0=0，不在乎BOOT1的電平，用戶閃存啟動，一般使用該模式。SWD模式只需要接四根線就可以完成燒寫。3336腳則是SPI2。本設(shè)計(jì)用USart2與語音模塊LD3320通信、USart3與GSM模塊通信來達(dá)到語音控制和短信控制單片機(jī)的效果。工廠標(biāo)準(zhǔn)配置是使用芯片的R / C振蕩器，其頻率為8MHz，則內(nèi)部的R / C振蕩頻率將會存在一個(gè)數(shù)字溫度漂移[12]，再加上制造錯(cuò)誤的，因此內(nèi)部的R / C振蕩器只適合的時(shí)鐘的頻率不要求高精度的場合。NRST引腳出廠配置為RST復(fù)位引腳應(yīng)被配置為I/ O端口，在ISP編程設(shè)定。程序存儲器類型：FLASH，RAM容量：48K，芯片電壓電源(Vcc/Vdd)：2 V ~ V，芯片振蕩器型：內(nèi)部，封裝/外殼：64LQFP[8]。語音識別控制即通過LD3320模塊輸入特定的語音指令，語音識別模塊將識別語音指令并進(jìn)行相關(guān)的處理，之后產(chǎn)生特定信號通知單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制。 整體方案綜述經(jīng)過以上的方案比較與選擇可得到以下整體方案的確定：該系統(tǒng)采用三種控制方式，它們通過控制STM32F103RCT6單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對led燈和電機(jī)的協(xié)調(diào)控制。通過AT命令控制（，），它有一個(gè)強(qiáng)大的TCP/ IP協(xié)議棧，支持多種IP連接。它支持文本和PDU的SMS（消息服務(wù)短整數(shù)），并且可以通過AT命令或關(guān)閉信號來實(shí)現(xiàn)，重新啟動和故障恢復(fù)[6]。 GSM模塊方案比較GSM模塊，是一個(gè)類似于手機(jī)的通訊模塊，集成了手機(jī)的若干功能于一塊小電路板上，它可以發(fā)送短消息，通話等等，模塊雖小，但它具備了很多手機(jī)的功能，擁有它等于就是擁有了手機(jī)的核心部分了，本設(shè)計(jì)中我們使用STM32控制GSM模塊進(jìn)行短信發(fā)送和短信控制。相對于方案二；方案一的系統(tǒng)成本低，但是存在許多不足之處：方案一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要外加麥克風(fēng)和語音信號處理裝置；系統(tǒng)穩(wěn)定性相對不高；語音采集與識別分開進(jìn)行時(shí)，更容易出現(xiàn)識別不準(zhǔn)確的情況；一般語音識別芯片中，有些用于特定人語音識別的芯片不能滿足系統(tǒng)功能的要求[4]。方案一：基于一般語音識別芯片控制設(shè)計(jì)這一方案主要由語音信息采集和處理模塊、語音信息存儲模塊、語音識別模塊等幾個(gè)模塊組成。雖然對于初學(xué)者來說STM32的編程要相對難得多，而STC12LE5A60S2使用起來更加方便，對于初學(xué)者更容易掌握，但是若是采用ST提供的STM32F103的固件庫進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，從開發(fā)難度并不會比51單片機(jī)難太多，因此綜合性能考量和后期外部功能擴(kuò)展性考量，本設(shè)計(jì)的主芯片選用了方案二的STM32F103RCT6。STM32自帶64k字節(jié)Flash，它具有多種低功耗模式：等待、活躍停機(jī)、停機(jī)模式，外設(shè)的時(shí)鐘可單獨(dú)關(guān)閉。方案一：采用STC12單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的核心控制芯片，STC12LE5A60S2是一種性能高、功耗相對較低的CMOS微控制器，且具有可用于編程的flash存儲器和64K的內(nèi)存ROM。語音識別控制即是輸入特定的語音指令，語音識別模塊將識別語音指令并進(jìn)行相關(guān)的處理，之后產(chǎn)生特定信號通知單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制。第1章 理論分析及總體方案 總體框架圖11所示是基于語音識別的智能家居控制的結(jié)構(gòu)框圖。它可以模擬人腦的結(jié)構(gòu)和智能化的特點(diǎn)，它具有獨(dú)特的大規(guī)模并行分布處理和聯(lián)想學(xué)習(xí)的能力，并試圖模擬一個(gè)強(qiáng)大的生物神經(jīng)系統(tǒng)。此后，HMM模型已被廣泛用于世界各地。在這一年，麻省理工學(xué)院，F(xiàn)orgi等人研究了在受控環(huán)境中識別的10英元音。 人視覺對機(jī)器的語音識別是計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前產(chǎn)生的。蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于語音識別的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 目錄 前 言 3第1章 理論分析及總體方案 4 總體框架 4 方案比較 5 整體方案綜述 7第2章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 8 微處理控制電路設(shè)計(jì) 8 GSM模塊簡介與電路設(shè)計(jì) 11 語音識別模塊電路設(shè)計(jì) 13 電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì) 15 溫度采集電路設(shè)計(jì) 16 LED和按鍵電路設(shè)計(jì) 17第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18 語音識別程序設(shè)計(jì) 18 GSM通信程序設(shè)計(jì) 19 溫度采集程序設(shè)計(jì) 20 電機(jī)與LED控制程序設(shè)計(jì) 22第4章 系統(tǒng)測試與分析 25 系統(tǒng)測試 25 系統(tǒng)調(diào)試總結(jié) 27總結(jié)與展望 29參考文獻(xiàn) 30致謝 31附錄 32附錄1 基于語音識別的智能家居控制系統(tǒng)程序清單 32 附錄2 基于語音識別的智能家居控制系統(tǒng)電路圖 35附錄3基于語音識別的智能家居控制系統(tǒng)實(shí)物圖 36 前 言語音識別技術(shù)是以語音作為一個(gè)研究對象，讓機(jī)器自動識別、處理并理解人類口頭語言的一種技術(shù)。語音識別技術(shù)正逐步成為計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，它的應(yīng)用已成為一個(gè)非常有競爭力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。后來，英國Denes率先在語法概率中加入了語音識別系統(tǒng)，建立一個(gè)音素識別裝置來達(dá)到識別元音和輔音的目的。這是世界上第一個(gè)高性能的識別系統(tǒng)。 在90年代末，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetworks）出現(xiàn)了。 在現(xiàn)在這個(gè)社會，智能控制已成為發(fā)展最熱門的領(lǐng)域，智能家居控制也是近年來的一種社會趨勢，因此，語音識別技術(shù)和智能家居的發(fā)展與GSM遙控互動相結(jié)合將是一個(gè)非常有意義的設(shè)計(jì)主張。GSM控制即是利用GSM短信對各個(gè)模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)控制并采集信息。根據(jù)研究目標(biāo)及要求，對于控制器的選擇有以下兩種方案。STM32最高頻率可達(dá)72MHz，它0等待的存儲器訪問、基于哈佛結(jié)構(gòu)并帶有3級流水線特性和其高效的處理效率保證能夠?qū)崟r(shí)高效的處理水表取數(shù)和上傳數(shù)據(jù)。而且它內(nèi)置功能模塊更多，包括4路USART, DMA，電機(jī)控制PWM，PDR，POR，PVD，PWM，內(nèi)置溫度傳感器，WDT。語音識別過程一般包括：語音信號產(chǎn)生，語音信號預(yù)處理，語音特征參數(shù)提取，語音的訓(xùn)練與識別。基于一般語音識別芯片的控制系統(tǒng)通過各模塊的相互配合最終可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。所以方案二比方案一更優(yōu)。 SIM電壓3V /，它通過AT命令的TC35i雙向指令和數(shù)據(jù)傳輸，可選波特率器300B/秒?115KB/秒，?115KB/秒。 SIM900A能滿足M2M幾乎所有應(yīng)用中，要求特別小巧，緊湊的設(shè)計(jì)[7]。所以在本次設(shè)計(jì)中我們使用SIM900A模塊來實(shí)現(xiàn)GSM功能。GSM控制即利用SIM900A模塊通過短信形式對各個(gè)模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)控制并采集信息。芯片輸入/輸出IO口數(shù)為51，芯片程序存儲器容量：256KB。如圖23，外部RST引腳從外部復(fù)位到NRST引腳復(fù)位脈沖一定寬度，從實(shí)現(xiàn)的微控制器的復(fù)位[10]。 圖23 復(fù)位電路STM32F103RCT6單片機(jī)有兩個(gè)時(shí)鐘源：內(nèi)部的R / C振蕩器時(shí)鐘和外部晶振時(shí)鐘。STM32F103RCT6的串口有USart（443腳）、USart2（117腳）、USart3（230腳）、USart4（552腳）、USart5（554腳）[13]。本芯片的2023腳為SPI1這些引腳也可以設(shè)置為普通的I/O口[14]。相比于JTAG模式，SWD模式可以用相對較少的線來達(dá)到燒寫程序的目的。 圖25 SWD電路在每個(gè)STM32上都有BOOT腳，當(dāng)MCU復(fù)位時(shí)，BOOT腳的電平狀態(tài)決定芯片復(fù)由哪個(gè)個(gè)區(qū)域開始執(zhí)行程序。時(shí)，從系統(tǒng)存儲器啟動。對于本設(shè)計(jì)需要到的SMS短信傳輸控制，SIM900A剛好可以勝任。關(guān)于GSM的電路設(shè)計(jì)只需要將其與STM32F103RCT6的串口進(jìn)行連接，即可利用單片機(jī)控制其實(shí)現(xiàn)GSM短信的發(fā)送。電路如圖27所示。數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備RTS腳）數(shù)據(jù)發(fā)送和接收串口音頻接口引腳：DBG_RXD LINEIN_R、LINEIN_L（224腳）右、左通道輸入SIM卡引腳：SIM_VDD（30腳）SIM_PRESENCE（34腳）SIM卡插拔檢測其它口則為普通I/O口控制（LCD控制接口和鍵盤接口） 語音識別模塊電路設(shè)計(jì)基于語音識別的智能家居控制的核心部分就是語音識別電路。該芯片與語音識別處理器包含一些外圍電路，包括A / D，D / A轉(zhuǎn)換器，麥克風(fēng)接口，音頻輸出接口等集成。 LD3320芯片具有以下特點(diǎn)：（1）通過使用ICRoute公司的快速和穩(wěn)定的優(yōu)化算法，語音識別完成。另一方面，識別句內(nèi)容可以動態(tài)編輯和修改，因此它可以由多個(gè)場景的系統(tǒng)來支持[18]。（7）支持MP3播放功能的支持，而不需要外接輔助設(shè)備，主控MCU MP3數(shù)據(jù)將被發(fā)送到LD3320芯片內(nèi)部相應(yīng)的引腳輸出聲音。LD3320的基本應(yīng)用電路由單片機(jī)和LD3320組成。例如，編輯關(guān)鍵詞時(shí)，在拼音串設(shè)置成LD3320寄存器來完成編輯關(guān)鍵詞主控MCU。 所述STM32F103RCT6控制LD3320的設(shè)計(jì)完成所有相關(guān)的語音識別的工作。也連接到復(fù)位信號和中斷信號。所以我們在這里采用ULN2003為外部驅(qū)動提供動力。本設(shè)計(jì)用采用的ULN2003是用于驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的，通過功耗上的估算，它是剛好適合的。每一次對DS18B20進(jìn)行讀寫之