【正文】 同時(shí)我還要感謝我們電子教研室的每一位老師，是你們引導(dǎo)我的大學(xué)生活，在我的專業(yè)教育方面提供了大量的指導(dǎo)與幫助， 在此 我也要獻(xiàn)上我誠摯的謝意。另外，進(jìn)行語音識(shí)別時(shí)要求用戶離 MIC 很近，不然很 好的進(jìn)行識(shí)別。 BSR()。Delay()。(112)))amp。Delay()。amp。Delay()。(!((*P_IOA_Data)amp。 //運(yùn)動(dòng) 定時(shí)清零 } 其他的動(dòng)作操作基本上與前進(jìn)一致 ，在此不進(jìn)行贅述。 識(shí)別成功后 動(dòng)作執(zhí)行 子程序 智能小車在語音識(shí)別成功后就要根據(jù)語音命令做出相應(yīng)的動(dòng)作，基本動(dòng)作包括前進(jìn)、倒車、左拐和右拐等。 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 擴(kuò)展單片機(jī)的 RAM 需要另接外圍 SRAM 擴(kuò)展電路，硬 件成本高且可靠性不佳。 case COMMAND_LEFT_ID: //識(shí)別出第三條命令 TurnLeft()。 //辨識(shí)結(jié)果寄存 Result = BSR_GetResult()。 } } return 0。 break。復(fù)位后，程序檢測(cè)到uiSDModelAddr 單元內(nèi)容為 0xffff，認(rèn)為 小車 沒有經(jīng)過訓(xùn)練，這時(shí)就可以重新訓(xùn)練輪椅。 表 52 I/O 口控制向量組合 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 語音訓(xùn)練 語音訓(xùn)練過程主要是通過調(diào)用庫函數(shù) BSR_Train（ int WordID， int SndID）來實(shí)現(xiàn)的， 其中參數(shù) WordID 是命令序號(hào)，范圍是 0x100— 0x105，并且對(duì)于每組訓(xùn)練語句都是唯一的。每個(gè)獨(dú)立的位可通過以下 3 種控制向量來作設(shè)定： 數(shù)據(jù)向量 Data； 屬性向量 Attribution； 方向控制向量 Direction。 //開始播放一段語音 while((SACM_S480_Status()amp。 表 51 凌陽語音算法的類型和特點(diǎn) 語音壓縮格式 語音壓縮編碼率類型 資料采樣率 SACM_A2020 16K bit/s ， 20 Kb it/s ， 24 Kb it/s 16 KHz SACM_S480/S720 Kb it/s ， Kb it/s 16 KHz SACM_S240 K bit / s 24KHz SACM_MS01 16K b it s/s， 20 Kb it s/s， 24 Kb it s/s 16 KHz SACM_DVR(A2020) 16K b it/s 的資料率， 8 K 的采樣率 16 KHz 提示語音的錄入 與處理 在語音訓(xùn)練及識(shí)別過程中往往需要各種提示語音，使用者根據(jù)語音提 示對(duì)語音智能小車進(jìn)行語音訓(xùn)練以及通過聲控命令對(duì)小車的狀態(tài)進(jìn)行操控，因此在對(duì)語音小車進(jìn)行語音訓(xùn)練和操作前先要把提示語音信息輸入到凌陽單片機(jī)中 ，提示語音壓縮處理流程見圖 52所示 。參數(shù)編碼特點(diǎn)：壓縮比大，計(jì)算量大，音質(zhì)不高，廉價(jià)。通過對(duì) 語音信號(hào) 的壓縮，達(dá)到高效率存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換資料的結(jié)果，即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來表達(dá)和傳送聲音信息。 具體流程見圖 51 所示。這種方法較為復(fù)雜，特別是接口電路的設(shè)計(jì)，有一定的難度，但其具有體積小、靈敏度高、檢測(cè)距離遠(yuǎn)、對(duì)障礙物要求不高等優(yōu)點(diǎn)。 IOB7 和 IOB6 不能同時(shí)置高電平，這樣會(huì)造成后輪驅(qū)動(dòng)全橋短路現(xiàn)象。 全橋驅(qū)動(dòng)電路原理 全橋驅(qū)動(dòng)又稱 H橋驅(qū)動(dòng) ， H 橋一共有四個(gè)臂，分別為 B1— B4 ，每個(gè) 臂由一個(gè)開關(guān)控制，示例中為三極管 Q1— Q4 。由 前輪電機(jī)控制，在連桿和支點(diǎn)作用下控制前輪左 右擺動(dòng)，來調(diào)節(jié)小車的前進(jìn)方向。電源電路見圖 47所示 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 47 電源模塊 61 開發(fā)板的電源從 J10 口接入，見圖 36 所示， “61 板 ” 的內(nèi)核 SPCE061A電壓要求為 ，而 I/O 端口的電壓可以選擇 也可以選擇 5V。 圖 46 音頻 放大電路設(shè)計(jì) 凌陽 SPCE061A 單片機(jī)具有兩路 DAC 轉(zhuǎn)換電路，在凌陽 61 板上采用的是 DAC1轉(zhuǎn)換電路。 AVSS1 是電路板上的模擬地。 凌陽 61 開發(fā)板 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 紅外傳感器 車身 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 42 凌陽 61 開發(fā)板實(shí)物 圖 43 凌陽 61 板功能分區(qū) 輸入輸出（ I/O）接口電路 61 板將 SPCE061A 的 32 個(gè) I/O 口全部引出： IOA0~IOA15， IOB0~IOB15， 詳見圖 44， 對(duì)應(yīng)的 SPCE061A 引腳為： A口， 41～ 4 5 54～ 60； B口， 5～ 81～ 7 68～ 64。這些能力是 HMM 模型不具備的。 (hidden Markov model, HMM) 隱馬爾可夫模型是 20世紀(jì) 70 年代引入語音識(shí)別理論的，它的出現(xiàn)使得自然語音識(shí)別系統(tǒng)取得了實(shí)質(zhì)性的突破。在 識(shí)別階段，語音信號(hào)經(jīng)過相同的通道得到語音參數(shù)，生成測(cè)試模板，與參考模板進(jìn)行匹配，將匹配分?jǐn)?shù)最高的參考模板作為識(shí)別結(jié)果。按照詞匯表中包含的詞匯量的多少來分， 可以分為小詞匯量（ 10100） 、中等詞匯量 （ 1001000） 、大詞匯量以及無限詞匯量語音識(shí)別系統(tǒng) 。按照語音識(shí)別的三大研究范圍語音識(shí)別可具體分為： ： 可以分為特定人語音識(shí)別系統(tǒng) （ Speaker Dependent， SD） 和非特定人語音識(shí)別系統(tǒng) （ Speaker Independent， SI） 。 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 SPCE061A 單片機(jī)為控制核心，內(nèi)嵌 7通道 10 位電壓模一數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模一數(shù)轉(zhuǎn)換，聲音模一數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 (AGC)功能，其本身已經(jīng)成為基本的語音處理平臺(tái)。 圖 26 凌陽單片機(jī)開發(fā)環(huán)境 unSP IDE 在凌陽單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境（ unSP IDE）中，新建項(xiàng)目包括三類文件：源文江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 件（ source files），頭文件（ head files）和用來存放文檔或項(xiàng)目說明的文件（ external dependencies），這種項(xiàng)目管理方式將與項(xiàng)目相關(guān)的代碼模塊組織為一個(gè)有機(jī)整體，便于開發(fā)人員對(duì)代碼和相關(guān)文件進(jìn)行整理。（外部 A/D 最高參考電壓 ） VCM(34 腳 ) ADC參考電壓輸出腳 VMIC(37腳 ) Microphone電源 SLEEP（ 63腳） 睡眠狀態(tài)指示腳。在 LQFP80封裝中有 9個(gè)空余腳，用戶使用時(shí) 9個(gè)空余腳接地。同時(shí)， SPCE061A也是一款 16位結(jié)構(gòu)的 181。 論文的 內(nèi)容 與組織安排 本設(shè)計(jì) 以凌陽 SPCE061A 單片機(jī)為核心的 語音 避障小車為理想模型，對(duì)基于語音識(shí)別的 導(dǎo)盲機(jī)器人小車 做了初步的 學(xué)習(xí)與 研究 。 關(guān)鍵詞 語音識(shí)別； 導(dǎo)盲機(jī)器人 ； 紅外傳感器； 凌陽 SPCE061A 單片機(jī) 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract The loss of visual sight causes a great deal of inconvenience. The advancement of modern technology has brought a lot of guide device, such as guide crabsticks, guide glasses, and guide robots. This article, aiming for more knowledge of speech recognition technology, introduces a blind robot in the form of car modal. The car modal applies speech recognition technology, and tries to integrate the technology with guide products. The major steps are as follows: （ 1） Making elementary analysis and learning the speech recognition system of the SPCE061A. Get an understanding of the process and key technology of its speech recognition system. Put forward a couple of methods to deal with its limited capacity. （ 2） Having a general knowledge of controlling the movement of robot, the key point is the H bridge motor drive circuit. （ 3） Grasping the relative knowledge of the visual system of robots. Bring forward the proposal of using infrared sensor to avoid obstacle. Keywords Speech recognition。 本文以對(duì)語音識(shí)別技術(shù)學(xué)習(xí)為目的，介紹 了 一種基于語音識(shí)別的導(dǎo)盲機(jī)器人小車模型，試圖將語音識(shí)別技術(shù)融入到導(dǎo)盲產(chǎn)品中，主要工作如下： （ 1） 對(duì)基于凌陽 SPCE061A 單片機(jī)的語音識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行初步的分析與學(xué)習(xí)，了解 了 語音識(shí)別的流程以及關(guān)鍵技術(shù)，并針對(duì)凌陽單片機(jī)語音識(shí)別系統(tǒng)容量有限的問題，提出了多組語音識(shí)別的方法。 傳統(tǒng)的導(dǎo)盲手段有手杖和導(dǎo)盲犬 ，但是他們的弊端有很多 ， 導(dǎo)盲 手杖不能探測(cè)到較遠(yuǎn)的障礙物以及盲人前方的懸空物體。 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 凌陽單片機(jī)簡介 SPCE061A 是一款由臺(tái)灣凌陽公司推出的 16 位嵌入式語音處理器，不僅具有同類型單片機(jī)的通用功能，而且具有語音識(shí)別能力。 圖 21 凌陽 SPCE061A單片機(jī)結(jié)構(gòu) 凌陽 SPCE061A 單片機(jī) 封裝及管腳定義 SPCE061A 單片機(jī)有兩種封裝形式，一種為 84 個(gè)引腳， PLCC84 封裝形式；江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 它的排列如圖 22 所示；另一種為 80 個(gè)引腳， LQFP80 封裝。若這個(gè)腳輸入低電平，會(huì)使得控制器被重置復(fù)位 ICE_EN（ 16腳） ICE 使能端 , 接在線調(diào)試器 PROBE 的使能腳ICE_EN ICE_SCK（ 17腳） ICE 時(shí)鐘腳，接在線調(diào)試器 PROBE 的時(shí)鐘腳ICE_SCK ICE_SDA（ 18腳） ICE 數(shù)據(jù)腳，接在線調(diào)試器 PROBE 的數(shù)據(jù)腳ICE_SDA PVIN（ 20腳） 程序保密設(shè)定腳 PFUSE（ 29腳） 程序保密設(shè)定腳 DAC1（ 21腳） 音頻輸出通道 1 DAC2（ 22腳） 音頻輸出通道 2 VREF2（ 23腳） 2V 參考電壓輸出腳 AGC（ 25腳） 語音輸入自動(dòng)增益控制引腳 OPI（ 26腳） Microphone的第二運(yùn)放輸入腳 MICOUT（ 27腳） Microphone的第一運(yùn)放輸出腳 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 MICN（ 28腳） Microphone的負(fù)向輸入腳 MICP（ 33腳） Microphone正向輸入腳 VRT （ 35腳） A/D 轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入腳。具體見圖 25所示。但是 51 單片機(jī)畢竟是通用處理器，處理速度趕不上對(duì)于語音信號(hào)處理的需求，需要連接專用的語音處理芯片，不利于系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)且語音識(shí)別的精度不高。如今，隨著語音識(shí)別技術(shù)研究的突破，其對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展和社會(huì)生活的重要性日益凸現(xiàn)出來。連續(xù)字語及連續(xù)語音辨認(rèn)：只要按照你正常說話的速度，直接將要表達(dá)的說出來，中間并不需要停頓，這種方式是最直接最自然的，難度也最高，現(xiàn)階段連續(xù)語音的辨識(shí)率及正確率，雖然效果還不錯(cuò)但仍需再提高。預(yù)處理過程包括預(yù)濾波、采樣和量化等。語音參數(shù)與模板參數(shù)的匹配是語音識(shí)別系統(tǒng)的核心，同一個(gè)音由不同的人發(fā)出或同一個(gè)人在不同的時(shí)刻發(fā)出，不可能具有相同的時(shí)間長度，因此不能簡單的把語音參數(shù)與模板參數(shù)進(jìn)行匹配。 HMM 合理地模仿了這一過程，很好地描述了語音信號(hào)的整體非平穩(wěn)性和局部平穩(wěn)性，是