【正文】 //初始化識別器 while(1) { BSR()。 *P_IOB_Data=0x0000。 } *P_INT_Clear = 0x0004。 case COMMAND_LEFT_ID: //識別出第三條命令 TurnLeft()。 //辨識結(jié)果寄存 Result = BSR_GetResult()。 //右轉(zhuǎn) *P_INT_Mask |= 0x0004。 //左轉(zhuǎn) *P_INT_Mask |= 0x0004。 //倒退 *P_INT_Mask |= 0x0004。// 實(shí)現(xiàn)功能： 前進(jìn)子函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無void GoAhead() //前進(jìn){ PlaySnd(S_ACT1,3)。jk++) { for(k=0。i100。 F_FlashErase(0xe100)。 //訓(xùn)練名稱while(TrainWord(COMMAND_GO_ID,S_ACT1) != 0) 。 case 4: //數(shù)據(jù)庫滿return 4。 //引導(dǎo)訓(xùn)練，播放指令對應(yīng)動(dòng)作while(1) { Result = BSR_Train(WordID,BSR_TRAIN_TWICE)。 //初始化為自動(dòng)播放SACM_S480_Play(SndIndex, DAC_Channel, 3)。 //運(yùn)行時(shí)間計(jì)時(shí)//語法格式： void Delay()。除了敬佩李老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。該語音控制小車操作比較簡單，訓(xùn)練和識別成功的幾率也比較高，是一個(gè)典型的語音識別應(yīng)用方案。為此，我們把61板的KEY3鍵定義為重新訓(xùn)練按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行之后就會(huì)不斷的掃描61板的KEY3鍵。 這是一個(gè)完整的訓(xùn)練過程，如果訓(xùn)練成功，小車會(huì)自動(dòng)進(jìn)入下一條指令的訓(xùn)練，并會(huì)提示下一條指令對應(yīng)的動(dòng)作；如果沒有訓(xùn)練成功，小車會(huì)提示“說什么暗語呀”或者“沒有聽到任何聲音”等信息，這樣的話就要重復(fù)剛才所說的四個(gè)步驟，直到成功為止。2. 聲控功能：利用特定人語音識別實(shí)現(xiàn)小車的名稱和動(dòng)作訓(xùn)練，并根據(jù)相應(yīng) 語音指令輸入執(zhí)行前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車等動(dòng)作。 第四，關(guān)于語音的一些具體問題，關(guān)于語音的一些具體問題請參看 SPCE061A相關(guān)書籍中關(guān)于語音的詳細(xì)介紹。 //運(yùn)動(dòng)定時(shí)控制void IRQ5(void){ if(uiTimecont++ == uiTimeset) { *P_IOB_Data = 0x0000。 uiTimecont = 0。 uiTimecont = 0。 uiTimecont = 0。 //前進(jìn) *P_INT_Mask |= 0x0004。倒退子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。 //執(zhí)行動(dòng)作三：左轉(zhuǎn) break。 //獲得識別結(jié)果if(Result0) //有語音觸發(fā)？ { *P_IOB_Data=0x0000。 //訓(xùn)練第1個(gè)動(dòng)作 while(TrainWord(COMMAND_BACK_ID,S_ACT2) != 0) 。 重訓(xùn)操作：考慮到有重新訓(xùn)練的需求，設(shè)置了重新訓(xùn)練的按鍵（61 板的KEY3） ，循環(huán)掃描該按鍵，一旦檢測到此鍵按下，則將擦除訓(xùn)練標(biāo)志位（0xe000 單元） ，并等待復(fù)位。通過改變IOB的高低電平來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。如果讓 2 關(guān)斷 4 也關(guān)斷，負(fù)載 Load 兩端懸空，如圖 、B2 工作時(shí)的 H 橋電路簡圖 BB4 工作時(shí)的 H 橋電路簡圖所示，此時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)。(a) 左轉(zhuǎn) (b) 右轉(zhuǎn) 小車左右轉(zhuǎn)示意圖控制板主要包括：接口電路、電源電路和兩路電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，控制板原理圖如圖 。在自然狀態(tài)下，前輪在彈簧作用下保持中間位置。 音頻輸出部分SPY0030A是凌陽公司開發(fā)的專門用于語音信號放大的芯片，它的增益為：Gain = 2 * 5000 / ( 5000 + R1 )，圖 。圖中前后兩組電容用來去耦濾波，使其供給芯片的電源更加干凈平滑。圖 是EZPROBE 的接口，我們提供一根轉(zhuǎn)接線用作EZPROBE 的下載，一端連接PC 機(jī)的25 針并口，另外一端連接61 板的5 針 EZPROBE 接口。在5V 情況下，上拉電阻為150K，下拉電阻為110K；設(shè)置為輸出時(shí)，可以選擇同向輸出或者反相輸出?！?1 板”可以采用電池供電?！痭SP?能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。SPCE061是一款擁有2KRAM、32KFlash、32個(gè)I/O口，并集成了AD/DA功能強(qiáng)大的16位微處理器，它還擁有豐富的語音處理功能，為小車的功能擴(kuò)展提供了相當(dāng)大的空間。 系統(tǒng)控制方案 小車的運(yùn)動(dòng)控制采用語音控制和中斷定時(shí)控制相結(jié)合，通過語音觸發(fā)小車動(dòng)作，小車動(dòng)作之后，隨時(shí)可以通過語音指令改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些將使整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大,設(shè)計(jì)繁瑣。學(xué)習(xí)過程中, 這些特征向量作為模板保存。經(jīng)語音數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn), 語音結(jié)束段雖然頻譜變化劇烈, 但語意少, 對區(qū)別語音作用不大, 在該識別方法中刪去了該段特征。 為固定值,一般取25,分別為能量的最大值和最小值[ 6] 。累計(jì)距離還可以用遞推公式計(jì)算： （5）初始條件：。在本系統(tǒng)中，我們采用語音信號的短時(shí)能量和短時(shí)過零率進(jìn)行端點(diǎn)檢測，用線性預(yù)測倒譜系數(shù) (LPCC)作為特征參數(shù)，語音特征提取是分幀提取的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)我們的獨(dú)立動(dòng)手能力、思考能力。如果環(huán)境噪聲很大，或偶爾出現(xiàn)較大的噪聲，則會(huì)出現(xiàn)誤識。真實(shí)汽車上的聲控系統(tǒng)：在駕駛的過程中，不便于用手來完成的其它操作可以用聲控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在其他領(lǐng)域里，聲控技術(shù)也大有用武之地。同時(shí)該SOC芯片具有ADC和DAC功能，其MIC_ADC通道帶有AGC自動(dòng)增益環(huán)節(jié)，能夠很輕松的將語音信號采集到芯片內(nèi)部，兩路10位的電流輸出型DAC，只要外接一個(gè)功放就可以完成聲音的播放。做這方面的設(shè)計(jì)，一般有兩個(gè)途徑：一種方案是單片機(jī)擴(kuò)展設(shè)計(jì)，另一種就是借助于專門的語音處理芯片。本文對聲控小車概況做了闡述。在硬件設(shè)計(jì)方面，本論文以凌陽公司的SPCE061A單片機(jī)為控制核心，以語音小車控制電路板為輔，設(shè)計(jì)小車的動(dòng)作。普通的單片機(jī)往往不能實(shí)現(xiàn)這么復(fù)雜的過程和算法，即使勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)也要加很多的外圍器件。以上介紹的這些硬件資源使得該SPCE061A能夠單芯片實(shí)現(xiàn)語音處理功能。比如飛機(jī)在飛行或空戰(zhàn)中，一旦飛行員負(fù)了傷，他可以用聲音來駕駛飛機(jī)。這于我們的系統(tǒng)是極其相似的。這個(gè)不足之處還沒有很有效的解決方案。具體的項(xiàng)目制作過程分為兩部分：軟件部分和硬件部分?；诒鞠到y(tǒng)采用孤立詞識別的特點(diǎn)，我們采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(DTW)算法進(jìn)行模式匹配。最后計(jì)算結(jié)果：作為二模板間的距離DP匹配距離。 特征提取相對其他語音特征, LPCC (線性預(yù)測倒譜特征),有遞推公式, 速度和精度都較好, 特別是適于特定人的孤立詞的短時(shí)段識別。計(jì)算方法為: 每幀特征數(shù)據(jù)為L ( i, j ) (對應(yīng)設(shè)計(jì)中為LPCC 系數(shù)), 歸一化得s ( i, j )。識別過程中, 這些特征向量與模板相比較, 計(jì)算距離, 在距離閾內(nèi)最小距離者為識別結(jié)果。 采用凌陽61方案SPCE061A是凌陽科技推出的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。在每一次動(dòng)作觸發(fā)的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，如果小車由于某些原因不能正常的接收語音指令，則只要定時(shí)時(shí)間到，中斷服務(wù)程序會(huì)發(fā)出指令讓小車停下來。只要按照該單片機(jī)的要求對其編制程序就可以實(shí)現(xiàn)很多不同的功能。因此，與SPCE500A相比，以amp。1 SPCE061A功能 61板上有調(diào)試器接口（Probe 接口）以及下載線（EZ_Probe）接口，分別可接凌陽科技的在線調(diào)試器、簡易下載線，配合 unSP IDE，可方便地在板上實(shí)現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。3 音頻輸入/輸出接口正如我們在前面介紹的 61 板具有強(qiáng)大的語音處理功能，如圖 2 所示，X1 是語音的MIC 輸入端，帶自動(dòng)增益（AGC）控制。圖 6PROBE/連接線、計(jì)算機(jī)三者之間的連接圖 本章對聲控小車方案進(jìn)行確認(rèn)，最終確定以凌陽61板為主板，小車控制板為輔助板。加入SPY0029A三端穩(wěn)壓器。 SPY0030A工作原理圖 數(shù)摸轉(zhuǎn)換電路凌陽SPCE061A單片機(jī)自帶雙通道DAC音頻輸出，DACDAC2轉(zhuǎn)換輸出的模擬量電流信號分別通過AUD1和AUD2管腳輸出，DAC輸出為電流型輸出，所以DAC輸出經(jīng)過SPY0030音頻放大，以驅(qū)動(dòng)喇叭放音，放大電路如圖54(只列出DAC1,DAC2類似)，這為單片機(jī)的音頻設(shè)計(jì)提供了極大方便。后面兩個(gè)車輪由后輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為整個(gè)小車提供動(dòng)力。 接口電路：接口電路負(fù)責(zé)將61板的I/O接口信號傳送給控制電路板，I/O信號主要為控制電機(jī)需要的IOB8~IOB11這四路信號，同時(shí)為了方便后續(xù)的開發(fā)和完善，預(yù)留了IOB12~IOB15以及IOA8~IOA15接口，可以在這些接口上添加一些傳感器。這樣就實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止三態(tài)控制。5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的總體程序流程 系統(tǒng)的總體程序流程如圖 所示：圖 系統(tǒng)總體程序流程圖，分為四大部分：初始化部分、訓(xùn)練部分、識別部分、重訓(xùn)操作。復(fù)位后，程序重新執(zhí)行，當(dāng)檢測到訓(xùn)練標(biāo)志位為0xffff時(shí)會(huì)要求重新對其進(jìn)行訓(xùn)練。 //訓(xùn)練第2個(gè)動(dòng)作 while(TrainWord(COMMAND_LEFT_ID,S_ACT3) != 0) 。 //臨時(shí)停車 switch(Result) { case NAME_ID: //識別出名稱命令 Stop()。 case COMMAND_RIGHT_ID: //識別出第四條命令 TurnRight()。 左轉(zhuǎn)：由小車的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動(dòng)電路分析知：小車左轉(zhuǎn)需要兩個(gè)條件：，這時(shí)對應(yīng)的 I/O 狀態(tài)為：IOBIOB10 為高電平，IOBIOB11 為低電平。 //以下為中斷定時(shí)操作 __asm(int fiq,irq)。}//=============================================================// 語法格式： void TurnLeft()。}//=============================================================// 語法格式： void TurnRight()。}//=============================================================// 語法格式： void Stop()。 } *P_INT_Clear = 0x0004。 本小車采用C語言進(jìn)行編程，采用一個(gè)主程序和四個(gè)子程序控制方法對其進(jìn)行控制。3. 定時(shí)控制功能：利用時(shí)基定時(shí)器設(shè)定運(yùn)行時(shí)間，小車運(yùn)行同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，時(shí)間到小車停止運(yùn)行。 整個(gè)的訓(xùn)練過程共有5次這樣的訓(xùn)練，依次為：名稱——前進(jìn)——后退——左拐——右拐。如果檢測到KEY3鍵按下，那么程序首先會(huì)把訓(xùn)練標(biāo)志位（0xe000）單元擦除，并會(huì)進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)等待復(fù)位的到來。8致謝此次畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文撰寫過程中，得到了多位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助。為我以后的揚(yáng)帆遠(yuǎn)航注入了動(dòng)力。 // 實(shí)現(xiàn)功能： 延時(shí)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無void Delay() { unsigned int i。//開始播放一段語音 while((SACM_S480_Status()amp。 //訓(xùn)練兩次，獲得訓(xùn)練結(jié)果 if(Result==0)break。 case 5: //檢測出聲音不同PlaySnd(S_CMDDIFF,3)。 //訓(xùn)練第1個(gè)動(dòng)作while(TrainWord(COMMAND_BACK_ID,S_ACT2) != 0) 。 F_FlashErase(0xe200)。i++) //保存語音模型SD1(0xe0000xe063) { F_FlashWrite1Word(ulAddr,BSR_SDModel[i])。k100。 //提示 *P_IOB_Data=0x0100。 //以下為中斷定時(shí)操作 __asm(int fiq,irq)。 //以下為中斷定時(shí)操作 __asm(int fiq,irq)。 //以下為中斷定時(shí)操作 __asm(int fiq,irq)。 //獲得識別結(jié)果 if(Result0) //有語音觸發(fā)？ { *P_IOB_Data=0x0000。 //執(zhí)行動(dòng)作三：左轉(zhuǎn) break。}// 語法格式： int main(void)。 BSR_DeleteSDGroup(0)。 if((*P_IOA_Data)amp。 //開始識別提示 BSR_InitRecognizer(BSR_MIC)。 //初始化IOB,IOB8~11同向輸出 *P_IOB_Attrib=0x0f00。 //運(yùn)動(dòng)定時(shí)控制void IRQ5(void){ if(uiTimecont++ == uiTime