【正文】 1． 可以通過簡單的 I/O 操作實現(xiàn) 小車的前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能； 2． 配合 SPCE061A 的語音特色，利用系統(tǒng)的語音播放和語音識別資源，實現(xiàn)語音控制的功能； 3． 可以在行走過程中聲控改變小車運動狀態(tài)； 4． 在超出語音控制范圍時能夠自動停車。它的 CPU 內(nèi)核采用凌陽最新推出的 181。 圖 181。’nSP? 家族把各功能部件模塊化地集成在一個芯片里，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，因而減少了各功能部件之間的連線，提高了其可靠性和抗干擾能力?！痭SP? 家族運用在復(fù)雜的數(shù)字信號處理方面既很便利，又比專用的 DSP 芯片廉價。 SPCE061A 是一款 16 位μ 39。 SPCE061A精簡開發(fā)板（簡稱 61板），是以凌陽 16位單片機 SPCE061A精簡開發(fā)－仿真－實驗板，大小相當于一張撲克牌，可作為單片機項目初期研發(fā)使用。為了安全起見，不對用戶開放整體擦除功能。 其它不用的電源端和地端接上 的去藕電容提高抗干擾能力。 IOA8到 IOA15，用于數(shù)碼管顯示的位驅(qū)動。 2. SIO口的設(shè)置：設(shè)置 IOB0為 SCK（串行接口時鐘端口）， IOB1為 SDK（串行接口數(shù)據(jù)端口），如表 b7置 1時不必設(shè)置 IOB0和 IOB1的輸入輸出狀態(tài)。 （ 3）中斷服務(wù)，即為相應(yīng)的中斷源服務(wù)。 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)給出了三種類型的中斷：軟件中斷、異常中斷和事件中斷。這種中斷的開通 /禁止，由相應(yīng)獨立使能和相應(yīng)的 IRQ 或 FIQ 總使能控制。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 共 38 頁 表 中斷向量 中斷源 中斷優(yōu)先級 中斷向量 保留 字 Fosc/1024溢出信號 PWM INT FIQ/IRQ0 FFF8H/FFF6H _FIQ/_IRQ0 TimerA溢出信號 FIQ/IRQ1 FFF9H/FFF6H _FIQ/_IRQ1 TimerB溢出信號 FIQ/IRQ2 FFFAH/FFF6H _FIQ/_IRQ2 外部時鐘輸入信號 EXT1 IRQ3 FFFBH _IRQ3 外部時鐘輸入信號 EXT2 觸鍵喚醒信號 4096Hz時基信號 IRQ4 FFFCH _IRQ4 2048Hz時基信號 1024Hz時基信號 4Hz時基信號 IRQ5 FFFDH _IRQ5 2Hz時基信號 頻選信號 TMB1 IRQ6 FFFEH _IRQ6 頻選信號 TMB2 UART傳輸中斷 IRQ7 FFFFH _IRQ7 BREAK 軟中斷 從表中可以看到每個中斷入口地址對應(yīng)多個中斷源，因此在中斷服務(wù)程序中需通過查詢中斷請求位來判斷是那個中斷源請求的中斷。其各位如表 所列。 表 清除中斷標志控制單元 P_INT_Clear B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 IRQ3_KEY IRQ4_4KHz IRQ4_ 2KHz IRQ4_ 1KHz IRQ5_ 4Hz IRQ5_ 2Hz IRQ6_ TMB1 IRQ6_ TMB2 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 FIQ_Fosc/1024 IRQ0_Fosc/1024 FIQ_TMA IRQ1_TMA FIQ_TMB IRQ2_TMB IRQ3_ EXT2 IRQ3_ EXT1 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 共 38 頁 因為 P_INT_Clear 寄存器的每一位均對應(yīng)一個中斷，所以如果想清除某個中斷狀態(tài)標志，只要將該寄存器中對應(yīng)的中斷位置 1即可清除該中斷狀態(tài)標志位。 在語音遙控小車系統(tǒng)中 應(yīng)用了 兩個中斷，如下： 1） FIQ TMA 用于語音播放 /識別中斷 2） IRQ5 2Hz 用于運動中斷定時控制 凌陽語音 表 列出了不同音頻質(zhì)量等級的編碼技術(shù)標準（頻響）。 特點：壓縮比大，計算量大，音質(zhì)不高，廉價！ 3) 混合編碼： CELP即 SACMS480 特點：綜合參數(shù)和波形編碼之優(yōu)點。在設(shè)計中采用了 EZ— PROBE來完成與 PC的連接 。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 共 38 頁 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)的硬件方面，由于大部分的功能實現(xiàn)都是在 61 板上完成的，只有電機控制部分電路另外設(shè)計在一塊獨立的電路板上，我們稱之為控制板。如圖 53 所示； 倒車：倒車動作和前進動作剛好相反，前輪電機仍然保持中間狀態(tài)，后輪電機反轉(zhuǎn)，小車就會向后運動，如圖 54 所示； 左轉(zhuǎn)：前輪電機逆時針旋轉(zhuǎn)（規(guī)定為正轉(zhuǎn)），后輪電機正轉(zhuǎn)，這時小車就會在前后輪共同作用下朝左側(cè)前進，如圖 55 所示； 右轉(zhuǎn)：前輪電機反轉(zhuǎn)，后輪電機正轉(zhuǎn)，這時小車就是會在前后輪共同作用下朝右側(cè)前進，如圖 56 所示。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 38 頁 如果讓 Q Q2 導(dǎo)通 Q Q4 關(guān)斷，如圖 58 所示，此時電流將會流經(jīng) Q負載、 Q2 組成的回路，電機正轉(zhuǎn)。 注意： IOB8 和 IOB9 不能同時置高電平，這樣會造成后輪驅(qū)動全橋短路現(xiàn)象。程序一開始判斷小車是否被訓(xùn)練過，如果沒有訓(xùn)練過則要求對其進行訓(xùn)練，并且會在訓(xùn)練成功之后將訓(xùn)練的模型存儲到 Flash，在以后使用時不需要重新訓(xùn)練；如果已經(jīng)訓(xùn)練過會把存儲在 Flash 中的模型調(diào)出來裝載到辨識器中。在訓(xùn)練階段，單片機對采集到的語音樣本進行分析處理，從中提取出語音特征信息，建立一個特征模型；在識別階段，單片機對采集到的語音樣本也進行類似的分析處理，提取出語音的特征信息，然后將這個特征信息模型與已有的特征模型進行對比，如果二 者達到了一定的匹配度，則輸入的語音被識別。 //訓(xùn)練第 2個動作 while(TrainWord(COMMAND_LEFT_ID,S_ACT3) != 0) 。 //前進 *P_INT_Mask |= 0x0004。 //允許總中斷 uiTimecont = 0。 //允許總中斷 uiTimecont = 0。 //開 2HZ 中斷 __asm(int fiq,irq)。這樣就可以根據(jù)這個單元的值來判斷是否經(jīng)過訓(xùn)練。但是比“語音識別芯片 +普通單片機”方案實現(xiàn)起來要簡單很多，而且成本也會降低很多。 。 不足之處是我的設(shè)計中缺少一個減速裝置，當小車轉(zhuǎn)彎的時候需要減速以防止車輪與車體成九十度，使小車被卡在原位而動彈不得。 第三，在轉(zhuǎn)彎時為什么前輪要先做一個反方向的擺動？ 這是為了克服車體的限制，由于前輪電機的驅(qū)動能力有限，有時會出現(xiàn)前輪偏轉(zhuǎn)不到位的情況，所以在轉(zhuǎn)彎前首先讓前輪朝反方 向擺動，然后再朝目標方向擺動。 //清定時器 } 中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 34 頁 共 38 頁 注：在右轉(zhuǎn)之前首先讓前輪左偏，然后再讓前輪朝右偏，這樣前輪的擺動范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 右轉(zhuǎn)：由小車的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動電路分析知：小車右轉(zhuǎn)需要兩個條件： 1.前輪右偏 ，這時對應(yīng)的 I/O 狀態(tài)為： IOB IOB11 為高電平， IOBIOB10 為低電平。左轉(zhuǎn)子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動定時器操作，該部分程序如下： void TurnLeft() //左轉(zhuǎn) { PlaySnd(S_GJG,3)。 uiTimecont = 0。 //訓(xùn)練第 4 個動作 } 語音識別子程序 語音識別流程：首先獲取辨 識器的辨識結(jié)果，判斷是否有語音觸發(fā)，如果有語音觸發(fā)則會返回識別結(jié)果的 ID 號， ID 號對應(yīng)名稱或者對應(yīng)不同的動作。成功訓(xùn)練名稱 后會給出下一條待訓(xùn)練指令提示音：前進，參照名稱訓(xùn)練方式訓(xùn)練前進指令。如果辨識結(jié)果為動作指令小車會語音告知相應(yīng)動作并執(zhí)行該動作，在運動過程中可以通過呼叫小車的名字使小車停下來。 圖 前輪電機驅(qū)動電路 當 IOB10 為高電平、 IOB11 為低電平時 Q8 和 Q9 導(dǎo)通， Q7 和 Q10 截止，中北大學 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 28 頁 共 38 頁 前輪電機正轉(zhuǎn)，小車前輪朝左偏轉(zhuǎn)；反之當 IOB10 為低電平、 IOB11 為高電平時 Q8 和 Q9 截止， Q7 和 Q10 導(dǎo)通，前輪電機反轉(zhuǎn)，小車前輪朝右偏轉(zhuǎn)；而當 IOB IOB11 同為低電平時 Q8 和 Q9 截止， Q7 和 Q10 也截止，前輪電機停轉(zhuǎn)，在彈簧作用下前輪被拉回到中間位置，保持直向。 如果讓 Q Q2 關(guān)斷 Q Q4 也關(guān)斷，負載 Load 兩端懸空，如圖 510 所示，此時電機停轉(zhuǎn)。 接口電路：接口電路負責將 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需要的 IOB8~IOB11 這四路信號，同時為了方便后續(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。 車體介紹 和 小車的行走原理 [10] 語音控制小車為四輪結(jié)構(gòu)，如圖 51 所示。 圖中的語音輸入部分 MIC_ IN、按鍵輸入 KEY、聲音輸出部分的功率放大環(huán)節(jié)等已經(jīng)做到了精簡開發(fā)板 —— 61 板上，為我們使用提供了很大的方便。 SPCE061A的開發(fā)方法 SPCE061A的開發(fā)是通過在線調(diào)試器 PROBE或 EZ— PROBE實現(xiàn)的。 壓縮分無損壓縮和有損壓縮。 激活和屏蔽中斷控制單元 P_INT_Ctrl_New(讀 /寫 )(702DH)。否則如果該位被置 0則禁止該位所代表的中斷。否則即使其對應(yīng)的中斷請求標志位置“ 1”， CPU也不會響應(yīng)中斷，即此類型的中斷被屏蔽。這兩種中斷都有