【正文】 結(jié)果證明，采用無線語音遙控，大大增加小車的聲控距離，降低了命令錯誤幾率。 8 測試 成功下載程序以后，去掉下載線并復(fù)位系統(tǒng)（如果使用 EZProbe 還應(yīng)將 Probe 選擇跳線 S5 拔 22 去），小車就會提示對它進(jìn)行訓(xùn)練?？梢栽诔绦蛑行薷?uiTimeset參數(shù)來控制運(yùn)行時間，當(dāng) uiTimeset=2 時，運(yùn)行時間為 1s，以此類推。 //播放提示音 *P_IOB_Data=0x0500。 //播放提示音 *P_IOB_Data=0x0900。 //清定時器 } 倒車：由小車的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動電路分析知：只要 IOB9 為高電平， IOB8， IOB10， IOB11 全部為低電平即可實(shí)現(xiàn)小車的倒退。如果 ID號為名稱，則結(jié)束運(yùn)動（如果當(dāng)前在運(yùn)動狀態(tài)），進(jìn)入待命狀態(tài)，等待下一次的指令觸發(fā)；如果 ID號為動作，則語音告知將要執(zhí)行的動作，并執(zhí)行該動作。依次訓(xùn)練小車的名稱 — 前進(jìn)指令 — 倒車指令 — 左轉(zhuǎn)指令 — 右轉(zhuǎn)指令，全部訓(xùn)練成功子程序返回，訓(xùn)練結(jié)束。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(yùn)動過程中可以通過呼叫小車的名字使小車停下來。 14 圖 517 小車實(shí)物圖 圖 518 語音遙控部分實(shí)物圖 15 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)主要包括以下程序：小車訓(xùn)練子程序，語音識別子程序，無線信號發(fā)射子程序，電機(jī)驅(qū)動子程序，中斷子程序。后面兩個車輪由后輪電機(jī)驅(qū)動，為整個小車提供前行動力。 如果讓 Q Q2 導(dǎo)通 Q Q4 關(guān)斷，如圖 511所示，此時電流將會流經(jīng) Q負(fù)載、 Q2 組成的回路，電機(jī)正轉(zhuǎn)。 圖 58 無線發(fā)射模塊電路連接 圖 59 無線接收模塊電路連接 小車控制板 控制板主要包括：接口電路、電源電路和兩路電機(jī)的驅(qū)動電路，電路連接如圖 510。 圖 56 無線發(fā)射模塊 圖 57 無線接收模塊 因?yàn)闊o線發(fā)射模塊考慮到發(fā)射距離采用 12V供電，這里我們采用光電隔離。 SPY0029是凌陽公司設(shè)計的電壓調(diào)整 IC，采用 CMOS工藝。nSP 微處理器； （ 2） 工作電壓：內(nèi)核工作電壓 VDD為 ~(CPU)， I/O口工作電壓 VDDH為 VDD~(I/O)； （ 3） CPU時鐘： ~； （ 4） 內(nèi)置 2K字 SRAM； （ 5） 內(nèi)置 32K閃存 ROM； （ 6） 可編程音頻處理； （ 7） 晶體振蕩器； （ 8） 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下 (時鐘處于停止?fàn)顟B(tài) )； （ 9） 2個 16位可編程定時器 /計數(shù)器 (可自動預(yù)置初始計數(shù)值 )； （ 10） 2個 10位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸出通道； （ 11） 32位通用可編程輸入 /輸出端口； （ 12） 14個中斷源可來自定時器 A/B， 時基， 2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒； （ 13） 具備觸鍵喚醒的功能； （ 14） 使用凌陽音頻編碼 SACM_S240方式 ( /秒 )，能容納 210秒的語音數(shù)據(jù)； （ 15） 鎖相環(huán) PLL振蕩器 提供系統(tǒng)時鐘信號； （ 16） 32768Hz實(shí)時時鐘； 6 (17) 7通道 10位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； (18) 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動增益控制 (AGC)功能； (19) 具備串行設(shè)備接口； (20) 低電壓復(fù)位 (LVR)功和低電壓監(jiān)測 (LVD)功能； (21) 內(nèi)置在線仿真板 (ICE， In Circuit Emulator)。出于這兩方面的考慮，此設(shè)計采用第三種方案，即采用兩塊 SPCE061A單片機(jī)開發(fā)板，將聲音采集，和小車電機(jī)控制，分離開來，然后通過無線信號連接起來。比如預(yù)先約定的“ 0001”固定碼代表“左拐”命令，當(dāng)接收到的固定碼為“ 0001”時，小車執(zhí)行左拐動作。 設(shè)計框圖如圖 41所示。 方案一 采用 8051系列單片機(jī)中的 AT89C51做為控制核心，語音信號經(jīng)由聲音傳感器采集，然后經(jīng) AD轉(zhuǎn)換及專用的語音芯片對聲音編碼，并儲存聲音模型到外擴(kuò)的 flash 芯片中。在漢語及英語中都很常見，同樣發(fā)音的詞卻有著不同的意思； （ 4）語音的上下文影響，以致改變了重音、音調(diào)、音量、音速等，進(jìn)而影響了語音信息； （ 5）環(huán)境噪聲對語音信息的干擾不可避免。 20 世紀(jì) 80 年代末 ， 人們終于在實(shí)驗(yàn)室突破了大詞匯量、連續(xù)語音和非特定人這三大障礙，第一次把這三個特性都集成在一個系統(tǒng)中，比較典型的是 卡耐基梅隆大學(xué) (CarnegieMellonUniversity)的 Sphinx系統(tǒng)，它是第一個高性能的非特定人、大詞匯量連續(xù)語音識別系統(tǒng)。 當(dāng)然這些應(yīng)用都要建立在對語音的準(zhǔn)確識別的基礎(chǔ)上。另外一個根據(jù)接收的語音命令編碼，來控制小車的行駛狀態(tài)。 畢業(yè)論文（設(shè)計）作者（簽名）： 年 月 日 I 摘 要 隨著電子、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，語音識別被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域。常見的應(yīng)用領(lǐng)域有：語音輸入系統(tǒng)，如于鍵盤輸入方法；語音控制系統(tǒng)，如工業(yè)控制、語音撥號系統(tǒng)、智能家電、聲控智能玩具等；智能對話查詢系統(tǒng)，銀行服務(wù)、股票查詢服務(wù)等等。采用固定碼 PT2262 無線發(fā)射模塊和 PT2272 接收模塊。 要實(shí)現(xiàn)小車行駛狀態(tài)的語音控制，關(guān)鍵點(diǎn)在于語音命令的識別。 1997 年 ， IBM 公司 開發(fā)出漢語 ViaVoice 語音識別系統(tǒng)，次年又開發(fā)出可以識別上海話、廣東話和四川話等地方口音的語音識別系統(tǒng) ViaVoice39。 研究的目的及意義 前面我們提到，語音識別是一門交叉科學(xué)，涉及多門學(xué)科，包括 信號處理、 模式識別 、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和聽覺機(jī)理 等等。當(dāng)外界語音命令 輸入時，單片機(jī)判斷經(jīng) AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號與 flash 芯片中存儲的語音模型的相似度，以此來識別外界語音命令。 3 圖 41 基于 AT89C51 單片機(jī)的語音遙控小車設(shè)計框圖 方案二 采用凌陽科技公司的 SPCE061A單片機(jī)做為控制核心，采用 MIC輸入模塊，把聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸入到該單片機(jī)專用于聲音的 ADC通道，經(jīng)自動增益 AGC放大，幾次語音命令訓(xùn)練，把由 A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號即聲音模型存儲到 32K的 Flash中。 設(shè)計框圖如圖 43所示。 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)總 體方案介紹 本系統(tǒng)基于凌陽科技公司開發(fā)的 SPCE061A精簡開發(fā)板，實(shí)物圖如圖 51所示， 將語音命令識別和電機(jī)驅(qū)動分別對待，其中一塊專用于聲音識別，對于不同的命令，通過無線發(fā)射模塊（實(shí)物如 圖52所示 ）發(fā)射不同的固定碼。 圖 53 凌陽 SPCE061A 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) SPCE061A最小系統(tǒng) SPCE061A最小系統(tǒng)包括 SPCE061A芯片及其外圍的基本工作電路，包括晶振震蕩電路（ OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（ PLL）、復(fù)位電路（ RESET）、電源指示指示電路等等，如圖 54所示。 SPY0029具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動能力強(qiáng)、線性調(diào)整出色等特點(diǎn) 。無線發(fā)射模塊電路連接如圖 58所示。 接口電路：接口電路負(fù)責(zé)將 SPCE061A開發(fā)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。 圖 511 Q Q2 導(dǎo)通時 H 橋工作狀態(tài) 11 圖 512 Q Q4 導(dǎo)通時電橋工作狀態(tài) 如果讓 Q Q2 關(guān)斷 Q Q4 導(dǎo)通，如圖 512所示，此時電流將會流經(jīng) Q負(fù)載、 Q4 組成的回路，電機(jī)反轉(zhuǎn)。圖 515 所示側(cè)視圖。第 一塊開發(fā)板主程序流程圖如圖 61所示，第二塊開發(fā)板主程序流程圖如圖 62所示。 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。 18 圖 64 小車訓(xùn)練流程圖 下面是訓(xùn)練部分的子程序，在訓(xùn)練時如果訓(xùn)練不成功 TrainWord()返回值不為 0，要求重復(fù)訓(xùn)練，只有當(dāng)訓(xùn)練成功， TrainWord()返回 0，進(jìn)行下一條指令訓(xùn)練。 19 圖 65 語音識別流程圖 動作子程序 動作子程序包括：前進(jìn)、倒車、左拐、右拐、停車子程序 。倒退子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動定時器操作，程序如下： void BackUp() //倒退 { PlaySnd(S_ACT2,3)。 //前輪右偏 Delay()。 //前輪左偏 Delay()。 21 圖 66 中斷子程序流程 7 操作步驟 硬件連接 語音控制小車電路包括兩大部分： SPCE061A開發(fā)板部分和控制板部分，硬件部分的連接主要用到 SPCE061A的 IOB8~IOB11來控制小車的狀態(tài)。訓(xùn)練采用應(yīng)答式訓(xùn)練，每條指令的訓(xùn)練次數(shù)為兩次，每一條命令的訓(xùn) 練過程都是一樣的，以“前進(jìn)”為例說明： 步驟一：小車提示“前進(jìn)”； 步驟二：告訴小車“前進(jìn)”； 步驟三：小車提示“請再說一遍”（重復(fù)訓(xùn)練提示音）； 步驟四：再次告訴小車“前進(jìn)”（重復(fù)訓(xùn)練一次）。 參考文獻(xiàn) : [1]譚浩強(qiáng) .C語言程序設(shè)計 .北京：清華大學(xué)出版社 ,2020 [2]譚浩強(qiáng) ,張基溫 .C語言程序設(shè)計教程 .北京：高等教育出版社 ,1991 [3]彭偉 .單片機(jī)程序設(shè)計 100例 .北京：電子工業(yè)出版社 ,2020年 [4]馬忠梅 .單片機(jī) C語言應(yīng)用程序設(shè)計 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [5]郭天祥 .新概念 51單片機(jī) C語言教程 .北京：電子工業(yè)出版社 ,2020 [6]劉鯤 ， 孫春亮 .單片機(jī) C語言入門（修訂版） .北京：人民郵電出版社 ,2020 [7]陳超 .C語言 常用函數(shù)速查手冊 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [9]李晶皎 .嵌入式語音技術(shù)及凌陽 16位單片機(jī)應(yīng)用 .北京：北航出版社 ,2020 [10]黃菊生 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) .北京：國防工業(yè)出版社 ,2020 [11]羅亞非 .凌陽 16 位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [12]沈美明，溫冬蟬 .IBMPC匯編語言程序設(shè)計 .北京：清華大學(xué)出版社 ,2020 [19]汪敏 .凌陽 16位單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [20]雷思孝 .單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù) .西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020 [8]薛鈞義 ,張彥斌 ,虞鶴松 ,樊波 .凌陽十六位單片機(jī)原理及應(yīng)用 .北京 :北京航空航天出版社 , [13]汪敏 .凌陽 16位單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [14]齊向東 ,劉立群 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