語音播報(bào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-10-02 21:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和 產(chǎn)生 和 的直流電源供系統(tǒng)使用。 C2 可以防止電感效應(yīng)而產(chǎn)生的自激， C6 的 作用是 減弱因?yàn)樨?fù)載上的電流瞬時(shí)變化時(shí)引起的高頻干擾，C5 的 作用是 進(jìn)一步減小輸出電壓 的波動(dòng) ，使電源輸出更加穩(wěn)定。 D1 是電源工作的 指示燈。 O u t2In3Gnd1G N DU1 A M S 11 17 2. 5R41k2. 5 VD1L E DR 000 A 3 .3 VGND1O U T2IN3J03. 3 V+ C147 0 U C2104P1P W I N 3 2+ C310U+ C510UC4104C61043. 3 V電源模塊U S B _D U S B _D +R222R322R11. 5 K3. 3 VS1S W S P D TV C CDD+G N DU S BU S B 圖 31 電源模塊電路 單片機(jī) Stm32 溫濕度傳感器 DHT11 非特定 人聲識(shí)別模塊 以太網(wǎng)模塊ENC28J60 電源模塊 皖西學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 微控制器模塊 本設(shè)計(jì)中的微控制器選用 的是 意法半導(dǎo)體公司推出的 STM32F103RBT6[4]主控 芯片 ，這款芯片基于 ARM CortexM3 內(nèi)核設(shè)計(jì)，片上集成有豐富的資源，可 達(dá)到 最高 72 MHz 的工作頻率，是一款功能 強(qiáng)大 性價(jià)比又很高的 ARM 處理器，是低成本 ARM 嵌入式開發(fā)的很好 的 選擇。引腳分布如圖 23 所示。 圖 32 STM32F103RBT6 引腳圖 非特定人聲語音模塊 模塊特性 本模塊的 使用 基于 非特定人聲語音設(shè)別技術(shù) 。 模塊 對 語音 的識(shí)別度很高，可以 識(shí)別 普通話、方言 、外語等各種形式的語音。 它的 抗噪 性能也 非常優(yōu)秀，在低分貝的聲音環(huán)境下基本上可以 完全 識(shí)別 ，在較高 分貝的 聲音 情況下 也可 識(shí)別大部分 ， 而且 可以最多識(shí)別 1600 條 語句 。模塊對 于 識(shí)別 詞條 的編程是通過漢語拼音的方式導(dǎo)入，以普通話為標(biāo)準(zhǔn)，方言或其他語言需要經(jīng)過拼音模擬。 板上 資源 非常 豐富，板載有 flash 存儲(chǔ)器 、 io 口 、 繼電器等 器件 。通過 flash我們可以任意增加 或者 修改提示音 。 模塊 對 語言 識(shí)別 后的結(jié)果或者其他信息可以通過 io 口來傳達(dá)給 單片機(jī) ，可以讓單片機(jī)據(jù)此作出相應(yīng)的動(dòng)作。 板上 的繼電器也 可以外接 外部大 功率 的器件，這樣模塊 就 可以通過繼電器操縱外部大功率器件。 模塊 的實(shí)時(shí)性非常 好 ，在我們輸入 語音信號(hào) 結(jié)束后 秒內(nèi) 即可得到 結(jié)果 。并且 可以 設(shè)置識(shí)別超時(shí) ， 對未識(shí)別的狀態(tài) 做出 很好地對 應(yīng) ， 可以避免 模塊 的工作進(jìn)入 阻塞狀態(tài)。 語音播報(bào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 6 接口說明 圖 33 語音 模塊接口說明圖 1）電源接口 ： 模塊供電口，接 DC 416V 電壓。 2） RS232 通訊接口 ： 標(biāo)準(zhǔn) DB9 頭 ,可進(jìn)行 RS232 通訊。 板載繼電器接口： 左邊為常開、中間為公共端，右邊為常閉。 3）外接 IO 接口 ：可編程 IO 口，可以由語音識(shí)別結(jié)果觸發(fā) IO 口動(dòng)作，可以設(shè)置為普通輸出和推挽輸出。設(shè)置成推挽輸出時(shí)可以提供更大的驅(qū)動(dòng)電流，但是需要接 1K 以上限流電阻 . IO（ n） ：第 n 個(gè) IO 輸出接口， VCC：電源正極（此處沒有電源反接保護(hù)，無法作為電源輸入，只能做輸出使用） GND：電源負(fù)極。 4）功能按鈕：在啟動(dòng)時(shí)，如果按下功能按鈕模塊將啟動(dòng)下載模式，此時(shí)可以用于設(shè)置和語音向模塊內(nèi)下載。在使用過程中，如果把模塊設(shè)置為單次識(shí)別觸發(fā)，按下該按鍵時(shí)將啟動(dòng)一次識(shí)別過程。 5） TTL 串口： TTL 串行接口，可以直接接到單片機(jī)。 VCCOUT:模塊電源輸入（輸 入范圍 DC 416 V)，如果電源接口已經(jīng)電源，此接口不能接任何電源，以免產(chǎn)生沖突，損壞器 RX：模塊 TTL 串行口接收端。 TX：模塊 TTL 串行口發(fā)送端 GND：模塊地（電源負(fù)極）。 皖西學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 模塊應(yīng)用圖解 圖 34 語音 模塊 應(yīng)用圖 DHT11 數(shù)字溫 \濕度傳感器 DHT11 產(chǎn)品概述 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器的輸出信號(hào)都是被修正校驗(yàn)過的信號(hào)，這是一款感應(yīng)溫度和濕度的綜合傳感器。該產(chǎn)品中加入了溫濕度傳感技術(shù)和模塊化得采集技術(shù)，保證了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。傳感器中加入了一塊電阻式得 感濕原件和NTC 感溫原件。所以本產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)： 1 產(chǎn)品質(zhì)量好響應(yīng)速度快 2 抗干擾能力較強(qiáng) 3 價(jià)格便宜性價(jià)比高。每個(gè)產(chǎn)品都在溫濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行過精確的校驗(yàn)后才會(huì)出廠。校準(zhǔn)的系數(shù)會(huì)以程序得形式放在內(nèi)存中，當(dāng)傳感器工作時(shí)就會(huì)調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)已達(dá)到處理信號(hào)的目的。數(shù)據(jù)線是一根串行線這樣的系統(tǒng)簡易快捷。也導(dǎo)致了產(chǎn)品體積小、功耗低、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。本產(chǎn)品的封裝為 4 針單排引腳得封裝。連接更為方便。 DHT11 功能特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù) DHT11 的功能特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)如下： DHT11 的主要功能就是檢測改芯片周 圍的環(huán)境的溫度和濕度，他的溫度測量范圍是 0 度 50 度；濕度的測量范圍為 20%95%并且濕度的誤差僅僅為 +5%，由此可見款芯片的精度比較高。它的工作電壓為 ,輸出的信號(hào)已經(jīng)由內(nèi)部系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，這對使用者而言是極大的便利。它還設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝。它的尺寸： * 每套重量約為 8g，還配有紅色指示燈。 DHT11 引腳說明 表 32 DHT11引腳 說明 PING 名稱 注釋 語音播報(bào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 8 1 VCC 供電 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線 3 NC 空腳，請懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 DHT11 的工作原理 DHT11 數(shù)字濕溫度傳感器的數(shù)據(jù)線是由一根單一的串行總線進(jìn)行傳輸，這樣單 個(gè) 一根數(shù)據(jù)線就可以傳輸數(shù)據(jù)。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包有 5BYTE 即 40bit。高位先出。這 40bit 的數(shù)據(jù)分為 5 小段分別是： 8 比特濕度整數(shù)數(shù)據(jù) 8 比特濕度小數(shù)數(shù)據(jù) 8 比特溫度整數(shù)數(shù)據(jù) 8 比特溫度小數(shù)數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和。因?yàn)閭鞲衅鱾鬏數(shù)臄?shù)據(jù)是未進(jìn)行編制過的數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)之間應(yīng)該分開處理。例如，下面為單片機(jī)從 DHT11 接收到的的數(shù)據(jù)如圖示： 圖 35 DHT11的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)圖 我們可以從上面的數(shù)據(jù)得到溫度和濕度得數(shù)值 ，計(jì)算方法： 濕度 = byte4 . byte3= (％ RH) 溫度 = byte2 . byte1= ( ℃ ) 校驗(yàn) = byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73 (=濕度 +溫度 )(校驗(yàn)正確 ) 每次傳感器和單片機(jī)的通信時(shí)間是 3 毫秒左右，所以主機(jī)對傳感器的數(shù)據(jù)讀取時(shí)間應(yīng)該盡量大于 100 毫秒 。 DHT11 的數(shù)據(jù)發(fā)送 得時(shí)序 流程如 下 圖所示： 圖 36 DHT11的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)序圖 DHT11 輸出數(shù)字 ‘1’的時(shí)序如 下 圖所 示 ： 皖西學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 37 DH
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