“語音控制智能小車-方向電機控制電路設(shè)計”畢業(yè)綜合實踐報告(編輯修改稿)
2025-06-19 18:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 5接口，可以在這些接口上添加一些傳感器。電源部分：整個小車有4個電源信號：電池電源，控制板工作電源，61板工作電源，61板的I/O輸出電源。系統(tǒng)供電由電池提供，控制板直接采用電池供電（VCC），然后經(jīng)二極管D1后產(chǎn)生61板電源SPCE061A 在語音控制小車中的應(yīng)用（VCC_61），通過61板的Vio跳線產(chǎn)生61板的端口電源（V1）。 圖6 小車控制電路圖六、系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)的主程序設(shè)計系統(tǒng)的主程序流程如下圖所示：圖7 主程序流程圖共分為四大部分：初始化部分、訓(xùn)練部分、識別部分、重訓(xùn)操作。 初始化部分：初始化操作將 IOB8~IOB11 設(shè)置為輸出端，用以控制電機。必要時還要有對應(yīng)的輸入端設(shè)置和 PWM 端口設(shè)置等。 訓(xùn)練部分：訓(xùn)練部分完成的工作就是建立語音模型。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。 識別部分：在識別環(huán)節(jié)當(dāng)中，如果辨識結(jié)果是名字，停止當(dāng)前的動作并進入待命狀態(tài)，然后等待動作命令。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SPCE061A在語音控制小車中的應(yīng)用的名字使小車停下來。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。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 時會要求重新對其進行訓(xùn)練。 語音識別的原理簡介語音識別主要分為“訓(xùn)練”和“識別”兩個階段。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(dá)到了一定的匹配度，則輸入的語音被識別。語音識別的具體流程如下圖所示：圖8 語音識別流程圖七、方向電機控制電路方向控制由前輪驅(qū)動實現(xiàn)，包括左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，前輪驅(qū)動電路也是一個全橋驅(qū)動電路，如圖9所示：QQQQ10四個三極管組成四個橋臂,Q7和Q10組成一組，Q11控制QQ9的導(dǎo)通與關(guān)斷，Q12控制Q7和Q10的導(dǎo)通與關(guān)斷，而Q1Q12由IOB10和IOB11控制，這樣就可以通過IOB10和IOB11控制前輪電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，進而控制小車的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)圖9前輪電機驅(qū)動電路當(dāng)IOB10為高電平、IOB11為低電平時Q8和Q9導(dǎo)通，Q7和Q10截止，前輪電機正轉(zhuǎn)，小車前輪朝左偏轉(zhuǎn)；反之當(dāng)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(dāng)IOBIOB11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。注意：IOBIOB11不能同時為高電平，這樣會造成前輪驅(qū)動全橋的橋臂短路。結(jié)合以上對前輪和后輪的狀態(tài)分析，得到小車的運行狀態(tài)與輸入的對照表，如下表所示：（基本的輸入與小車運動狀態(tài)對照表）另外還有一些不常用的運行狀態(tài)，比如右后轉(zhuǎn)、左后轉(zhuǎn)等，結(jié)合以上對前輪和后輪的狀態(tài)分析，其端口對照如下表所示：（輸入與小車的運動狀態(tài)對照表）注意:為了小車的安全請不要出現(xiàn)以下兩種組合情況，如下表所示：（禁止的輸入狀態(tài)列表）八、常見問題Q：為什么安裝上電池以后，小車的指示燈不亮？A：這個應(yīng)該是電源的原因，首先檢查小車的電池安裝是否正確可靠，正負(fù)極有沒有接反；如果電池的安裝是正確的，那么檢測開關(guān)是否真正打開，開關(guān)上的連接線是否松動，如果電源、開關(guān)和連接線都正常小車的指示燈仍然不亮的話，那可能就是 61 板出了問題。Q：為什么程序下載以后聽不到提示音？A：首先確認(rèn)程序已經(jīng)下載到小車上且下載無誤，如果這些都沒有問題，請檢查 61 板的 DAC 跳線是否正常以及喇叭的連接線是否正常。Q：為什么聽到了提示音，但是不能對小車進行訓(xùn)練和控制？A：這種情況應(yīng)該是小車不能正常的接收語音信號，其原因應(yīng)該是 61 板的 MIC 壞掉，或者是語音輸入電路出了問題Q：為什么小車執(zhí)行的動作和我的指令不一致？A：這種情況是沒有按照順序來訓(xùn)練小車。小車的訓(xùn)練順序是固定的“名字、前進、后退、左拐、右拐”。Q：為什么我訓(xùn)練的小車，別人也可以控制？A：這個幾率是很小的，因為語音識別本身允許一定的誤差，不能保證我們每次說同一句話時都是一樣的，這樣就要求語音識別留出一定的誤差范圍，別人之所以能
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