基于lin總線的語音控制智能家居系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 16:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 令，而在進(jìn)行識(shí)別之前要進(jìn)行語音模板訓(xùn)練，模板的數(shù)據(jù)也是放在內(nèi)部的RAM中。這些資源對(duì)于一個(gè)龐大的系統(tǒng)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，于是我們將語音命令進(jìn)行分層，并外擴(kuò)了flash，也就是上文中提到的SPR4096模組。4096具有512K字的flash空間。由于每條語音命令模板占用100字的flash空間，所以4096除了存儲(chǔ)語音模板，其他剩余的空間還可以用來存儲(chǔ)提示音數(shù)據(jù)。 圖 12是語音分層示意圖，每一層具有5條命令，總共有4層，第一層作為家庭成員入口層，第二層為家里各個(gè)重點(diǎn)地點(diǎn)層，第三層為電器層，第四層為電器操作層。使用了分層后，擴(kuò)展了語音命令，使得家庭的每個(gè)成員都能進(jìn)行語音識(shí)別，此外，識(shí)別結(jié)構(gòu)也變得非常清晰。除第一層外，其余每一層都有一個(gè)返回命令，用戶可以通過該命令返回上一層的識(shí)別。圖 12 語音分層識(shí)別 在沒外擴(kuò)flash之前，由于語音模板是存在SPCE061A內(nèi)部的RAM中，一掉電就丟失，所以每次系統(tǒng)復(fù)位或者重新上電就必須重新訓(xùn)練，這在實(shí)際中使用非常不方便。于是，我們?cè)谕獠縁LASH中分配一個(gè)存儲(chǔ)空間，專門用來存儲(chǔ)訓(xùn)練后的語音模板，在程序中設(shè)一個(gè)標(biāo)志位，查看4096相應(yīng)的地址單元否有數(shù)據(jù)，從而判斷是否已經(jīng)訓(xùn)練過，如果訓(xùn)練過，則只需把flash中的語音模板裝載到SPCE061A中，從而避免每次復(fù)位和上電需要訓(xùn)練的麻煩。圖 13是系統(tǒng)的語音系統(tǒng)總體流程圖。圖 13 語音系統(tǒng)總流程 系統(tǒng)在第一次使用時(shí)需要經(jīng)過一次訓(xùn)練，為了用戶訓(xùn)練方便，我們給出了一個(gè)語音訓(xùn)練命令表，用戶可以參照該表的命令進(jìn)行訓(xùn)練，也可以用個(gè)性化的命令自行定義命令。但是語音命令應(yīng)該遵從簡約、容記、容易分辨的原則，以提高系統(tǒng)的識(shí)別能力。表1的語音命令經(jīng)過我們的驗(yàn)證，系統(tǒng)能夠很好地識(shí)別，準(zhǔn)確識(shí)別率達(dá)98%以上，偶爾的無法識(shí)別是因?yàn)樵捦步邮懿坏秸Z音命令或者是用戶發(fā)出的語音命令與訓(xùn)練時(shí)相差太大等而引起的。傳統(tǒng)的語音訓(xùn)練設(shè)計(jì)，采用的是順序訓(xùn)練的方式，則不管前后命令是否重復(fù)，都需要從頭至尾逐個(gè)訓(xùn)練。由于家庭內(nèi)的不同地方往往大部分電器都是相同的，比如“臥室”與“客廳”、“廚房”等都有“燈管”，因此我們對(duì)訓(xùn)練進(jìn)程進(jìn)行了優(yōu)化處理，只需要訓(xùn)練一次“燈管”語音命令，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將該“燈管”語模板存儲(chǔ)到“臥室”、“客廳”、“廚房”、“陽臺(tái)”對(duì)應(yīng)的FLASH存儲(chǔ)區(qū)域，識(shí)別時(shí)系統(tǒng)從不同的FLASH區(qū)域調(diào)用該語音模板，從而識(shí)別不同地方的電器。由于考慮到一個(gè)家庭的用戶所住的臥室不同，我們假設(shè)用戶一“小明”在“臥室1”，用戶二和用戶三“爸爸”“媽媽”在“臥室2”，用戶四和用戶五“爺爺”“奶奶”在“臥室3”。在訓(xùn)練里只要選擇了是哪個(gè)用戶，系統(tǒng)會(huì)將該用戶訓(xùn)練的語音模板存儲(chǔ)而不同的FLASH空間，在識(shí)別時(shí)會(huì)自動(dòng)識(shí)別出該用戶對(duì)應(yīng)的“臥室”。系統(tǒng)訓(xùn)練流程圖如圖 14所示。表1 語音訓(xùn)練命令表用戶地點(diǎn)電器操作1操作2操作3操作4小明臥室1電腦開關(guān)NULLNULL空調(diào)開關(guān)升溫下降風(fēng)扇開關(guān)加速減速燈管開關(guān)NULLNULL爸爸媽媽臥室2電腦開關(guān)NULLNULL空調(diào)開關(guān)升溫下降風(fēng)扇開關(guān)加速減速燈管開關(guān)NULLNULL爺爺奶奶臥室3電視開關(guān)NULLNULL空調(diào)開關(guān)升溫下降風(fēng)扇開關(guān)加速減速燈管開關(guān)NULLNULL全家客廳電視開關(guān)NULLNULL空調(diào)開關(guān)升溫下降風(fēng)扇開關(guān)加速減速燈管開關(guān)NULLNULL全家廚房抽煙機(jī)開關(guān)高速低速微波爐開關(guān)加時(shí)減時(shí)電飯鍋開關(guān)煮飯煮粥燈管開關(guān)NULLNULL全家陽臺(tái)洗衣機(jī)開關(guān)正常脫水晾衣竿上升下降NULLNULL窗簾拉開關(guān)閉NULLNULL燈管開關(guān)NULLNULL注：表中的NULL是保留的用戶命令，如用戶需要，可以簡單改動(dòng)程序而增加更多的控制命令。 各個(gè)用戶經(jīng)過首次訓(xùn)練后，其語音特征會(huì)存到單片機(jī)中。當(dāng)用戶需要對(duì)某個(gè)電器操作時(shí)，只需說出相應(yīng)的語音命令，系統(tǒng)就能根據(jù)內(nèi)部編碼，將地址命令及控制命令發(fā)送到相應(yīng)的從機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定電器的操作。系統(tǒng)命令編碼如表2所示。表 2 電器操作從機(jī)通信編碼地點(diǎn)地點(diǎn)編碼（高3位）電器操作操作編碼（低5位）8位通信編碼臥室1000電腦（視）開000000x00電腦（視）關(guān)000010x01空調(diào)開000100x02空調(diào)關(guān)000110x03空調(diào)升溫001000x04空調(diào)降溫001010x05風(fēng)扇關(guān)001100x06風(fēng)扇開（1檔）001110x07風(fēng)扇2檔010000x08風(fēng)扇3檔010010x09燈管開010100x0a燈管關(guān)010110x0b臥室2001電腦（視）開000000x20電腦（視）關(guān)000010x21空調(diào)開000100x22空調(diào)關(guān)000110x23空調(diào)升溫001000x24空調(diào)降溫001010x25風(fēng)扇關(guān)001100x26風(fēng)扇開（1檔）001110x27風(fēng)扇2檔010000x28風(fēng)扇3檔010010x29燈管開010100x2a燈管關(guān)010110x2b臥室3010電腦（視）開000000x40電腦（視）關(guān)000010x41空調(diào)開000100x42空調(diào)關(guān)000110x43空調(diào)升溫001000x44空調(diào)降溫001010x45風(fēng)扇關(guān)001100x46風(fēng)扇開（1檔）001110x47風(fēng)扇
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