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
【文章內容簡介】 令，而在進行識別之前要進行語音模板訓練，模板的數(shù)據(jù)也是放在內部的RAM中。這些資源對于一個龐大的系統(tǒng)來說是遠遠不夠的，于是我們將語音命令進行分層，并外擴了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除了存儲語音模板，其他剩余的空間還可以用來存儲提示音數(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，第二層為家里各個重點地點層，第三層為電器層，第四層為電器操作層。使用了分層后，擴展了語音命令，使得家庭的每個成員都能進行語音識別，此外，識別結構也變得非常清晰。除第一層外，其余每一層都有一個返回命令，用戶可以通過該命令返回上一層的識別。圖 12 語音分層識別 在沒外擴flash之前，由于語音模板是存在SPCE061A內部的RAM中，一掉電就丟失，所以每次系統(tǒng)復位或者重新上電就必須重新訓練，這在實際中使用非常不方便。于是，我們在外部FLASH中分配一個存儲空間，專門用來存儲訓練后的語音模板，在程序中設一個標志位，查看4096相應的地址單元否有數(shù)據(jù)，從而判斷是否已經訓練過，如果訓練過，則只需把flash中的語音模板裝載到SPCE061A中，從而避免每次復位和上電需要訓練的麻煩。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)在第一次使用時需要經過一次訓練，為了用戶訓練方便，我們給出了一個語音訓練命令表，用戶可以參照該表的命令進行訓練，也可以用個性化的命令自行定義命令。但是語音命令應該遵從簡約、容記、容易分辨的原則，以提高系統(tǒng)的識別能力。表1的語音命令經過我們的驗證，系統(tǒng)能夠很好地識別，準確識別率達98%以上，偶爾的無法識別是因為話筒接受不到語音命令或者是用戶發(fā)出的語音命令與訓練時相差太大等而引起的。傳統(tǒng)的語音訓練設計，采用的是順序訓練的方式，則不管前后命令是否重復，都需要從頭至尾逐個訓練。由于家庭內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”，因此我們對訓練進程進行了優(yōu)化處理，只需要訓練一次“燈管”語音命令，系統(tǒng)會自動將該“燈管”語模板存儲到“臥室”、“客廳”、“廚房”、“陽臺”對應的FLASH存儲區(qū)域，識別時系統(tǒng)從不同的FLASH區(qū)域調用該語音模板，從而識別不同地方的電器。由于考慮到一個家庭的用戶所住的臥室不同，我們假設用戶一“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”。在訓練里只要選擇了是哪個用戶，系統(tǒng)會將該用戶訓練的語音模板存儲而不同的FLASH空間，在識別時會自動識別出該用戶對應的“臥室”。系統(tǒng)訓練流程圖如圖 14所示。表1 語音訓練命令表用戶地點電器操作1操作2操作3操作4小明臥室1電腦開關NULLNULL空調開關升溫下降風扇開關加速減速燈管開關NULLNULL爸爸媽媽臥室2電腦開關NULLNULL空調開關升溫下降風扇開關加速減速燈管開關NULLNULL爺爺奶奶臥室3電視開關NULLNULL空調開關升溫下降風扇開關加速減速燈管開關NULLNULL全家客廳電視開關NULLNULL空調開關升溫下降風扇開關加速減速燈管開關NULLNULL全家廚房抽煙機開關高速低速微波爐開關加時減時電飯鍋開關煮飯煮粥燈管開關NULLNULL全家陽臺洗衣機開關正常脫水晾衣竿上升下降NULLNULL窗簾拉開關閉NULLNULL燈管開關NULLNULL注：表中的NULL是保留的用戶命令，如用戶需要，可以簡單改動程序而增加更多的控制命令。 各個用戶經過首次訓練后，其語音特征會存到單片機中。當用戶需要對某個電器操作時，只需說出相應的語音命令，系統(tǒng)就能根據(jù)內部編碼，將地址命令及控制命令發(fā)送到相應的從機，實現(xiàn)對特定電器的操作。系統(tǒng)命令編碼如表2所示。表 2 電器操作從機通信編碼地點地點編碼（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000010x01空調開000100x02空調關000110x03空調升溫001000x04空調降溫001010x05風扇關001100x06風扇開（1檔）001110x07風扇2檔010000x08風扇3檔010010x09燈管開010100x0a燈管關010110x0b臥室2001電腦（視）開000000x20電腦（視）關000010x21空調開000100x22空調關000110x23空調升溫001000x24空調降溫001010x25風扇關001100x26風扇開（1檔）001110x27風扇2檔010000x28風扇3檔010010x29燈管開010100x2a燈管關010110x2b臥室3010電腦（視）開000000x40電腦（視）關000010x41空調開000100x42空調關000110x43空調升溫001000x44空調降溫001010x45風扇關001100x46風扇開（1檔）001110x47風扇
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