【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 M2679 系列產(chǎn)品可分為定壓輸出和可調(diào)壓輸出兩種，本設(shè)計(jì)中用到的是可調(diào)壓輸出的 LM2679，典型的電路連接如圖 所示。它的各引腳定義說(shuō)明如下：圖 LM2679 典型的電路連接圖引腳 1——接入電感。去電壓抖動(dòng)，使得輸出到直流電機(jī)的電壓能夠穩(wěn)定在一個(gè)固定的電壓值。　引腳 2——電源電壓輸入端。它除了對(duì)負(fù)載提供能量外，也為 LM2679 的內(nèi)部電路系統(tǒng)提供偏壓，輸入電壓在 8V～40V 之間。同時(shí)接入電容，用來(lái)穩(wěn)定電壓和濾掉高頻信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，電容離引腳 2 越近越好，其濾高頻信號(hào)的效果越好。　引腳 3——升壓電容端，一般使用情況下此電容值為 ?！∫_ 4——接地端。在畫板時(shí)盡量畫粗，且盡量靠近輸出端?！∫_ 5——電流調(diào)整端。在這個(gè)端口上連接一個(gè)電阻，其電阻值決定了整個(gè)系統(tǒng)的輸出電流的最大值　引腳 6——反饋端。反饋電壓輸入到雙向高增益放大器，用于驅(qū)動(dòng) PWM 控制器。對(duì)于固定電壓輸出（、5V、12V 輸出） ，將引腳 6 接到輸出端。對(duì)于可調(diào)電壓輸出，需接兩個(gè)外部電阻器以控制直流輸出電壓。其中，輸出電壓的調(diào)節(jié)，實(shí)際上是通過改變反饋端和輸出端之間電阻上的分壓實(shí)現(xiàn)的。反饋端通過 R2 和輸出電壓相連，同時(shí)通過 R1 與地相連。假設(shè)輸出端負(fù)載上的電壓為 Vout，反饋端的電壓為 Vref，器件手冊(cè)上給出的值為 ，則根據(jù)圖 可得到其關(guān)系為：Vout=*（1+R1/R2）V。引腳 7——軟啟動(dòng)端。這個(gè)端口可連接一個(gè)電容，可形成一個(gè)緩慢導(dǎo)通的穩(wěn)壓開關(guān)器。電容的大小決定了電源導(dǎo)通的時(shí)間。這可以大大減少的很大的電流突然流入帶來(lái)的傷害。如果不需要軟啟動(dòng)的話，該引腳懸空。　LM2679 集成電路芯片具體在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用見附件 1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)板電路原理圖，其使用原理如上訴所說(shuō)。本設(shè)計(jì)中的直流電機(jī)主要是通過單片機(jī)控制 LM2679 的引腳6，也就是反饋端，的電阻變化來(lái)達(dá)到 LM2679 輸出端電壓變化，進(jìn)而控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 JQC16F 繼電器在本次設(shè)計(jì)中使用的是 JQC16F 雙繼電器，其主要用途是控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。JQC16F 繼電器主要特性有：超小型；可提供雙繼電器靜音型；轉(zhuǎn)換型觸點(diǎn)；單擊電器、雙繼電器可供選擇；符合 RoHS、HLV 指令。JQC16F 雙繼電器顧名思義就是期中包含了兩個(gè)繼電器，可以通過同時(shí)控制這兩個(gè)繼電器來(lái)獲得四個(gè)輸出狀態(tài)。JQC16F 雙繼電器管腳接線圖如圖 所示，其中管腳1，2，3，4，5 為一組繼電器；另外一組管腳為另一組繼電器的控制接口。圖 JQC16F 雙繼電器管腳接線圖 7805 穩(wěn)壓模塊7805 穩(wěn)壓模塊是三端正電源穩(wěn)壓電路，他的封裝形式為 TO220。它有一系列固定的電壓輸出，應(yīng)用非常的廣泛，每種類型由于內(nèi)部電流的限制，以及過熱保護(hù)和安全工作區(qū)的保護(hù)，使它基本上不會(huì)損壞。如果能提供足夠的散熱片，它就能夠提供大于 的輸出電流。雖然是按照固定電壓值來(lái)設(shè)計(jì)的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷螅湍塬@得各種不同的電壓和電流。 LCD1602在本次設(shè)計(jì)中使用的是 LCD1602 用來(lái)顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作的狀態(tài)，其主要顯示 LED燈的亮度和直流電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)等級(jí)，這能使用戶更好的，直觀的了解整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的狀態(tài)。 LCD1602 簡(jiǎn)介1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字） 。1602 液晶也叫 1602 字符型液晶它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。 LCD1602 管腳功能LCD1602 管腳如圖 所示，圖 LCD1602 管腳圖1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表 所示表 1602LCD，各引腳接口說(shuō)明編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 LDE燈在本設(shè)計(jì)中主要通過點(diǎn)亮 LED 的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制亮度的改變。LED 燈實(shí)際上是一個(gè)二極管，它的特點(diǎn)是當(dāng)電流通過二極管時(shí)，二極管會(huì)發(fā)出可見光，反之則不發(fā)光。在這次設(shè)計(jì)中將凌陽(yáng)“61”單片機(jī)的 IO 端口設(shè)置為默認(rèn)的高電平，將 LED 的正極通過一個(gè)電阻接入+5V 電壓，然后 LED 的負(fù)極接到凌陽(yáng)“61”板上的 IO 口，所以只要設(shè)置 IO端口為低電平就可以點(diǎn)亮 LED 燈，其 LED 燈原理圖如圖 所示。LCD1602Vss Vcc V0 RS R/W E DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7DB0 BLA BLK1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16初始化 訓(xùn)練 識(shí)別 辨識(shí)結(jié)果圖 LED 燈原理圖在圖 中，J11 是一個(gè)型號(hào)為 A102J 排阻，其作用是作為 LED 燈的上拉電阻。保證 LED 不會(huì)因?yàn)?LED 兩端電壓差過大而導(dǎo)致?lián)p壞。5 系統(tǒng)軟件介紹 SPCE061A 單片機(jī)屬于系統(tǒng)級(jí)芯片（SOC） ，用戶使用非常方便 ，涉及到必需的外圍電路也非常簡(jiǎn)單。例如其內(nèi)置有自動(dòng)增益放大模塊 （AGC） ，使 MIC 輸入模塊只需要外接 3 個(gè)電阻和 3 個(gè)電容即可。而功放和喇叭輸出模塊只需要三極管，2 個(gè)電阻和 1個(gè)電容。因此，這里重點(diǎn)從軟件設(shè)計(jì)（主要是函數(shù)調(diào)用）的角度介紹該實(shí)現(xiàn)過程。有必要指出的是，凌陽(yáng)公司為了便于開發(fā)者利用 SPCE061A 單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)語(yǔ)音系統(tǒng)，在其集成開發(fā)環(huán)境（IDE）中專門設(shè)計(jì)了語(yǔ)音處理函數(shù)庫(kù)，語(yǔ)音樣本的訓(xùn)練、被識(shí)別語(yǔ)音數(shù)據(jù)的采集和相關(guān)處理以及識(shí)別結(jié)果的輸出等都是靠調(diào)用庫(kù)函數(shù)完成的，所以完全可以將精力放在如何正確地進(jìn)行函數(shù)調(diào)用上，而不必過于關(guān)心語(yǔ)音處理函數(shù)本身，大大節(jié)省了開發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)間。同時(shí)，將通過訓(xùn)練將聲音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存在 SPCE061A 單片機(jī)的 32k 的 Flash 內(nèi)存中。所以當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中在掉電的狀態(tài)下也能保存聲音信息，不用每次上電后重新訓(xùn)練。從實(shí)現(xiàn)過程的時(shí)序來(lái)看，可將語(yǔ)音識(shí)別在單片機(jī)上的實(shí)現(xiàn)過程分為４個(gè)主要階段：初始化、訓(xùn)練、辨識(shí)和辨識(shí)結(jié)果輸出。其過程框圖如圖 所示。圖 語(yǔ)音識(shí)別過程框圖 初始化在第一次輸入程序后或者上電復(fù)位后，整個(gè)系統(tǒng)要進(jìn)行一次初始化。初始化主要有以下動(dòng)作：(1) 初始化語(yǔ)音播放狀態(tài)為空閑，其程序語(yǔ)句如下：SetPlayStatus(plNULL)(2) 打開 2Hz 時(shí)基中斷,設(shè)置 R_InterruptStatus 變量以防止放音程序?qū)⒅袛嚓P(guān)閉，其程序語(yǔ)句如下： *P_INT_Ctrl = *P_INT_Ctrl_New | 0x0004。 //打開 2Hz 時(shí)基中斷 SetInterruptStatus(0x0004)。 //設(shè)置 R_InterruptStatus變量以防止放音程序?qū)⒅袛嚓P(guān)閉 (3) 初始化 A,B IO 口,設(shè)置 A，B 的 IO 口為輸出，同向，初始默認(rèn)為高電平。其 IO 口設(shè)置初始化程序如下：void Io_init(void){*P_IOB_Dir=0xffff 。 //B 口作同相高電平輸出*P_IOB_Attrib =0xffff。 *P_IOB_Data=0xffff。*P_IOA_Dir=0xffff 。 //A 口作同相高電平輸出*P_IOA_Attrib =0xffff。 *P_IOA_Data=0xffff。}(4) 初始化液晶 IO 口通過“LCD_InitIO()”指令，程序跳到初始化液晶 IO 口的子程序，并且執(zhí)行初始化液晶 IO 口。(5) 初始化 LCD1602(6) 在顯示 LCD1602“Learning”語(yǔ)音訓(xùn)練過程編寫的函數(shù)有特征提取函數(shù)、模板修改函數(shù)、計(jì)時(shí)函數(shù)和語(yǔ)音播放函數(shù)。語(yǔ)音播放主要是利用凌陽(yáng)公司提供的函數(shù)。語(yǔ)音訓(xùn)練軟件流程圖如圖 所示。在語(yǔ)音訓(xùn)練開始后，首先判斷是否是第一次在初始化下載程序，如果是第一次下載程序的話，就開始進(jìn)行語(yǔ)音訓(xùn)練。首先要格式化需要存儲(chǔ)命令的存儲(chǔ)器，然后播放提示音提示輸入兩次語(yǔ)音信息，判斷輸入兩次的與語(yǔ)音信息是否一樣，如果兩次語(yǔ)音一致就提示成功，如果不一致，就重新訓(xùn)練語(yǔ)音信息。在 1 次語(yǔ)音訓(xùn)練成功后判斷是否完成 1 名字和 4 指令語(yǔ)音信息的訓(xùn)練。如果未完成全部語(yǔ)音訓(xùn)練，就繼續(xù)語(yǔ)音訓(xùn)練，直到完成。其語(yǔ)音訓(xùn)練程序如下：uiActivated = 0。 //語(yǔ)音識(shí)別標(biāo)志位清零 uiFlagFirst = IsFirstDownLoad()。 //判斷是否為第一次下載這套程序if(uiFlagFirst == 1) //如果是第一次下載這套程序就重新訓(xùn)練{FormatFlash()。 //格式化需要存儲(chǔ)命令的存儲(chǔ)器TrainFiveCommand()。 //訓(xùn)練需要的五條命令（一組）SaveFiveCommand(0xf700)。 //存儲(chǔ)五條命令PlaySnd(OK, 1)。 //播放 Ok,Let39。s go,表示一組命令存儲(chǔ)結(jié)束PlaySnd(LETUSGO, 1)。PlaySnd(HO, 1)。 //播放 HO,HOO,HOOOPlaySnd(HOO, 1)。PlaySnd(HOO, 1)。PlaySnd(HOOO, 1)。PlaySnd(HO, 1)。PlaySnd(HOO, 1)。PlaySnd(HOO, 1)。PlaySnd(HOOO, 1)。uiFlagFirst = 0xaaaa。F_FlashWrite1Word(0xfd00,0xaaaa)。 //存入 0xaaaa，說(shuō)明已經(jīng)訓(xùn)練過了}格式化需要存儲(chǔ)命令的存儲(chǔ)器判斷是否下載過程N(yùn)Y播放提示音，提示輸入語(yǔ)音信息輸入兩遍語(yǔ)音信息判斷兩遍語(yǔ)音信息是否一致NY判斷是否完成 1個(gè)名字和 4 個(gè)指令語(yǔ)音信號(hào)的訓(xùn)練和存儲(chǔ)NY開始結(jié)束圖 語(yǔ)音訓(xùn)練軟件流程圖在語(yǔ)音訓(xùn)練完成后，就可以通過語(yǔ)音識(shí)別進(jìn)行聲控調(diào)節(jié)。在語(yǔ)音識(shí)別過程中的編寫函數(shù)有起點(diǎn)判斷函數(shù)、止點(diǎn)判斷函數(shù)、線性預(yù)測(cè)系數(shù)函數(shù)、線性預(yù)測(cè)倒譜特征函數(shù)、特征值差的分段先行動(dòng)態(tài)時(shí)配函數(shù)、判斷函數(shù)、出錯(cuò)函數(shù)以及利用這些子函數(shù)構(gòu)建上層函數(shù)——特征提取函數(shù)。語(yǔ)音識(shí)別過程的軟件流程圖如圖 所示。在與訓(xùn)練后，可以開始進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別。在進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別之前，重新設(shè)置 SPCE061A單片機(jī)初始狀態(tài)，要重新設(shè)置 LCD1602 的顯示，導(dǎo)入訓(xùn)練好的命令和初始化識(shí)別器。當(dāng) LCD1602 分兩行顯示“Speed:0”和“Line：0”就說(shuō)明已經(jīng)做好開始語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)備了。這時(shí)還不能進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，因?yàn)闉榱颂岣弑孀R(shí)的準(zhǔn)確度，還為這套系統(tǒng)起了個(gè)“名字” 。只有在你喊了它的“名字”后，它才會(huì)提起“注意力”為你進(jìn)行語(yǔ)音指令的識(shí)別，給這套系統(tǒng)起的名字叫“JACK” 。所以在開始進(jìn)行聲音控制之前，還要對(duì)著麥克風(fēng)喊一聲“JACK” ，如果系統(tǒng)識(shí)別了聲音，就會(huì)發(fā)出“Ho”一聲，沒有識(shí)別的話就沒有反應(yīng)，就要繼續(xù)喊它的名字。然后在系統(tǒng)激活后，就可以開始進(jìn)行識(shí)別具體的“指令”語(yǔ)音信號(hào)了，完成相應(yīng)的動(dòng)作。以下是開始語(yǔ)音識(shí)別之前所需要執(zhí)行的程序，以確保在識(shí)別語(yǔ)音過程中能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能：ImportFiveCommand(Group1)。 //導(dǎo)入訓(xùn)練好的語(yǔ)音命令uiBS_Team = 0。BSR_InitRecognizer(BSR_MIC)。 //初始化識(shí)別器LCD_Write_Com(0x01,1)。 //顯示清屏WrStr(0,0,Speed:)。 //顯示：Speed：0 Line: 0 WrNum(6,0,0)。WrStr(0,1,Line:)。WrNum(5,1,0)。開始調(diào)入語(yǔ)音函數(shù)，初始化語(yǔ)音識(shí)別器，開始識(shí)別設(shè)置 LCD1602 分兩行顯示“Speed:0” ， “Line：0”輸入外部語(yǔ)音信號(hào)，進(jìn)入語(yǔ)音識(shí)別階段。取得識(shí)別結(jié)果判斷是否是“名字”語(yǔ)音信號(hào)N等待“名字”語(yǔ)音信號(hào)Y繼續(xù)獲取外部語(yǔ)音信號(hào)，取得識(shí)別結(jié)果判斷是否是為“指令”語(yǔ)音信號(hào)YN根據(jù)識(shí)別的“指令”命令來(lái)決定動(dòng)作繼續(xù)等待，聽到聲音是否超時(shí)NY發(fā)出“Hoo”聲圖 語(yǔ)音識(shí)別過程的軟件流程圖 辨識(shí)結(jié)果輸出本次設(shè)計(jì)中主要通過直流電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，led 燈的亮度和 LCD1602 的顯示做為整個(gè)系統(tǒng)的直觀的輸出結(jié)果。識(shí)別后的辨識(shí)結(jié)果輸出如圖 所示。圖 辨識(shí)結(jié)果輸出如圖在直流電機(jī)方面，主要是通過對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板輸入控制信號(hào)，完成對(duì)直流電機(jī)的控制。通過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖（見附錄 1）可知，可以通過對(duì) J1 端的 9接入端輸入控制信號(hào)完成對(duì)直流電機(jī)的控制。例如只對(duì) J1 端的 6 接入端設(shè)置低電平，是的三極管導(dǎo)通，此時(shí) R8 就作為反饋電阻，此時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓Vout=*（1+R8/R2）V。所以通過改變出入信號(hào)，使得可以改變通路選擇不同的電阻值，進(jìn)而完成對(duì)輸出電壓值的改變。在 J1 端的 4 接入端是 JQC16F 繼電器的控制端，通過控制輸入這兩個(gè)端口可以完成