語音型家用電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-03 15:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （3）電源 USB和外接 8 12V直流電源的雙電源供電 [18]?；茨蠋煼秾W(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文5 （4）USB 板載功能串行通信功能，能夠完成與 PC單片機(jī)的串行通信。單總線擴(kuò)展，可以添加其他的單總線接口設(shè)備。 I2C 總線， I2C 總線可以做實(shí)驗(yàn)。 （5）下載板載 USB ，串口下載，無需額外的編程?？梢灾С执谙螺d。圖 3 IAP15F2K61S2 單片機(jī)STC15 IAP15F2K61S2系列芯片功能特色 （1）STC15 IAP15F2K61S2系列芯片在系統(tǒng)和應(yīng)用程序中可以進(jìn)行編程，不需要一個(gè)程序員，不需要模擬器 [6]。具有很好的操作性，它可以被用來當(dāng)模擬器。 （2）增強(qiáng)型 8051 CPU ，單時(shí)鐘周期/機(jī)器，1 個(gè) T，功能強(qiáng)大，比普通 8051快 8 ?12 倍。 （3）61 千字節(jié)的片上閃存程序存儲(chǔ)器芯片，擦拭次數(shù)超過 100000次。 （4）在芯片 EEPROM中的大容量塊，擦拭人數(shù)超過 100000次。 （5）8 通道 10高速 ADC的輸出,可以實(shí)現(xiàn)每秒 300000次的速度,三路 PWM也可以作為一個(gè) 3通道 D/A轉(zhuǎn)換器 [17]。 （6）配備了高精度的時(shí)鐘芯片,從 5 MHz到 35MHz是可選的,8051 的 60 MHz相當(dāng)于 420 MHz。 （7）有兩組可用于同一時(shí)間的高速異步串行通訊口 ，可在 5組引腳和分時(shí)復(fù)用之間切換時(shí) 5設(shè)置一個(gè)串行端口都可以使用。 （8）各種接口擴(kuò)展完成。（9）一種高品質(zhì)的 USB線實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)，程序下載，通訊功能。語音型家用電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6 語音模塊LD3320芯片是一個(gè)“語音識(shí)別”高端 ASIC技術(shù)。該芯片由語音識(shí)別處理器和一些外部電路集成，其中就包括語音插孔、音頻輸出接口、AD\DA 轉(zhuǎn)換器 [7]。該芯片不需要任何其他外部輔助芯片（例如：閃存）等，是直接集成在可實(shí)施的語音識(shí)別/聲音/交互功能的現(xiàn)有產(chǎn)品。這種芯片可以通過合成技術(shù)直接集成在現(xiàn)有的產(chǎn)品上，就以實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別/音響控制，人機(jī)對(duì)話功能，而不需要外部的任何其他輔助芯片。芯片引腳如圖 4所示，語音模塊電路如圖 5所示。 圖 4 LD3320 芯片引腳圖 5 LD3320A 語音模塊電路淮南師范學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文7 電源模塊電源使用輸出為 5V的小功率開關(guān)電源，相對(duì)于其他線性電源，開關(guān)電源沒有采用笨重的工頻變壓器 [16]。由于調(diào)整管 V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因，使開關(guān)電源的體積小，重量輕, 該裝置的設(shè)計(jì)采用 USB接口供電，并設(shè)置 5V為供電電壓 [8]。本設(shè)計(jì)中電源模塊的工作原理是將 220V交流電整成 300V左右直流電（220*） ，前級(jí) LC對(duì)電流濾波，得到相對(duì)穩(wěn)定的高電壓直流電，通過穩(wěn)壓管、電容、電阻和三極管組成的自激振蕩產(chǎn)生 PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào),由對(duì) PWM波的占空比的調(diào)節(jié)可達(dá)到對(duì)直流電壓的調(diào)節(jié)得原理，通過高頻變壓器隔離輸出，再在后級(jí)通過肖特基二極管整流和濾波得到比較穩(wěn)定的直流電，為負(fù)載供電 [9]。其電路原理如圖 6所示。 圖 6 供電電路 液晶顯示模塊本裝置使用 LCD1602為顯示模塊，LCD1602 的工作電壓為 5V，非常穩(wěn)定，背光的對(duì)比度可調(diào),包括復(fù)位電路,提供了各種控制命令。字符點(diǎn)陣液晶模塊 1602功能引腳加上數(shù)據(jù)引腳一共有 11個(gè) [15]。因此，要占用兩個(gè) I/O端口。液晶模塊的功能引腳使用 DC3插座通過 FC3排線與 ATmega16單片機(jī)的一個(gè) I/O端口連接，液晶模塊的 8位數(shù)據(jù)引腳也使用 DC3插座通過 FC3排線與 ATmega16單片機(jī)的另一個(gè) I/O端口連接 [10]。具體的引腳定義如圖 7所示。語音型家用電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)8圖 7 LCD1602 的引腳 繼電器模塊電樞線圈是通常的電磁繼電器的核心，而接觸彈簧的其它部件。與流過恒定電流，以產(chǎn)生電磁效應(yīng)的線圈的電壓的線圈的兩端，銜鐵復(fù)位彈簧將克服張力的電磁吸引力吸引到芯，從而帶動(dòng)銜鐵點(diǎn)的可動(dòng)接點(diǎn)和靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合 [13]。當(dāng)線圈通電時(shí)，電磁吸力也隨之消失，根據(jù)反應(yīng)的原理，銜鐵會(huì)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）的可動(dòng)接觸，返回到彈簧原來的位置，并且不斷地拉和釋放，即時(shí)導(dǎo)通和斷開電路。按照繼電器線圈不通電時(shí)的斷開狀態(tài)靜觸點(diǎn)，就可以區(qū)分繼電器的“常開，常閉”觸點(diǎn)，若斷開為“常開觸點(diǎn)” ，否則是“常閉觸點(diǎn)” [11]。繼電器是一種自動(dòng)開關(guān)元件，具有隔離功能，將電磁繼電器與三極管搭配使用可以通過低電壓控制高電壓。十分的方便，具體電路圖如圖 8所示。圖 8 繼電器電路 淮南師范學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文9由于繼電器的自動(dòng)開關(guān)元件隔離，具有控制功能，目前于在遙感，通信，遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)控制，機(jī)電一體化等多領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。繼電器一般情況下不僅有反映了電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度感應(yīng)系統(tǒng)繼電器的輸入變量一般(輸入)；還有能實(shí)現(xiàn)控制電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分） ；繼電器是根據(jù)輸入信號(hào)和實(shí)現(xiàn)不同的控制，傳送電器系統(tǒng)的信號(hào)。繼電器的作用： (1) 擴(kuò)大控制范圍。例如，當(dāng)繼電器控制信號(hào)會(huì)在某一時(shí)刻達(dá)到一定值的時(shí)候，能夠同時(shí)開斷、接通、換接多路電路； (2) 具有放大功能。例如，許多大功率的電路都是靠靈敏型、中間型等繼電器很小的控制量，來改變其功率大小 [14]； (3) 信號(hào)綜合。例如,多繞組繼電器有多個(gè)輸入控制信號(hào)之后，會(huì)更綜合,達(dá)到預(yù)期的控制效果；(4) 自動(dòng)，遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè),例如，繼電器等電氣設(shè)備時(shí)，程序控制電路可組成，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。 調(diào)試方法采用 USB 轉(zhuǎn) TTL， 或者串口轉(zhuǎn) MAX232 等的 TTL 電平連接到測(cè)試底板的串口處，注意 TXD 和 RXD 之間的交叉連接，打開串口調(diào)試工具（如串口調(diào)試助手 ） ，選擇正確 COM 口和波特率（ 9600bps） 然后選擇字符顯示方式,打開串口。接著給測(cè)試版上電一次， 串口調(diào)試軟件將會(huì)打印輸出一段文本，即待識(shí)別的命令。接下來我們就可以發(fā)命令了，這
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