【文章內(nèi)容簡介】 ④開漏。 ISP(在系統(tǒng)可編程 )/IAP(在應(yīng)用可編程 )，無需專用編程器，無需專用仿真器?？赏ㄟ^串口 (, TxD/)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 [2]。 9 有 EEPROM 功能。 看門狗。 內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路 (晶體頻率在 24MHZ 以下時，要選擇高的復(fù)位門檻電壓，如 以下復(fù)位， 晶 體頻率在 12MHz 以下時，可選擇低的復(fù)位門檻電壓，如 以下復(fù)位，復(fù)位腳接 1K 電阻到地 )。 內(nèi)置一個對內(nèi)部 Vcc。迸行掉電檢測的掉電檢測電 路 ，可設(shè)置為中斷或復(fù)位。 5v單片機(jī)掉電檢測門檻電壓為 ~ 附近， 單片機(jī)掉電檢測門檻電壓為 附近。 時鐘源 :外部高精度晶體 /時鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器。用戶在下載用戶程序時，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時鐘 。 常溫下內(nèi)部側(cè) R/C 振蕩器頻率為 :4MHz~8MHz。精度要求不高時，可選擇使用內(nèi)部時鐘，但因為有制造誤差和溫漂，以實(shí)際測試為 準(zhǔn)。共 2 個 16 位定時器 (與傳統(tǒng) 8051兼容的定時器 /計數(shù)器， 16 位定時器 TO 和 T1） STCIOxx 全系列都有 1個獨(dú)立波特率發(fā) 生 器。 3 個時鐘 輸 出口，可由 TO的溢出在 P3 .4/TO 輸出時鐘，可由 T1 的溢出在，獨(dú)立波特率發(fā)生器可以在 口輸出時鐘。外部中斷 I/O 口 5路，傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷， Power Down 模式可由外部中斷喚醒，INTO/ ， INTI/ ， INT/TO/ ， INT/TI/ ， INTINT/RxD/ 或INT/RxD/。 PowcT Down(掉電 )模式可由內(nèi)部掉電喚醒，可 用定時器喚醒 (STGIIxx 系列有此功能， STCIOxx 無此功能 )，也可由上面提到的外部中斷口中斷喚醒，由于 INT/RxD支持下降沿中斷，故也可支持遠(yuǎn)程通信喚醒。 一個獨(dú)立的通用全雙上異步串行口 (UART），做主機(jī)時可以當(dāng) 2 個串口 使 用[RxD/,TxD/]可以切換到 [RxD/, TxD/]，通過將串口在 P3 口和 P1口之間來回切換，將 l 個串口作為 2 個主串口分時復(fù)用，可低成本實(shí)現(xiàn) 2 個串口 ,當(dāng)然有其局限性。 工 作溫度范圍 :4℃ +85℃ (工業(yè)級 )/0℃ 75℃ (商業(yè)級 )。 封裝 :SOP16lDIP 16/DIP18/SOP20/DIP20/LSSOP20/PDIP40/LQFP44/PLCC44(暫時不要選 PLCC 10 44)。 SOP16 有 12 個 I/O 口， DIP18 有 14 個 I/O 口， SOP20/PDIP20/LSSOP20 有 16個 I/O 口， LQFP44 有 40 個 I/O 口 。 STC11/10xx 系列單片機(jī)的 內(nèi)部結(jié)構(gòu) STC11/10xx 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 21所示。 STC11/10xx 單片機(jī)中含中 央處理器 (CPU)、程序存儲器 (Flash)、 數(shù)據(jù)存儲器 (SRA)、定時 /計數(shù)器、 UART 串口、 I/O 接口、看門狗及片內(nèi)振蕩器和外部晶體振蕩電路等模塊。 STC11/10xx 系列單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。圖 24 STC11/10xx 的功能與結(jié)構(gòu)圖 如圖 24 所示： 圖 24 STC11/10xx系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框 聲音接收器 模塊 系統(tǒng)聲音接收模塊采用的傳感器為一小型麥克風(fēng) — 駐極體話筒。在它接收到聲音信號后會產(chǎn)生微弱的電壓信號。 聲音接收器模塊如圖 24 所示 11 圖 24 聲音接收器模塊電路圖 聲光指示 模塊 采用 單片機(jī) 產(chǎn)生不同的頻率信號驅(qū)動蜂鳴器來完成聲音提示，此方案能完成聲音提示功能，給人以提示的可懂性 不高 ，但在一定程度上能滿足要求，而且易于實(shí)現(xiàn)，成本也不高。 語音識別模塊 采用芯片 LD3320， 一 顆基 于 非特定人語音識別 (SI 一 ASR: Speaker 一Independent Automatic Speech Recognition)技術(shù)的語音識別 /聲控芯片。提供了真正的單芯片語音識別解決方案。 語音識別模塊電路圖 如圖 26 所示 。 LD3320 芯片簡介 LD3320 是一顆基 于 非特定 人語音識別 (SIASR: SpeakerIndependent Automatic Speech Recognition)技術(shù)的語音識別 /聲控芯片。提供了真正的單芯片語音識別解決方案。 LD3320 芯 片上集成了高精度的 A/D 和 D/A 接口，不再需要外接輔助的 Flash 和RAM，即可以實(shí)現(xiàn)語音識別 /聲控 /人機(jī)對話功能。 并且 ，識別的關(guān)鍵詞語列表是可以動態(tài)編輯的。 基于 LD3320，可以在任何的電子產(chǎn)品中，甚至包括最簡單的 51 作為主控芯片的系統(tǒng)中，輕松實(shí)現(xiàn)語音識別 /聲控 /人機(jī)對話功能。為所有的電子產(chǎn)品增加 VUI(Voice 12 User Interface)語音用戶操作界面。 圖 26 語音識別模塊電路圖 功能介紹 尺寸 :2* 排針 :2*20 標(biāo)準(zhǔn) DIP40 排針。 LD3320 芯片的音頻模擬管腳連接相應(yīng)的電容 /電阻后通過排針引出。 MLD3320模塊上設(shè)計有 2個音頻插座，直接引出 MIC 輸入和 Speak:輸出信號。用戶可以用一個帶麥克風(fēng)的耳機(jī)驗證語音識別和聲音播放，十分方便。 MLD3320 模塊上沒有電源芯片，相應(yīng)的電源管腳由排針引出，由開發(fā)者連接入 電源輸入。 MLD3320 模塊上的 CLK 輸入可以選擇如下任意一種 : (1)直接將晶振信號通過排針輸入到 LD3320 的相應(yīng)管腳。 (2)或者用戶可以自行焊接晶振，在模塊上預(yù)留 晶振的空間和連接點(diǎn) [3]。 MLD3320模塊上有兩個 LED 燈，連接到 LD3320 芯片的 29, 30 管腳上，在 LD3320 上電重啟復(fù) 13 位 (RSTB*)并穩(wěn)定工作后， 29, 30 管腳會穩(wěn)定輸出低電平，因此這兩個 LED 燈可以作為芯片上電指示。 應(yīng)用場景 由于 LD3320 可以動態(tài)編輯的識別關(guān)鍵詞語列表，因此其可以應(yīng)用的范圍大大超過了那些不可以改變識別列表的芯片。又由于 LD3320是一顆真正的單芯片解決方案，不需要輔助的外圍 Flash/RAM/AD，從而降低了系統(tǒng)的成本。 其潛在的應(yīng)用場景主要包括 : （ 1） 電磁爐 /微波爐 /智能家電操作 在現(xiàn)在的家電中 ，各種各樣的設(shè)置越來越繁復(fù)。用戶在使用過程中，還要不斷地對家電進(jìn)行功能切換。在引入 LD3320 芯片后，可以用語音直接控制這些家電。比如用語音來控制電磁爐把火力調(diào)整到“煎炸”或者是“慢燉”。 (2) 導(dǎo)航儀 在導(dǎo)航上，語音識別應(yīng)用最主要的限制因素包括 : ① POI 地名數(shù)量過多， (一個城市經(jīng)常有數(shù)萬個 POI 地名 )，使得在這么多的地名中進(jìn)行語音識別搜索很難達(dá)到滿意的地步。 ② 錄音效果的制約。現(xiàn)在一般的導(dǎo)航機(jī)器都是安置在車子的前端，距離用戶的距離很遙遠(yuǎn) ，錄音的質(zhì)量無法得到保障，也就無法達(dá)到滿意的識別效果。 因此在導(dǎo)航上比較可行的語音操作方案是在語音命令 /控制 /查詢導(dǎo)航系統(tǒng)上。也就是用語音在開車過程中去對導(dǎo)航進(jìn)行一些操作，比如重新規(guī)劃路徑，查詢前方加油站，播報方位，查詢附近的餐飲，查詢車速等等這樣的命令。同時，對于錄音距離的問題，可以在麥克風(fēng)中集成 LD3320 后，安裝在保險帶上 (司機(jī)的胸前位置 )。這樣可以最好效果地接受司機(jī)的語音指令，并把相應(yīng)的識別結(jié)果發(fā)送到導(dǎo)航儀上就可以 (比如用最簡單的紅外就可以把識別結(jié)果通知到導(dǎo)航儀 )。這樣的應(yīng)用，在導(dǎo)航車載環(huán)境中，是最 具可行性和實(shí)用性的語音操作功能。 （ 3） MP3/MP4 目前，在手機(jī)中，語音點(diǎn)歌是一個很受市場歡迎的亮點(diǎn)。在獨(dú)立的 MP3/MP4 設(shè)備中，加入 LD3320 芯片后，也可以方便地實(shí)現(xiàn)語音點(diǎn)歌的功能。隨著用戶把歌曲拷貝進(jìn) MP3/MP4，同時把歌曲名字傳入進(jìn) LD3320 芯片，這樣用戶再說出歌曲名字的時 14 候，就可以得到識別，并播放該歌曲。 （ 4） 數(shù)碼像框 數(shù)碼像框中存放了許多的照片和視頻，同時又具有多種播放的方式。一般是通過按鍵或者遙控器的方式來對其進(jìn)行操作，但是這樣的操作并不方便。在引入了LD3320 提供的語音 識別功能后，用戶可以最自然地用語音去點(diǎn)播想要顯示的照片，或者改變數(shù)碼像框的顯示方式。使得這樣的數(shù)碼產(chǎn)品更加具有人性化的操作界面。 （ 5） 機(jī)頂盒 /彩電遙控器 隨著數(shù)字電視的普及，家庭中可以收看到的電視節(jié)目也越來越豐富。大家也就苦十在眾多的頻道中迅速選擇到自己想要看的頻道。在把 LD3320 語音識別芯片集成進(jìn)機(jī)頂盒 /彩電遙控器后，用戶只需要對著遙控器說出想要看的電視頻道的名字，就可以快速地選擇。比如用戶可以說出“奧運(yùn)體育”，就可以轉(zhuǎn)到體育頻道來觀看精彩的體育比賽了。 （ 6） 智能玩具 /對話玩具 在電視 購物中曾經(jīng)出現(xiàn)過可以人機(jī)對話的玩具，比如金福豬，金福狗等。 這些玩具采用的語音識別只能支持固定的 10 條左右的語音命令，比如“你好”，“我想聽歌”等等。 采用 LD3320 芯片，可以利用其動態(tài)編輯識別關(guān)鍵詞語列表的性能，讓玩具實(shí)現(xiàn)及其復(fù)雜的對話腳本。避免了玩具的嚴(yán)重同質(zhì)化。 （ 7） PMP/游戲機(jī) 目前的游戲機(jī)操作都是基于鍵盤的操作。在引入了語音界面后，可以用語音對游戲進(jìn)行操作，增加游戲的趣味性。比如在游戲中，可以通過語音來吟誦一段魔法咒語?；蛘哂谜Z音與游戲?qū)χ氯?。又或者可以通過語音來快速地切換游戲的 視角，組隊。 （ 8） 自動售貨機(jī) 在有了 LD3320 語音界面后，人們可以對著售貨機(jī)說出要買的商品就可以，比如“可口可樂”或者“面巾紙”。 （ 9） 地鐵自動售票機(jī) 在大都市中，無數(shù)不熟悉道路的人在買地鐵票時，總是無法知道自己要去的站 15 是多少票價。有了語音界面后，只需要對著售票機(jī)說出要去的地方，就可以方便地買到車票。 （ 10） 導(dǎo)游機(jī) 在引入 LD3320 的語音操作界面后，游客可以隨時用語音向?qū)в螜C(jī)發(fā)出指令，查詢某個景點(diǎn)的介紹和特征。避免了使用按鍵在導(dǎo)游機(jī)上麻煩地輸入景點(diǎn)的名稱，也避免了導(dǎo)游 機(jī)沒有人機(jī)互動 Ifu 成為單純的播放聲音的錄音帶。 （ 11） 樓宇電視的廣告點(diǎn)播 目前分眾傳媒等公司的樓宇廣告設(shè)施，遍布幾乎所有的寫字樓，也在廣告投放上取得了良好的效果。但是目前用戶在接受廣告時，都是被動地去接受信息。對十其中感興趣的廣告，只能是等待下次再看到時進(jìn)行仔細(xì)地了解，沒有辦法進(jìn)行主動式地廣告查詢。引入 LD3320 語音識別芯片后，用戶可以用語音去方便地查詢想要了解的廣告信息。比如操作樓宇廣告“重新播放”“上一條”來重新觀看一條廣告?；蛘摺捌嚒眮睃c(diǎn)播想要看的汽車廣告。 這樣的語音操作，不需要 增加額外的鍵盤輸入和觸摸屏輸入，又可以讓用戶與廣告充分互動，取得更佳的效果。 （ 12） 公共照明系統(tǒng) /衛(wèi)生系統(tǒng) /智能家居的聲控 可以用聲音來對照明，衛(wèi)生，或者其他一些家居系統(tǒng)作命令控制。躺著就可以說話控制家里的燈光開關(guān)，在公共場合幫助殘疾人士非接觸地去控制衛(wèi)生系統(tǒng)的運(yùn)行，可以聽懂人說話的智能家居，這些都是人 I 智能科技力圖達(dá)到的效果。 使用 LD3320 芯片可以在一定程度上完成這樣的語音控制系統(tǒng)，給人們的生活帶來更便利的語音交互界面。 VUI(Voice UserInterface)作為一種新的人機(jī)交互界面，會 逐步地走入人們的口常生活，在適合用語音控制的地方給人們提供更多的便利。 芯片模式選擇 用戶可以通過編程，設(shè)置兩種不同的用戶使用模式 :“觸發(fā)識別模式”和“循環(huán)識別模式” : （ 1） 觸發(fā)識別模式 : 系統(tǒng)的主控 MCU在接受到外界一個觸發(fā)后 (比如用戶按動某個按鍵 )，啟動 LD3320芯片的一個定時識別過程 ([比 如 5秒鐘 )，要求用戶在這個定時過程中說出要識別的語音關(guān)鍵詞語。過了這個過程后，需要用戶再次觸發(fā)才能再次啟動一個識別過程。 16 （ 2） 循環(huán)識別模式 : 系統(tǒng)的主控 MCU 反復(fù)啟動識別過程。如果沒有人說話沒 有識別結(jié)果，則每次識別過程的定時到時后再啟動一個識別過程 。如果有識別結(jié)果，則根據(jù)識別作相應(yīng)處理后(比如播放某個聲音作為回答 )再啟動一個識別過程。 一般來說，觸發(fā)識別適合十識別精度要求比較高的場合。外界觸發(fā)后，產(chǎn)品可以播放提示音或者其他方式來提示用戶在接下來的幾秒鐘內(nèi)說出要識別的內(nèi)容，這樣來引導(dǎo)用戶在規(guī)定的時間內(nèi)只說出要識別的內(nèi)容，從 而 保證比較高的識別率。 而 循環(huán)識別比較適合十需要始終進(jìn)行語音監(jiān)控的場合，或者沒有按鍵等其他設(shè)備控制識別開始的場合。 而 這種狀態(tài)，識別準(zhǔn)確度會有一定下降，在循環(huán)識別的過程中，用戶的其他 說話聲音，或者外界的其他聲音，都有可能被識別引擎誤識別出錯誤的結(jié)果，需要產(chǎn)品的控制邏輯都作相應(yīng)的處理。 在識別精度要求高的場景中，應(yīng)該采用“觸發(fā)識別”模式。原因是 : （ 1） 用戶在每次按熱鍵后，精神處十最集中的狀態(tài)，此時用戶說的語音命令會比較認(rèn)真，清晰。避免了用