【導(dǎo)讀】從這些數(shù)字可以看出，高科技含量的電子玩具已經(jīng)成為玩具行業(yè)發(fā)展的主流，商合作應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)碼技術(shù)于玩具開發(fā)。他們把這叫做“面向明天的玩具”。美國麻省理工學(xué)院就得到迪斯尼等四家大公司資助數(shù)百萬美元的研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)。愛、更吸引人[1]。而全球玩具市場的內(nèi)在結(jié)構(gòu)比重卻發(fā)生了重大變化：傳統(tǒng)玩具的市場比。具的年銷售額2020年較2020年增長52%，而傳統(tǒng)玩具的年銷售額僅增長3%。和市場最大的玩具，2020年英國玩具市場將達(dá)到61億歐元；在德國，技術(shù)性玩具，如建筑、車輛和電子訓(xùn)練等玩具比其他歐洲國家更加流行[4]。該單片機(jī)采用凌陽最新推出。的µ’nSP16位微處理器內(nèi)核?？焖俚靥幚韽?fù)雜的數(shù)字信號(hào)，這使得SPCE061A具有靈活的語音處理能力。擁有14個(gè)中斷源，9個(gè)中斷向量，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)是SPCE061A. 現(xiàn)語音控制功能。小車采用語音識(shí)別技術(shù)，可通過語音命令對(duì)其行駛狀態(tài)進(jìn)。且保證不會(huì)對(duì)周圍的物體造成傷害；家族的中斷系統(tǒng)支持10個(gè)中斷向量及10余個(gè)中斷源，適合實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域。

　　

【正文】 //訓(xùn)練第 2個(gè)動(dòng)作 while(TrainWord(COMMAND_LEFT_ID,S_ACT3) != 0) 。 //訓(xùn)練第 3個(gè)動(dòng)作 while(TrainWord(COMMAND_RIGHT_ID,S_ACT4) != 0) 。 //訓(xùn)練第 4 個(gè)動(dòng)作 } 語音識(shí)別子程序 語音識(shí)別流程：首先獲取辨 識(shí)器的辨識(shí)結(jié)果，判斷是否有語音觸發(fā)，如果有語音觸發(fā)則會(huì)返回識(shí)別結(jié)果的 ID 號(hào)， ID 號(hào)對(duì)應(yīng)名稱或者對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)作。如果 ID 號(hào)為名稱，則結(jié)束運(yùn)動(dòng)（如果當(dāng)前在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)），進(jìn)入待命狀態(tài)，等待下一次的指中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 32 頁 共 38 頁 令觸發(fā)如果 ID 號(hào)為動(dòng)作，則語音告知將要執(zhí)行的動(dòng)作，并執(zhí)行該動(dòng)作。 動(dòng)作子程序 [14] 動(dòng)作子程序包括：前進(jìn)、倒車、左拐、右拐、停車子程序 。 前進(jìn)：由小車的結(jié)構(gòu)原理和驅(qū)動(dòng)電路分析知：只要 IOB8 為高電平， IOB9，IOB10， IOB11 全部為低電平即可實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)。前進(jìn)子程序包括語音 提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作，該部分程序如下： void GoAhead() //前進(jìn) { PlaySnd(S_ACT1,3)。 //語音提示 *P_IOB_Data=0x0100。 //前進(jìn) *P_INT_Mask |= 0x0004。 //開 2HZ 中斷 __asm(int fiq,irq)。 uiTimecont = 0。 //清定時(shí)器 } 倒車：由 小車的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動(dòng)電路分析知：只要 IOB9 為高電平， IOB8，IOB10， IOB11 全部為低電平即可實(shí)現(xiàn)小車的倒退。倒退子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作，程序如下： void BackUp() //倒退 { PlaySnd(S_DCZY,3)。 //語音提示 *P_IOB_Data=0x0200。 //倒退 *P_INT_Mask |= 0x0004。 //開 2HZ 中斷 __asm(int fiq,irq)。 //允許總中斷 uiTimecont = 0。 //清定時(shí)器 } 左轉(zhuǎn)：由小車的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū) 動(dòng)電路分析知：小車左轉(zhuǎn)需要兩個(gè)條件： 1.前輪左偏 ，這時(shí)對(duì)應(yīng)的 I/O 狀態(tài)為： IOB IOB10 為高電平， IOB中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 33 頁 共 38 頁 IOB11 為低電平。左轉(zhuǎn)子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作，該部分程序如下： void TurnLeft() //左轉(zhuǎn) { PlaySnd(S_GJG,3)。 //播放提示音 *P_IOB_Data=0x0900。 //前輪右偏 Delay()。 //延時(shí) *P_IOB_Data=0x0500。 //前輪左偏 *P_INT_Mask |= 0x0004。 //開 2HZ 中斷 __asm(int fiq,irq)。 //允許總中斷 uiTimecont = 0。 //清定時(shí)器 } 注：在左轉(zhuǎn)之前首先讓前輪右偏，然后再讓前輪朝左偏，這樣前輪的擺動(dòng)范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 右轉(zhuǎn)：由小車的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動(dòng)電路分析知：小車右轉(zhuǎn)需要兩個(gè)條件： 1.前輪右偏 ，這時(shí)對(duì)應(yīng)的 I/O 狀態(tài)為： IOB IOB11 為高電平， IOBIOB10 為低電平。右轉(zhuǎn)子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作，該部分程序如下： void TurnRight() //右轉(zhuǎn) { PlaySnd(S_GJG,3)。 //播放語音提示 *P_IOB_Data=0x0500。 //前輪左偏 Delay()。 //延時(shí) *P_IOB_Data=0x0900。 //前輪右偏 *P_INT_Mask |= 0x0004。 //開 2HZ 中斷 __asm(int fiq,irq)。 //允許總中斷 uiTimecont = 0。 //清定時(shí)器 } 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 34 頁 共 38 頁 注：在右轉(zhuǎn)之前首先讓前輪左偏，然后再讓前輪朝右偏，這樣前輪的擺動(dòng)范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 中斷子程序 雖然已經(jīng)有了前進(jìn)、后退以及停車（通過直接呼叫小車的名字使其停車）等語音控制指令，但是考慮環(huán)境的干擾因素，小車運(yùn)行時(shí)的噪音影響和有效距離的限制，小車運(yùn)行后可能接收不到語音指令而一直運(yùn)行。為了防止出現(xiàn)這種情況，加入了時(shí)間控制，在啟動(dòng)小車運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)間到停止小車的運(yùn)行，該定時(shí)器借助于 2Hz 時(shí)基中斷完成，圖 65 所示為該程序的流程圖。可以在程序中修改 uiTimeset 參數(shù)來控制運(yùn)行時(shí)間，當(dāng) uiTimeset=2 時(shí)，運(yùn)行時(shí)間為 1s，以此類推[15] 。 圖 2Hz 定時(shí)中斷子函數(shù) 程序中需要說明的幾個(gè)問題 在程序中有幾個(gè)地方不易理解，需要特別說明一下： 首先，小車有沒有被訓(xùn)練過是怎么知道的？ 在這里利用了一個(gè)特殊的 Flash 單元，語音模型存儲(chǔ)區(qū)首單元（該示例程序中為 0xe000 單元）。當(dāng) Flash 在初始化以后，或者在擦除后為 0xffff，在成功訓(xùn)練并存儲(chǔ)后為 0x0055（該值由辨識(shí)器自動(dòng)生成）。這樣就可以根據(jù)這個(gè)單元的值來判斷是否經(jīng)過訓(xùn)練。 其次，為什么已經(jīng)訓(xùn)練過的系統(tǒng)在重新運(yùn)行時(shí)還要進(jìn)行模型裝載？ 在首次訓(xùn)練完成之后，辨識(shí)器中保存著訓(xùn)練的模型，但是系統(tǒng)一旦復(fù)位辨識(shí)器中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 35 頁 共 38 頁 中的模型就會(huì)丟失，所以在重新運(yùn)行時(shí)必須把存儲(chǔ)在 Flash 中的語音模型裝載到辨識(shí)器（ RAM）中去。 第三，在轉(zhuǎn)彎時(shí)為什么前輪要先做一個(gè)反方向的擺動(dòng)？ 這是為了克服車體的限制，由于前輪電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力有限，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)前輪偏轉(zhuǎn)不到位的情況，所以在轉(zhuǎn)彎前首先讓前輪朝反方 向擺動(dòng)，然后再朝目標(biāo)方向擺動(dòng)。這樣前輪的擺動(dòng)范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 36 頁 共 38 頁 7 結(jié)語 本設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用了 SPCE061A 豐富的軟硬件資源，成功的實(shí)現(xiàn)了語音控制功能。下面簡單的介紹一下實(shí)際應(yīng)用中的一些資源優(yōu)勢(shì)：在硬件方面，較高的執(zhí)行速度、內(nèi)置的硬件乘法器、 ADC 和 DAC 功能、內(nèi)置的 AGC 自動(dòng)增益環(huán)節(jié)，這些為語音處理提供了強(qiáng)大基礎(chǔ)。在軟件方面，標(biāo)準(zhǔn)的 C 語言編程，豐富的語音資源函數(shù)為編程提供了很大的方便。 該設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)簡單，以單芯片實(shí)現(xiàn)了語 音播放與識(shí)別以及電機(jī)控制功能，相當(dāng)于“語音識(shí)別芯片 +普通單片機(jī)”的功能。但是比“語音識(shí)別芯片 +普通單片機(jī)”方案實(shí)現(xiàn)起來要簡單很多，而且成本也會(huì)降低很多。 該語音控制小車操作比較簡單，訓(xùn)練和識(shí)別成功的幾率也比較高，是一個(gè)典型的語音識(shí)別應(yīng)用方案。 不足之處是我的設(shè)計(jì)中缺少一個(gè)減速裝置，當(dāng)小車轉(zhuǎn)彎的時(shí)候需要減速以防止車輪與車體成九十度，使小車被卡在原位而動(dòng)彈不得。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 37 頁 共 38 頁 參考文獻(xiàn) [1] 薛鈞義 張彥斌 . 凌陽 16 位單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 ， 2020. 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[15] Donna ,IBM PC Assembly Wiley amp。 Sons,. 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 38 頁 共 38 頁 致謝 十分 感謝白國花 老師 在我完成畢業(yè)論文整個(gè)過程中給予的悉心指導(dǎo)。白國花老師以她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和廣博的理論知識(shí)以及對(duì)科學(xué)知識(shí)不斷追求的敬業(yè)精神使我萬分欽佩。 感謝白國花老師在總體理論框架、論文寫作和英文翻譯上給予我的細(xì)心指導(dǎo)，在 凌陽 單片機(jī)理論概念上的細(xì)心講解以及在軟件編寫中給予我的理論和技術(shù)方面的幫助。 由衷 感謝白國花老師在軟硬件調(diào)試方面給予的幫助！ 最后還要感謝各位同學(xué)在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我很多幫助。