【導讀】進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。答辯委員會委員：，，，器、數據采集系統(tǒng)和各種家用電器等領域得到了廣泛的應用。單片機的應用導致了控制。領域的一場革命，是微控技術逐步取代傳統(tǒng)的硬件控制。限公司作為臺灣最大的消費性IC設計公司。為回饋教育，改善大專院校單片機教學條。件，凌陽公司成立了具有長期戰(zhàn)略意義的凌陽科技教育推廣中心。凌陽科技教育推廣中。心將單片機應用于技術學習、在線調試、在線仿真等于一身的強大的開發(fā)工具。環(huán)境完善、價格低和簡單易學等優(yōu)點。尤其是SPCE061A精簡開發(fā)板（61板）具有電。源模塊、SPCE061A最小系統(tǒng)模塊、音頻模塊和在線仿真等模塊，使得開發(fā)更加容易。素質人才的系統(tǒng)工程中，實踐教學的作用既不能省略又不能用電子實驗來替代。產品，與現(xiàn)代制造技術和時尚數碼產品沾不上多少邊。凌陽大學計劃新概念電子實習將。子產品工藝，掌握制作電子產品的操作技能，為進一步學習和應用奠定基礎的目的。

　　

【正文】 24 小車運行狀態(tài)與端口對照 結合以上分析，得到小車的運行狀態(tài)與輸入的對照表，如表 1 和表 2 所示： 表 1 基本的輸入與小車運動狀態(tài)對照表 IOB11 IOB10 IOB9 IOB8 后電機 前電機 小車 0 0 0 0 停轉 停轉 停 0 0 0 1 正轉 停轉 前進 0 0 1 0 反轉 停轉 倒退 0 1 0 1 正轉 正轉 左前轉 1 0 0 1 正轉 反轉 右前轉 0 1 1 0 反轉 正轉 右后轉 1 0 1 0 反轉 反轉 左后轉 表 12 禁止的輸入狀態(tài)列表 IOB11 IOB10 IOB9 IOB8 后電機 前電機 小車 * * 1 1 停轉 * 停 1 1 * * * 停轉 停 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)的總體程序流程如圖 311 所示： 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 25 圖 311 系統(tǒng)總體程序流程圖 語音識別小 車的主程序流程如圖 所示，分為四大部分：初始化部分、訓練部分、識別部分、重訓操作。 初始化部分：初始化操作將 IOB8~IOB11 設置為輸出端，用以控制電機。必要時還要有對應的輸入端設置和 PWM 端口設置等。 訓練部分：訓練部分完成的工作就是建立語音模型。程序一開始判斷小車是否被訓練過，如果沒有訓練過則要求對其進行訓練，并且會在訓練成功之后將訓練的模型存儲到 FLASH，在以后使用時不需要重新訓練；如果已經訓練過會把存儲在 FLASH 中的模型調出來裝載到辨識器中。 識別部分：在識別環(huán)節(jié)當中， 如果辨識結果是名字，停止當前的動作并進入待命狀態(tài)，然后等待動作命令。如果辨識結果為動作指令小車會語音告知相應動作并執(zhí)行該動作，在運動過程中可以通過呼叫小車的名字使小車停下來。 重訓操作：考慮到有重新訓練的需求，設置了重新訓練的按鍵（ 61 板的 KEY3） ， 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 26 循環(huán)掃描該按鍵，一旦檢測到此鍵按下，則將擦除訓練標志位（ 0xe000 單元） ，并等待復位。復位后，程序重新執(zhí)行，當檢測到訓練標志位為 0xffff 時會要求重新對其進行訓練。 下面詳細介紹以上提到的子程序。 系統(tǒng)子程序設計 訓練子程序： 當程序 檢測到訓練標志位 BS_Flag 內容為 0xffff，就會要求操作者對它進行訓練操作，訓練操作的過程如圖 312 所示：訓練采用兩次訓練獲取結果的方式，以訓練名字為例：小車首先會提示：給我取個名字吧， 這時你可以告訴它一個名字 （比如 Jack） ； 然后它會提示： 請再說一遍， 這時再次告訴它名字 （ Jack） ，如果兩次的聲音差別不大，小車就能夠成功的建立模型，名稱訓練成功；如果沒能夠成功的建立模型，小車會告知失敗的原因并要求重新訓練。成功訓練名稱后會給出下一條待訓練指令提示音：前進，參照名稱訓練方式訓練前 進指令。依次訓練小車的名稱 — 前進指令 — 倒車指令 —左轉指令 — 右轉指令，全部訓練成功子程序返回，訓練結束。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 27 圖 312 訓練流程圖 語音識別子程序： 語音識別流程如圖 313 所示：首先獲取辨識器的辨識結果，判斷是否有語音觸發(fā)，如果有語音觸發(fā)則會返回識別結果的 ID 號， ID 號對應名稱或者對應不同的動作。如果ID 號為名稱，則結束運動（如果當前在運動狀態(tài)） ，進入待命狀態(tài)，等待下一次的指令觸發(fā)；如果 ID 號為動作，則語音告知將要執(zhí)行的動作，并執(zhí)行該動作。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 28 圖 313 語音識別部分流程圖 動作子程序： 動作子程序包括：前進、倒車、左拐、右拐、停車子程序。 前進：由小車的結構原理和驅動電路分析知：只要 IOB8 為高電平， IOB9， IOB10，IOB11 全部為低電平即可實現(xiàn)小車的前進。前進子程序包括語音提示、置端口數據、啟動定時器操作。 倒車：由小車的結構原理分析和驅動電路分析知：只要 IOB9 為高電平， IOB8，IOB10， IOB11 全部為低電平即可實現(xiàn)小車的倒退。倒退子程序包括語音提示、置端口數據、啟動定時器操作。 左轉：由小車的結構原理分析和驅動電路分 析知：小車左轉需要兩個條件： 左偏 ，這時對應的 I/O 狀態(tài)為： IOB IOB10 為高電平， IOB IOB11 為 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 29 低電平。左轉子程序包括語音提示、置端口數據、啟動定時器操作。 右轉：由小車的結構原理分析和驅動電路分析知：小車右轉需要兩個條件： 右偏 ，這時對應的 I/O 狀態(tài)為： IOB IOB11 為高電平， IOB IOB10 為低電平。右轉子程序包括語音提示、置端口數據、啟動定時器操作。 注：在轉彎之前首先讓前輪朝目標方向的反方向偏轉，然后再讓前輪朝目標方向偏轉，這樣前輪的擺動范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實現(xiàn)轉彎。 中斷子程序： 雖然已經有了前進、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，小車運行時的噪音影響和有效距離的限制，小車運行后可能接收不到語音指令而一直運行。為了防止出現(xiàn)這種情況，加入了時間控制，在啟動小車運行的同時啟動定時器，定時器時間到 停止小車的運行，該定時器借助于 2Hz 時基中斷完成，圖 314 所示為該程序的流程圖。可以在程序中修改 uiTimeset 參數來控制運行時間，當 uiTimeset=2 時，運行時間為 1s，以此類推。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 30 圖 314 2Hz 定時中斷子函數 結語 本設計綜合應用了 SPCE061A 豐富的軟硬件資源，成功的實現(xiàn)了語音控制功能。下面簡單的介紹一下實際應用中的一些資源優(yōu)勢：在硬件方面，較高的執(zhí)行速度、內置的硬件乘法器、 ADC 和 DAC 功能、內置的 AGC 自動增益環(huán)節(jié)，這些為語音處理提供了強大基礎。在軟件方面，標準的 C 語言編程，豐富的語音資源函數為編程提供了很大的方便。 該設計方案結構簡單，以單芯片實現(xiàn)了語音播放與識別 以及電機控制功能，相當于“語音識別芯片 +普通單片機”的功能。但是比“語音識別芯片 +普通單片機”方案實現(xiàn)起來要簡單很多，而且成本也會降低很多。 該語音控制小車操作比較簡單，訓練和識別成功的幾率也比較高，是一個典型的語音識別方案。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 31 第四章 總結 在這次畢業(yè)設計 制作期間，我們主要是用 61 板進行了多種實習， 61 板的主要器件是由凌陽公司生產的 SPCE061A 單片機， 這一款單片機是由凌陽公司專為學生和電子愛好者設計的專用單片機。在這次畢業(yè)設計的整個過程中：我獨立的完成了 61 板的焊接與測試，并且在幫助同學時，掌握了個更 多關于焊接與測試的知識；應用 61 板在實習的過程中，掌握了 SPCE061A 單片機 的開發(fā)環(huán)境；了解了 SPCE061A 單片機的內部結構，比如其獨特的語音模塊，鞏固了 C 語言及匯編語言知識，同時在實習的過程中熟練的掌握了其各功能模塊的用途。在本次畢業(yè)設計的過程中 突出了理論與實際相結合，基礎實驗與綜合技能訓練相結合的模式。 在本次的畢業(yè)設計中，我也有了更大的收獲： ◆ 系統(tǒng)而比較全面地檢查了我所學的專業(yè)知識，補充了我未學的專業(yè)知識，對一個產品的開發(fā)的步驟有一定的認識?！安槁┭a缺”的同時進一步鞏固了專業(yè)知識，鍛煉了自己。 ◆ 訓練了我的動手能力。焊接元件、制作電路板等實際操作讓我真正地理解了“學以致用”的含義。 ◆ 在學習怎樣開發(fā) SPCE061A 板的同時也使我們對相應的軟件環(huán)境有了更進一步的認識和了解。比如： IDE 單片機的開發(fā)環(huán)境等。 ◆ 使我真正意識到團隊合作的重要性。一個產品的誕生，離不開設計參與者的文化素質，更離不開他們的團隊精神。所有的參與者都是優(yōu)秀的，但誰都不是最優(yōu)秀的。 ◆ 發(fā)掘自我潛能，重視能力，注重培養(yǎng)自己的興趣與愛好。學習分析和解決問題，不要因為困難而害怕困難，只有堅持才能夠取得最后的成功。 致謝 在這次畢業(yè)論文設 計中，讓我對三年所學習的知識得到了近一步的總結。學會了綜合運用所學 得 的知識，和全方位的思考問題。能夠結合實際，對理論理解的也更加透徹。也使自己學會了如何學習，在以后的人生道路中可以不斷為充實自己。在工作之余可以更好的學習知識。 感謝 劉昆磊 老師的指導和耐心的講解分析。在這過程中提出了很過寶貴的建議，給了我很大的幫助。特別是老師和藹的性格和淵博的知識讓我無比的崇敬。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 32 參考文獻 [1] 羅亞非，凌陽 16 位單片機應用基礎 [M] ，北京：北京航空航天大學出版社 2021； [1] 羅亞非，凌陽 16 位單片機 應用基礎 [M]，北京：北京航空航天大學出版社 .2021； [2] 薛鈞義 張彥斌，凌陽 16 位單片機原理及應用 [M]，北京：清華大學出版社 .2021； [3] 趙亮，單片機應用系統(tǒng)設計與產品開發(fā) [M]，北京：人民郵電出版社 .2021； [4] 耿德根 詹衛(wèi)前 李青，單片機創(chuàng)新開發(fā)與機器人制作 [M]，北京：北京航空航天大學出版社 .2021 [5] [美 ] David Cook 畢樹生 李大寨 高志慧 譯，機器人制作提高篇 [M] 北京：北京航空航天大學出 版社 .2021； [6] 凌 陽大學計劃網站