【導(dǎo)讀】進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。答辯委員會(huì)委員：，，，器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和各種家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)的應(yīng)用導(dǎo)致了控制。領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，是微控技術(shù)逐步取代傳統(tǒng)的硬件控制。限公司作為臺(tái)灣最大的消費(fèi)性IC設(shè)計(jì)公司。為回饋教育，改善大專院校單片機(jī)教學(xué)條。件，凌陽公司成立了具有長(zhǎng)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(jī)應(yīng)用于技術(shù)學(xué)習(xí)、在線調(diào)試、在線仿真等于一身的強(qiáng)大的開發(fā)工具。環(huán)境完善、價(jià)格低和簡(jiǎn)單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。尤其是SPCE061A精簡(jiǎn)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(zhì)人才的系統(tǒng)工程中，實(shí)踐教學(xué)的作用既不能省略又不能用電子實(shí)驗(yàn)來替代。產(chǎn)品，與現(xiàn)代制造技術(shù)和時(shí)尚數(shù)碼產(chǎn)品沾不上多少邊。凌陽大學(xué)計(jì)劃新概念電子實(shí)習(xí)將。子產(chǎn)品工藝，掌握制作電子產(chǎn)品的操作技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)的目的。

　　

【正文】 24 小車運(yùn)行狀態(tài)與端口對(duì)照 結(jié)合以上分析，得到小車的運(yùn)行狀態(tài)與輸入的對(duì)照表，如表 1 和表 2 所示： 表 1 基本的輸入與小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)照表 IOB11 IOB10 IOB9 IOB8 后電機(jī) 前電機(jī) 小車 0 0 0 0 停轉(zhuǎn) 停轉(zhuǎn) 停 0 0 0 1 正轉(zhuǎn) 停轉(zhuǎn) 前進(jìn) 0 0 1 0 反轉(zhuǎn) 停轉(zhuǎn) 倒退 0 1 0 1 正轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 左前轉(zhuǎn) 1 0 0 1 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 右前轉(zhuǎn) 0 1 1 0 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 右后轉(zhuǎn) 1 0 1 0 反轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 左后轉(zhuǎn) 表 12 禁止的輸入狀態(tài)列表 IOB11 IOB10 IOB9 IOB8 后電機(jī) 前電機(jī) 小車 * * 1 1 停轉(zhuǎn) * 停 1 1 * * * 停轉(zhuǎn) 停 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 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(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 25 圖 311 系統(tǒng)總體程序流程圖 語音識(shí)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(xùn)練部分、識(shí)別部分、重訓(xùn)操作。 初始化部分：初始化操作將 IOB8~IOB11 設(shè)置為輸出端，用以控制電機(jī)。必要時(shí)還要有對(duì)應(yīng)的輸入端設(shè)置和 PWM 端口設(shè)置等。 訓(xùn)練部分：訓(xùn)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(xùn)練過，如果沒有訓(xùn)練過則要求對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，并且會(huì)在訓(xùn)練成功之后將訓(xùn)練的模型存儲(chǔ)到 FLASH，在以后使用時(shí)不需要重新訓(xùn)練；如果已經(jīng)訓(xùn)練過會(huì)把存儲(chǔ)在 FLASH 中的模型調(diào)出來裝載到辨識(shí)器中。 識(shí)別部分：在識(shí)別環(huán)節(jié)當(dāng)中， 如果辨識(shí)結(jié)果是名字，停止當(dāng)前的動(dòng)作并進(jìn)入待命狀態(tài)，然后等待動(dòng)作命令。如果辨識(shí)結(jié)果為動(dòng)作指令小車會(huì)語音告知相應(yīng)動(dòng)作并執(zhí)行該動(dòng)作，在運(yùn)動(dòng)過程中可以通過呼叫小車的名字使小車停下來。 重訓(xùn)操作：考慮到有重新訓(xùn)練的需求，設(shè)置了重新訓(xùn)練的按鍵（ 61 板的 KEY3） ， 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 26 循環(huán)掃描該按鍵，一旦檢測(cè)到此鍵按下，則將擦除訓(xùn)練標(biāo)志位（ 0xe000 單元） ，并等待復(fù)位。復(fù)位后，程序重新執(zhí)行，當(dāng)檢測(cè)到訓(xùn)練標(biāo)志位為 0xffff 時(shí)會(huì)要求重新對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練。 下面詳細(xì)介紹以上提到的子程序。 系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì) 訓(xùn)練子程序： 當(dāng)程序 檢測(cè)到訓(xùn)練標(biāo)志位 BS_Flag 內(nèi)容為 0xffff，就會(huì)要求操作者對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練操作，訓(xùn)練操作的過程如圖 312 所示：訓(xùn)練采用兩次訓(xùn)練獲取結(jié)果的方式，以訓(xùn)練名字為例：小車首先會(huì)提示：給我取個(gè)名字吧， 這時(shí)你可以告訴它一個(gè)名字 （比如 Jack） ； 然后它會(huì)提示： 請(qǐng)?jiān)僬f一遍， 這時(shí)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(xùn)練成功；如果沒能夠成功的建立模型，小車會(huì)告知失敗的原因并要求重新訓(xùn)練。成功訓(xùn)練名稱后會(huì)給出下一條待訓(xùn)練指令提示音：前進(jìn)，參照名稱訓(xùn)練方式訓(xùn)練前 進(jìn)指令。依次訓(xùn)練小車的名稱 — 前進(jìn)指令 — 倒車指令 —左轉(zhuǎn)指令 — 右轉(zhuǎn)指令，全部訓(xùn)練成功子程序返回，訓(xùn)練結(jié)束。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 27 圖 312 訓(xùn)練流程圖 語音識(shí)別子程序： 語音識(shí)別流程如圖 313 所示：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。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 28 圖 313 語音識(shí)別部分流程圖 動(dòng)作子程序： 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。 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。 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： 左偏 ，這時(shí)對(duì)應(yīng)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(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 29 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。 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： 右偏 ，這時(shí)對(duì)應(yīng)的 I/O 狀態(tài)為： IOB IOB11 為高電平， IOB IOB10 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。 注：在轉(zhuǎn)彎之前首先讓前輪朝目標(biāo)方向的反方向偏轉(zhuǎn)，然后再讓前輪朝目標(biāo)方向偏轉(zhuǎn)，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 314 所示為該程序的流程圖?？梢栽诔绦蛑行薷?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。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 30 圖 314 2Hz 定時(shí)中斷子函數(shù) 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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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)別方案。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 31 第四章 總結(jié) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 制作期間，我們主要是用 61 板進(jìn)行了多種實(shí)習(xí)， 61 板的主要器件是由凌陽公司生產(chǎn)的 SPCE061A 單片機(jī)， 這一款單片機(jī)是由凌陽公司專為學(xué)生和電子愛好者設(shè)計(jì)的專用單片機(jī)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中：我獨(dú)立的完成了 61 板的焊接與測(cè)試，并且在幫助同學(xué)時(shí)，掌握了個(gè)更 多關(guān)于焊接與測(cè)試的知識(shí)；應(yīng)用 61 板在實(shí)習(xí)的過程中，掌握了 SPCE061A 單片機(jī) 的開發(fā)環(huán)境；了解了 SPCE061A 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比如其獨(dú)特的語音模塊，鞏固了 C 語言及匯編語言知識(shí)，同時(shí)在實(shí)習(xí)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(shè)計(jì)的過程中 突出了理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與綜合技能訓(xùn)練相結(jié)合的模式。 在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xué)的專業(yè)知識(shí)，補(bǔ)充了我未學(xué)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)的步驟有一定的認(rèn)識(shí)。“查漏補(bǔ)缺”的同時(shí)進(jìn)一步鞏固了專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己。 ◆ 訓(xùn)練了我的動(dòng)手能力。焊接元件、制作電路板等實(shí)際操作讓我真正地理解了“學(xué)以致用”的含義。 ◆ 在學(xué)習(xí)怎樣開發(fā) SPCE061A 板的同時(shí)也使我們對(duì)相應(yīng)的軟件環(huán)境有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解。比如： IDE 單片機(jī)的開發(fā)環(huán)境等。 ◆ 使我真正意識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。一個(gè)產(chǎn)品的誕生，離不開設(shè)計(jì)參與者的文化素質(zhì)，更離不開他們的團(tuán)隊(duì)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(xué)習(xí)分析和解決問題，不要因?yàn)槔щy而害怕困難，只有堅(jiān)持才能夠取得最后的成功。 致謝 在這次畢業(yè)論文設(shè) 計(jì)中，讓我對(duì)三年所學(xué)習(xí)的知識(shí)得到了近一步的總結(jié)。學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用所學(xué) 得 的知識(shí)，和全方位的思考問題。能夠結(jié)合實(shí)際，對(duì)理論理解的也更加透徹。也使自己學(xué)會(huì)了如何學(xué)習(xí)，在以后的人生道路中可以不斷為充實(shí)自己。在工作之余可以更好的學(xué)習(xí)知識(shí)。 感謝 劉昆磊 老師的指導(dǎo)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(shí)讓我無比的崇敬。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 32 參考文獻(xiàn) [1] 羅亞非，凌陽 16 位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) [M] ，北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2021； [1] 羅亞非，凌陽 16 位單片機(jī) 應(yīng)用基礎(chǔ) [M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .2021； [2] 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 .2021； [3] 趙亮，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)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(jī)創(chuàng)新開發(fā)與機(jī)器人制作 [M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .2021 [5] [美 ] David Cook 畢樹生 李大寨 高志慧 譯，機(jī)器人制作提高篇 [M] 北京：北京航空航天大學(xué)出 版社 .2021； [6] 凌 陽大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站