【正文】 0x0004) //是否重新訓(xùn)練 { F_FlashErase(0xe000)。 //語(yǔ)音模型載入識(shí)別器 } PlaySnd(S_START,3)。 //初始化存儲(chǔ)器RAM BS_Flag=*(unsigned int *)0xe000。 *P_IOB_Dir=0x0f00。// 實(shí)現(xiàn)功能： 主函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無int main(void){ unsigned int BS_Flag。// 實(shí)現(xiàn)功能： 中斷服務(wù)子函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無void IRQ5(void)__attribute__((ISR))。 case COMMAND_RIGHT_ID: //識(shí)別出第四條命令 TurnRight()。 case COMMAND_BACK_ID: //識(shí)別出第二條命令 BackUp()。 //臨時(shí)停車 switch(Result) { case NAME_ID: //識(shí)別出名稱命令 Stop()。 //語(yǔ)音提示}// 語(yǔ)法格式： void BSR(void)。 uiTimecont = 0。 //左轉(zhuǎn) Delay()。 uiTimecont = 0。 //右轉(zhuǎn) Delay()。 uiTimecont = 0。// 實(shí)現(xiàn)功能： 后退子函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無void BackUp() //倒退{(lán) PlaySnd(S_DCZY,3)。 //前進(jìn) *P_INT_Mask |= 0x0004。 while(g_Ret!=0) //模型裝載成功？ g_Ret=BSR_ImportSDWord()。k++) { Ret=*p。 for(jk=0。 ulAddr+=1。 while(g_Ret!=0) //模型導(dǎo)出成功？ g_Ret=BSR_ExportSDWord(mandID)。 ulAddr=0xe000。 F_FlashWrite1Word(0xef00,0xaaaa)。 //訓(xùn)練第2個(gè)動(dòng)作while(TrainWord(COMMAND_LEFT_ID,S_ACT3) != 0) 。// 語(yǔ)法格式： void TrainSD()。return 5。case 3: //環(huán)境太吵PlaySnd(S_NOISY,3)。switch(Result){ case 1: //沒有檢測(cè)出聲音 PlaySnd(S_NOVOICE,3)。 //初始化識(shí)別器} int TrainWord(unsigned int WordID,unsigned int SndID){ int Result。0x0001)!= 0) //是否播放完畢？ { SACM_S480_ServiceLoop()。// 實(shí)現(xiàn)功能： 語(yǔ)音播放函數(shù)// 參數(shù)： SndIndex播放語(yǔ)音資源索引號(hào)// DAC_Channel播放聲道選擇// 返回值： 無void PlaySnd(unsigned SndIndex,unsigned DAC_Channel){ BSR_StopRecognizer()。 for(i=0。unsigned int uiTimeset = 3。感謝四年以來眾多同學(xué)和朋友的幫助，大家一起在緊張的學(xué)習(xí)之余度過了許多愉快的時(shí)光。在這里我要衷心地感謝我的論文指導(dǎo)老師。課題選定后，在指導(dǎo)老師辛勤工作和教誨下，我能順利地完成了本次設(shè)計(jì)。 該設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以單芯片實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音播放與識(shí)別以及電機(jī)控制功能，相當(dāng)于“語(yǔ)音識(shí)別芯片+普通單片機(jī)”的功能。復(fù)位到來之后，程序檢測(cè)到訓(xùn)練標(biāo)志單元內(nèi)容為0xffff，認(rèn)為小車沒有經(jīng)過訓(xùn)練，就會(huì)要求對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練。 重新訓(xùn)練 在實(shí)際的使用過程當(dāng)中，可能會(huì)對(duì)訓(xùn)練的結(jié)果不滿意，或者其他人也想對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練、控制。整個(gè)的訓(xùn)練流程如圖 ： 小車訓(xùn)練流程 聲控小車 訓(xùn)練完小車之后，怎樣進(jìn)行聲控操作，讓小車運(yùn)動(dòng)或者停下來呢？ 可以直接對(duì)小車說前進(jìn)，或者倒車、左拐、右拐等，小車如果識(shí)別出指令會(huì)有一個(gè)回應(yīng)信號(hào)，告知你它要執(zhí)行的動(dòng)作，然后執(zhí)行該動(dòng)作。 成功下載程序以后，去掉下載線并復(fù)位系統(tǒng)（如果使用EZProbe還應(yīng)將Probe選擇跳線S5拔去），小車就會(huì)提示對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練。 代碼下載硬件連接完成之后，檢查無誤，接下來就可以下載程序了具體的步驟為： 第一步：打開集成開發(fā)環(huán)境，打開“”文件，編譯鏈接。 61板和控制板的I/O連接有兩種情況： ?采用I/O排針向下的61板，直接將61板和控制板扣接在一起即可，61板的IOBH通過J6與控制電路連通； ?采用I/O排針向上的61板，直接用排線將61板的IOBH和J5相連接即可。本章通過部分主要程序?qū)φ照f明的方式詳細(xì)剖析了聲控小車從程序到對(duì)其每一步的控制過程。 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)。} 程序中需要說明的幾個(gè)問題在程序中可能有幾個(gè)地方不易理解，下面我向大家說明一下： 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(yǔ)音模型存儲(chǔ)區(qū)首單元 （該示例程序中為 0xe000單元） ?？梢栽诔绦蛑行薷膗 i Time set 參數(shù)來控制運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)ui Time set=2 時(shí)，運(yùn)行時(shí)間為1s，以此類推。// 實(shí)現(xiàn)功能： 停車子函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無//=============================================================void Stop() //停車{ *P_IOB_Data=0x0000。 //右轉(zhuǎn) *P_INT_Mask |= 0x0004。// 實(shí)現(xiàn)功能： 右轉(zhuǎn)子函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無//=============================================================void TurnRight() //右轉(zhuǎn){ PlaySnd(S_GJG,3)。 //左轉(zhuǎn) *P_INT_Mask |= 0x0004。// 實(shí)現(xiàn)功能： 左轉(zhuǎn)子函數(shù)// 參數(shù)： 無// 返回值： 無//=============================================================void TurnLeft() //左轉(zhuǎn){ PlaySnd(S_GJG,3)。 //倒退 *P_INT_Mask |= 0x0004。 uiTimecont = 0。void GoAhead() //前進(jìn){ PlaySnd(S_ACT1,3)。左轉(zhuǎn)子程序包括語(yǔ)音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。前進(jìn)子程序包括語(yǔ)音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。 //執(zhí)行動(dòng)作四：右轉(zhuǎn) break。 //執(zhí)行動(dòng)作二：倒車 break。 //停車待命 break。void BSR(void){ int Result。 //訓(xùn)練第3個(gè)動(dòng)作 while(TrainWord(COMMAND_RIGHT_ID,S_ACT4) != 0) 。void TrainSD(){ while(TrainWord(NAME_ID,S_NAME) != 0) 。 下面詳細(xì)介紹以上提到的子程序。 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。 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)。小車為后輪驅(qū)動(dòng)，通過前后輪電機(jī)來實(shí)現(xiàn)行走。如果讓 2 導(dǎo)通 4 也導(dǎo)通，那么電流將會(huì)流經(jīng) 4 組成的回路以及 Q2和 Q3 組成的回路， 所示，這時(shí)橋臂上會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流。 控制板原理圖 全橋驅(qū)動(dòng)又稱 H橋驅(qū)動(dòng)，下面介紹一下 H橋的工作原理： H橋一共有四個(gè)臂，分別為 B1~B4，每個(gè)臂由一個(gè)開關(guān)控制，示例中為三極管 Q1~Q4。 電源部分：整個(gè)小車有4個(gè)電源信號(hào)：電池電源，控制板工作電源，61板工作電源，61板的I/O輸出電源。(a) 前進(jìn) (b) 后退左傳：前輪電機(jī)逆時(shí)針（規(guī)定為正轉(zhuǎn)），后輪電機(jī)正轉(zhuǎn)，這時(shí)小車就會(huì)在前后輪共同作用下朝左側(cè)前進(jìn)。所以又稱前面的輪子為方向輪，后面的兩個(gè)輪子為驅(qū)動(dòng)輪。 微處理器連接圖語(yǔ)音控制小車為四輪結(jié)構(gòu)。在它們后面接一個(gè)簡(jiǎn)單的音頻放大電路和喇叭即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)功能。 SPCE061A 芯片中已經(jīng)集成了音頻輸入專用 ADC 以及 AGC 放大電路，因此芯片外部的電路比較簡(jiǎn)單。兩個(gè)二極管D3和D4，是為防止誤將電源接反造成不必要損失而設(shè)置的，注意在操作過程中千萬(wàn)不要將電源接反，因?yàn)榉聪螂妷撼^一定的值，二極管將會(huì)被損壞，達(dá)不到保護(hù)的目的。 61板最小系統(tǒng)電源部分的電路，由電池盒提供的 SPY0029 后產(chǎn)生 。小車的控制采用語(yǔ)音控制和中斷控制相結(jié)合。此接口與PROBE 的5 針接口相連，PROBE 的另一端接PC 機(jī)25 針并口。J12 和J3 都是語(yǔ)音輸出接口，一個(gè)是耳機(jī)插孔；另一個(gè)是兩針的插針外接喇叭，由DAC 輸出引腳21 或22 經(jīng)語(yǔ)音集成放大器SPY0030 放大，然后輸出。設(shè)置為輸入時(shí)，分為懸浮輸入或非懸浮輸入。 SPCE061 板硬件框圖表 框圖說明POWER5Vamp。 ——61 板 SPCE061A精簡(jiǎn)開發(fā)板（簡(jiǎn)稱 61 板，SPCE061A EMU BOARD的簡(jiǎn)稱），是以凌陽(yáng)16 位單片機(jī)SPCE061A為核心的精簡(jiǎn)開發(fā)－仿真－實(shí)驗(yàn)板，是“凌陽(yáng)科技大學(xué)計(jì)劃”專為大學(xué)生、電子愛好者等進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子制作及電子競(jìng)賽所設(shè)計(jì)的，也可作為單片機(jī)項(xiàng)目初期研發(fā)使用。micro。較高的處理速度使amp。SPCE061A 是繼amp。另外十六位單片機(jī)具有一套易學(xué)易用的指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境，在此環(huán)境中，它支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編程，也支持C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用。 詳細(xì)的控制過程請(qǐng)參看程序設(shè)計(jì)部分。 圖中的語(yǔ)音輸入部分MIC_ IN、按鍵輸入KEY、聲音輸出部分的功率放大環(huán)節(jié)等已經(jīng)做到了精簡(jiǎn)開發(fā)板——61 板上，為我們使用提供了很大的方便。CPU時(shí)鐘頻率為0．32～49．152 MHz，具有較高的處理速度，可使μ’n SPTM能夠非常容易、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)；擁有可編程音頻處理；內(nèi)置2 K Word的SRAM和32 K Word的FLASH；2個(gè)16位可編程定時(shí)器／計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)，2個(gè)10位DAC輸出通道，32位通用可編程輸入／輸出端口?？刂乒δ苋酰Ｐ枰c單片機(jī)或FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)結(jié)合, 來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。3方案論證及硬件選擇 方案論證 采用DSP+FPGA方案語(yǔ)音識(shí)別根據(jù)實(shí)際需要和應(yīng)用場(chǎng)合的不同，可以分為孤立詞識(shí)別和連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別、特定人識(shí)別和非特定人識(shí)別。 依次加t ( i ), 大于△的幀為又一關(guān)鍵幀, 直到選出M 個(gè)關(guān)鍵幀。相鄰兩幀的特征差為:平均特征差為:式中: N 為語(yǔ)音幀數(shù)。其方法是按時(shí)序找出幀特征的差值(特征差), 再將音韻特征所包含的特征差累加除以整個(gè)字音的總特征差, 得到相對(duì)累計(jì)特征差。LPCC 在LPC (線性預(yù)測(cè)系數(shù)特征)基礎(chǔ)上求得:式中: c( n ) ( n = 1, 2,…, p ),為L(zhǎng)PCC 系數(shù),p為特征模型階數(shù), 取12階則可對(duì)絕大多數(shù)語(yǔ)音信號(hào)的聲道模型足夠近似逼近。通過區(qū)別于背景噪聲可以判別語(yǔ)音起止點(diǎn)。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)主要包括預(yù)處理、A /D轉(zhuǎn)換、起止點(diǎn)識(shí)別、特征提取和識(shí)別判斷等部分, 結(jié)構(gòu)如下圖所示。假設(shè)規(guī)整函數(shù)寫成： (2)其約束條件如下：(1) 單調(diào)和連續(xù)條件：，(2) 邊界條件：(3) 調(diào)整窗條件定義加權(quán)累計(jì)距離： （3）式中：和式(1)中相同，是對(duì)點(diǎn)上2個(gè)矢量的距離，加權(quán)系數(shù)一般采用對(duì)稱形式： (4)分母 用來補(bǔ)償規(guī)整函數(shù)F中點(diǎn)數(shù)i的影響，按照等式(4)定義的，有。動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(DTW)動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(DTW)是把時(shí)間規(guī)整和距離測(cè)度計(jì)算結(jié)合起來的一種非線性規(guī)整技術(shù)。其基本原理如圖1所示。其目的讓我們熟悉61板的設(shè)計(jì)與制作，并掌握其原理；學(xué)會(huì)運(yùn)用C語(yǔ)言進(jìn)行編程且運(yùn)用。聲控小車其技術(shù)要求是通過相關(guān)語(yǔ)音對(duì)小車進(jìn)行操作控制。多人識(shí)別?？尚械姆椒ň褪歉挠酶咝У腄SP芯片，這在經(jīng)費(fèi)上和時(shí)間上都是不允許的。但是實(shí)際的汽車中可能存在著大量的噪聲，所以，濾噪便成為最為關(guān)鍵的技術(shù)。