【正文】 extern void Car_TurnRight(unsigned int n)。extern void Car_Backup(unsigned int n)。extern void Car_Dance(unsigned int n)。extern void PlaySnd(unsigned int SndIndex)。extern void ImportFiveCommand(unsigned int uiAddr_Import)。extern void TrainFiveCommand(void)。extern unsigned int IsFirstDownLoad(void)。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。這樣，人機(jī)同過(guò)語(yǔ)音交流，實(shí)現(xiàn)智能聲控小車。結(jié) 論本系統(tǒng)利用凌陽(yáng)單片機(jī) APCE061A 實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制，結(jié)合 L298 驅(qū)動(dòng)小車，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交流、控制小車的目的。小車左邊兩個(gè)輪由電機(jī) LEFT 帶動(dòng)，右邊兩個(gè)輪由電機(jī) RIGHT 帶動(dòng)。 硬件電路設(shè)計(jì)小車硬件驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 16Apr2022 Sheet of File: d:\右右右右\Learn_Data\PT\ Drawn By:IOA0IOA1IOA2IOA3IOA4IOA5A+ MOTORLEFTA+ MOTORRINGHTD1SS14D2SS14D6SS14D8SS14D7SS14D5SS14D4SS14D3SS14VDDLGV(+5V)D9LEDD10LEDR9300R10300D11LEDD12LEDGND 1VOUT 2VIN 3IC4AMS1117 C16104+ C14220u + C15220uVDDLGV(+5v)IN15IN27IN310IN412EN A6EN B11GND8LGV 9VDD 4OUT1 2OUT2 3OUT3 13OUT4 14IS EN A 1IS EN B 15IC3L298右右右右圖 小車硬件驅(qū)動(dòng)電路圖單片機(jī)控制信號(hào)由 IOA05 輸出到 L298 中，由 L298 將信號(hào)放大，向負(fù)載（直流電機(jī)）提供適當(dāng)?shù)墓β剩┬≤囆旭?。在最大輸出電流時(shí)，AMS1117 器件的壓差保證最大不超過(guò)，并隨負(fù)載電流的減小而逐漸降低。其中 1 號(hào)腳接地（GND ） 、2 號(hào)腳為電壓輸出端（Vout） 、3 號(hào)腳為電壓輸入端（Vin） 。其中 EnA 位通道 1 和通道 2 的使能端，EnB 為通道 3 和通道 4 的使能端。5，7，10，12 腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。輸出電流可達(dá) A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號(hào) VSS，VSS 可接 ～7 V 電壓。 L298 芯片功能分析 L298 芯片封裝如圖 所示：圖 L298 封裝圖表 L298 的引腳功能引腳號(hào) 功能 引腳號(hào) 功能1 信號(hào) A 的參考電流 9 邏輯電平2 通道 1 輸出 10 通道 3 輸入3 通道 2 輸出 11 信號(hào) B 的使能端4 電源 12 通道 4 輸入5 通道 1 輸入 13 通道 3 輸出6 信號(hào) A 的使能端 14 通道 4 輸出7 通道 2 輸入 15 信號(hào) A 的參考電流8 地 散熱片接地L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是 15 腳 Multiwatt 封裝，內(nèi)部同樣包含4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，為恒壓恒流橋式 2A 驅(qū)動(dòng)芯片， 可以方便的驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。其中調(diào)整電位器R9 的大小，可以改變聲音的大小；電源由 C10 濾波，C11 穩(wěn)壓接入 SYP0030 八號(hào)腳；SYP0030 的片選（七號(hào)腳）接電源置高，即 SYP0030 選通；SYP0030 的6 和 1 號(hào)腳由 C13 濾波接地（單片機(jī)的 AVSS2 腳，見(jiàn)圖 ） 。SPY0030A 應(yīng)用簡(jiǎn)單，也適用于其它類產(chǎn)品芯片。Pout ＝500mW ） 4． 最低工作電流 43215678SPY0030ASPNSPPVSSACININNVDDVREFCE SPY0030A 為音頻功率放大集成電路，它的放大倍率由外接電阻進(jìn)行調(diào)整，最大功放倍數(shù)為 20 倍。性能特點(diǎn)： 1． 寬電壓工作范圍 ～6V 2． 雙輸出模式 3． 低失真： THD+N=%(typ)。適用于凌陽(yáng) SPCE、SPL、SPF 系列芯片。 語(yǔ)音輸出模塊設(shè)計(jì) 該模塊的主要功能就是將單片機(jī)輸出的音頻信號(hào)放大、播放出來(lái)。前級(jí)放大增益為 15V，次級(jí)放大增益為 60K 歐，總增益約為。圖中的 VDDH3 為 SPEC016ADE I/O電平參考，如果該點(diǎn)接單片機(jī)的 51 腳，可使 I/O 輸出高電平 ；VDDP 為鎖相環(huán)電源，接單片機(jī)的 7 腳；VDD 和 VDDA 分別為數(shù)字電源和模擬電源，分別接單片機(jī)的 15 腳和 36 腳；AVSS1 是模擬地，接單片機(jī)的 24 腳；VSS 是數(shù)字地，接單片機(jī)的 38 腳；AVSS2 是音頻輸出電路的 AVSS2。 電路原理分析 電源電路原理如圖 所示：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 16Apr2022 Sheet of File: d:\右右右右\Learn_Data\PT\ Drawn By:GND1VIN2 VOUT 3IC5SPY0029D13DIODEC18+ C17220uVDDA右右+6VD14DIODEC20+ C19220uR11 0R12 0R17 0R13 0R15 0R14 0R16 0VDDPVDDVDDH3VSSAVSS1AVSS2圖 電源電路原理圖 本系統(tǒng)的電源是由 4 節(jié)干電池（6V）提供。SPY0029A 是凌陽(yáng)科技公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整 IC，采用 CMOS 工藝，具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、線性調(diào)整出色的特點(diǎn)，為低壓穩(wěn)壓器(輸出 ），帶有低電壓保護(hù)功能。圖 辨識(shí)正常產(chǎn)生的方波圖 CPU 超載產(chǎn)生的波形16ms16ms 16ms第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)涉及到的硬件包括 SPEC016A 電源模塊、語(yǔ)音輸入模塊、語(yǔ)音輸出模塊和小驅(qū)動(dòng)模塊，有關(guān)對(duì)應(yīng)的 SPEC016A 的接口見(jiàn)圖 （SPEC061A 最小系統(tǒng)）所示。 ③ 應(yīng)用程序需要設(shè)置一下程序段在 FIQ_TMA 中。 【返 回 值】無(wú)。 中斷部分【API 格式】 ASM：_BSR_InitRecognizer 【功能說(shuō)明】 在中斷中調(diào)用，并通過(guò)中斷將語(yǔ)音信號(hào)送 DAC 通道播放?！緜? 注】 該函數(shù)用于啟動(dòng)辨識(shí)，BSR_GetResult()；3） 【API 格式】C： void BSR_StopRecognizer(void)； ASM： F_ BSR_StopRecognizer 【功能說(shuō)明】停止辨識(shí)。2） 【API 格式】C：int BSR_GetResult()； ASM： F_ BSR_GetResult 【返回值】=R1 【功能說(shuō)明】辨識(shí)中獲取數(shù)據(jù)。 【參 數(shù)】 定義語(yǔ)音輸入來(lái)源。 ② 訓(xùn)練次數(shù)是 2 時(shí)，則兩次一定會(huì)有差異，所以一定要保證兩次訓(xùn)練結(jié)果接近 ③ 為了增強(qiáng)可靠性，最好訓(xùn)練兩次，否則辨識(shí)的命令就會(huì)傾向于噪音 ④ 調(diào)用函數(shù)后，等待 2 秒開(kāi)始訓(xùn)練，每條命令只有 1 .3 秒，也就是說(shuō)，當(dāng)訓(xùn)練命令超出 秒時(shí)，只有前 秒命令有效。 【返 回 值】訓(xùn)練成功，返回 0；沒(méi)有聲音返回－1；訓(xùn)練需要更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練，返回－2；當(dāng)環(huán)境太吵時(shí)，返回－3；當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)滿，返回－4；當(dāng)兩次輸入命令不通，返回－5；當(dāng)序號(hào)超出范圍，返回－6。 TraindMode：訓(xùn)練次數(shù)，要求使用者在應(yīng)用之前訓(xùn)練一或兩遍： BSR_TRAIN_ONCE:要求訓(xùn)練一次。 訓(xùn)練部分： 1) 【API 格式】C：int BSR_Train (int CommandID, int TraindMode)； ASM：F_BSR_Train【功能說(shuō)明】訓(xùn)練函數(shù)。 【參 數(shù)】該參數(shù)是辨識(shí)的一個(gè)標(biāo)識(shí)符，0 代表選擇 SRAM,并初始化。 語(yǔ)音播放應(yīng)用程序接口函數(shù)同樣語(yǔ)音辨識(shí)也將其一些功能作成模塊，并通過(guò) API 調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，在這里分析一些常用的 API 函數(shù)。Compress Tool 軟件可在凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站上下載。語(yǔ)音壓縮可以使用凌陽(yáng)語(yǔ)音壓縮工具（Compress Tool）完成。對(duì)于常用的 SACM_A2022 和 SACM_S480 兩種放音算法要涉及到語(yǔ)音資源的添加問(wèn)題，即將 WAV 文件按照我們需要的壓縮比進(jìn)行壓縮，變成資源表形式在程序中調(diào)用。本小節(jié)就 SACM_A2022 進(jìn)行闡述。采用以上三種語(yǔ)音壓縮算法產(chǎn)生的語(yǔ)音壓縮文件都可在初始化時(shí)選擇自動(dòng)或手動(dòng)方式播放，與 SACM_A202SACM_S480和 SACM_S240 三種語(yǔ)音壓縮算法相關(guān)的 API 各有 13 個(gè)（本系統(tǒng)用到 10 個(gè)） 。 語(yǔ)音識(shí)別電路基本結(jié)構(gòu)如圖 所示: 圖 語(yǔ)音識(shí)別電路基本結(jié)構(gòu) 語(yǔ)音播放應(yīng)用程序接口函數(shù)凌陽(yáng)語(yǔ)音壓縮算法有 SACM_A202SACM_S480 和 SACM_S240 三種格式。 對(duì)于語(yǔ)音辨識(shí)主要有以下兩種： （1） 特定發(fā)音人識(shí)別 SD（Speaker Dependent）：是指語(yǔ)音樣板由單個(gè)人訓(xùn)練，也只能識(shí)別訓(xùn)練人的語(yǔ)音命令，而他人的命令識(shí)別率較低或幾乎不能識(shí)別。 凌陽(yáng)壓縮算法中 SACM_A202SACM_S480、SACM_S240 主要是用來(lái)放音，可用于語(yǔ)音提示，而 DVR 則用來(lái)錄放音。 除此之外,還具有 FM 音樂(lè)合成方式即 SACMMS01。如：SACMS240。凌陽(yáng)音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種： SACMA2022：壓縮比為 8:１，8:，8: SACMS480： 壓縮比為 80:3，80: SACMS240： 壓縮比為 80: 聲學(xué)模式訓(xùn)練 語(yǔ)音模型復(fù)雜聲學(xué)、言語(yǔ)條件下的語(yǔ)音輸入語(yǔ)音匹配語(yǔ)音模式訓(xùn)練語(yǔ)音處理語(yǔ)言模型識(shí)別結(jié)果理解結(jié)果按音質(zhì)排序：A2022S480S240凌陽(yáng)音頻形式和壓縮算法：（1） 波形編碼：subband 即 SACMA2022 特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語(yǔ)音／音樂(lè)。圖 是簡(jiǎn)化的語(yǔ)音識(shí)別原理圖，其中實(shí)線部分成為訓(xùn)練模塊，虛線部分為識(shí)別模塊。然而，中文字有太多的同音字，因此目前所有的中文語(yǔ)音辨識(shí)系統(tǒng)，幾乎都是以詞為依據(jù)，來(lái)判斷正確的同音字。 隨著技術(shù)的成熟， 進(jìn)入語(yǔ)音適應(yīng)階段 SA(speaker adaptation),使用者只要對(duì)于語(yǔ)音辨識(shí)核心，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的口音訓(xùn)練后，即可擁有不錯(cuò)的辨識(shí)率。 按照實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)分，語(yǔ)音合成可分兩個(gè)檔次： (1) 有限詞匯的計(jì)算機(jī)語(yǔ)音輸出 (2) 基于語(yǔ)音合成技術(shù)的文字語(yǔ)音轉(zhuǎn)換（TTS：TexttoSpeech） 按照人類語(yǔ)言功能的不同層次，語(yǔ)音合成可分為三個(gè)層次： 文本到語(yǔ)音的轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖 所示。壓縮編存儲(chǔ)麥克風(fēng) A/D 轉(zhuǎn)換 編碼處理 D/A 轉(zhuǎn)換 喇叭識(shí)別部分初始化BSR_DeleteSDGroup(0)初始化識(shí)別器BSR_InitRecognizer(BSR_MIC)辨識(shí)處理BSR_GetResult()調(diào)用訓(xùn)練模塊TrainWord(intWordID, intRespondID)啟動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控BSR_EnableCPUIndicator()碼的必要性：實(shí)際應(yīng)用中，未經(jīng)壓縮編碼的音頻資料量很大，進(jìn)行傳輸或存儲(chǔ)是不現(xiàn)實(shí)的。 圖 是語(yǔ)音識(shí)別的一個(gè)整體框圖：圖 語(yǔ)音識(shí)別原理框圖 軟件設(shè)計(jì) 語(yǔ)音壓縮編碼語(yǔ)音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量是指：數(shù)據(jù)量=(采樣頻率量化位數(shù))/8(字節(jié)數(shù)) 聲道數(shù)目。SACMLIB 庫(kù)中模塊及算法類型如表 所示。然而，有揚(yáng)聲器（MIC）輸入所生成的 WAVE 文件占用的存儲(chǔ)空間很大，單片機(jī)存儲(chǔ)容量有限，凌陽(yáng) SPEC061A 的解決方法就是提供 SACMLIB 庫(kù)。 應(yīng)用程序接口單片機(jī)對(duì)語(yǔ)音的控制如錄放音、合成音及辨識(shí)廣泛應(yīng)用到生活中。 WAVE 格式支持 MSADPCM、CCITT A Law、CCITT 181。WAVE 文件使用三個(gè)參數(shù)來(lái)表示聲音，它們是：采樣位數(shù)、采樣頻率和聲道數(shù)。 數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率和量化位數(shù)這兩個(gè)重要參數(shù)。語(yǔ)音也可以表示為波形聲音，但波形聲音表示不出語(yǔ)言、語(yǔ)音學(xué)的內(nèi)涵。當(dāng)系統(tǒng)處于睡眠模式(sleep mode)時(shí)，WatchDog 功能將會(huì)被關(guān)閉。P_WatchDog_Clear(寫)