【正文】 特別是老師和藹的性格和淵博的知識讓我無比的崇敬。 感謝 劉昆磊 老師的指導和耐心的講解分析。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。學會了綜合運用所學 得 的知識，和全方位的思考問題。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。所有的參與者都是優(yōu)秀的，但誰都不是最優(yōu)秀的。 ◆ 使我真正意識到團隊合作的重要性。 ◆ 在學習怎樣開發(fā) SPCE061A 板的同時也使我們對相應(yīng)的軟件環(huán)境有了更進一步的認識和了解。 ◆ 訓練了我的動手能力。 在本次的畢業(yè)設(shè)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(chǎn)品的開發(fā)的步驟有一定的認識。在這次畢業(yè)設(shè)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(guān)于焊接與測試的知識；應(yīng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)，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。 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。 該設(shè)計方案結(jié)構(gòu)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。下面簡單的介紹一下實際應(yīng)用中的一些資源優(yōu)勢：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 自動增益環(huán)節(jié)，這些為語音處理提供了強大基礎(chǔ)。可以在程序中修改 uiTimeset 參數(shù)來控制運行時間，當 uiTimeset=2 時，運行時間為 1s，以此類推。 中斷子程序： 雖然已經(jīng)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。右轉(zhuǎn)子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動定時器操作。左轉(zhuǎn)子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動定時器操作。倒退子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動定時器操作。前進子程序包括語音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動定時器操作。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)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。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)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(jié)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(jié)果的 ID 號， ID 號對應(yīng)名稱或者對應(yīng)不同的動作。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。 下面詳細介紹以上提到的子程序。 重訓操作：考慮到有重新訓練的需求，設(shè)置了重新訓練的按鍵（ 61 板的 KEY3） ， 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)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(fù)位。 識別部分：在識別環(huán)節(jié)當中， 如果辨識結(jié)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。 訓練部分：訓練部分完成的工作就是建立語音模型。 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。 保護， D1 可以防止電源接反燒壞 61 板。系統(tǒng)供電由電池提供，控制板直接采用電池供電（ VCC） ，然后經(jīng)二極管 D1 后產(chǎn)生 61 板電源（ VCC_61） ，通過 61 板的 Vio 跳線產(chǎn)生 61 板的 端口電源（ V1） 。 接口電路： 接口電路負責將 61 板的 I/O 接口信號傳送給控制電路板， I/O 信號主要為控制電機需要的 IOB8~IOB11 這四路信號， 同時為了方便后續(xù)的開發(fā)和完善， 預(yù)留了 IOB12~IOB15 以及 IOA8~IOA15 接口，可以在這些接口上添加一些傳感器。如圖 36 所示； 倒車：倒車動作和前進動作剛好相反，前輪電機仍然保持中間狀態(tài)，后輪電機反轉(zhuǎn)，小車就會向后運動，如圖 37 所示； 左轉(zhuǎn)：前輪電機逆時針旋轉(zhuǎn)（規(guī)定為正轉(zhuǎn)） ，后輪電機正轉(zhuǎn)，這時小車就會在前后輪 共同作用下朝左側(cè)前進，如圖 38 所示； 右轉(zhuǎn)：前輪電機反轉(zhuǎn)，后輪電機正轉(zhuǎn)，這時小車就是會在前后輪共同作用下朝右側(cè)前進，如圖 139 所示。所以又稱前面的輪子為方向輪，后面的兩個輪子為驅(qū)動輪，如圖 34 所示。在自然狀態(tài)下，前輪在彈簧作用下保持中間位置。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 19 系統(tǒng)硬件設(shè)計 車體介紹 語音控制小車為四輪結(jié)構(gòu)，如圖 所示。在每一次動作觸發(fā)的同時啟動定時器，如 果小車由于某些原因不能正常的接收語音指令，則只要定時時間到，中斷服務(wù)程序會發(fā)出指令讓小車停下來。在電機的驅(qū)動方面，采用全橋驅(qū)動技術(shù)，利用四個 I/O 端口分為兩組分別實現(xiàn)兩個電機的正傳、反轉(zhuǎn)和停三態(tài)運行。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 18 “ 61”板 控制板 圖 33 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)組成主要包括以下兩部分： SPCE061A 精簡開發(fā)板、語音小車控制電路板。 圖 31 方案一解決方案系統(tǒng)框圖 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 17 方案二： 采用 SPCE061A 實現(xiàn)語音控制小車方案，由于 SPCE061A 內(nèi)部具有語音識別和語音播放功能，所以只需要擴展基本的 MIC 和語音功放即可，該方案結(jié)構(gòu)如圖 32 所示。 系統(tǒng)總體方案 方案論證 方案一： 采用 MCS51 系列單片機實現(xiàn)，由于有語音識別和語音播放功能，所以需要擴展語音識別模塊和語音播放模塊，這樣必然造成端口的資源緊張，所以還必 須加入接口擴 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 16 展芯片。小車不僅具有前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)停車等基本功能；同時配合 SPCE061A 的語音特色，實現(xiàn) 語音控制功能。以上介紹的這些硬件資源使得該 SPCE061A 能夠單芯片實現(xiàn)語音處理功能。 SPCE061A 內(nèi)嵌 32K 字的 FLASH 程序存儲器以及 2K 的 SRAM。該芯片帶有硬件乘法器，能夠?qū)崿F(xiàn)乘法運算、內(nèi)積運算等復(fù)雜的運算。 SPCE061A 是凌陽科技推出的一款 16 位μ 39。普通的單片機往往不能實現(xiàn)這么復(fù)雜的過程和算法，即使勉強實現(xiàn)也要加很多的外圍器件。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 15 第三章 聲控小車 引言 語音處理技術(shù)是一門新興的技術(shù)，它不僅包括語音的錄制和播放，還涉及語音的壓縮編碼和解碼，語音的識別等各種處理技術(shù)。 “ 61 板 ” 自檢 在硬件與軟件準備完成后，將電池盒開關(guān)撥到【ＯＮ】位置進行自檢： １．從【開始】菜單內(nèi)啟動工具； ２．將自檢程序打開，（對于第一次使用的開發(fā)程序正確設(shè)置軟件個參數(shù)），在確認后進行源文件的編譯，編譯過程的語法錯誤在 Output 窗口內(nèi)顯示； 3．編譯正確時，進行源文件的下載； 下載完成，斷開原件 POWER 跳線，用排線將排針 IOA 和 IOB 連接。由于 MAX232 芯片的差異， VDDIO 選擇 有可能導致串行通訊測試失敗，應(yīng)視具體情況選擇合適的 VDDIO，敬請注意； 4） ． SPR4096 選擇 FLASH 功能， SIO 口默認連接； 2．軟件準備： 在集成開發(fā)環(huán)境 IDE，它集程序的編輯、編譯、連接、調(diào)試以及仿真等功能為一體；具有友好的交互界面、全面的工具，以及各種快捷鍵和快速訪問命令列表等，使用戶的編程、調(diào)試工作更加方便高效。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 13 圖 28 焊點質(zhì)量焊接 同時焊接時還要注意元器件要按由低到高的順序，還應(yīng)注意元器件的焊接順序，以免在焊接時出現(xiàn)元器件塤壞的現(xiàn)象。若時間短，又不能使焊接達到標準要求，焊點上的焊錫要適當，以飽滿引線為宜，呈圓錐形。若時間長，易損壞焊接部件及元件。掌握好焊接時間，一般一個焊點約用 2 秒。由于 元件腳、印制電路板銅箔表面不清潔，或者電烙鐵頭溫度偏低，元件腳、印制電路板銅箔與烙鐵頭接觸表面太小導致受熱太慢，溫度不夠，也有焊錫用量不當引起 ，這一類焊點稱為 虛焊點 。 2．元件焊接 焊 點的質(zhì)量直接關(guān)系到整塊電路板能否正常工作，也是每個操作人員要學會并掌握的基本功 。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 12 圖 27 SPCE061A LQFP80 封裝引腳排列圖 “ 61 板 ” 焊接與測試 “ 61 板 ” 的焊接 1．元器件檢測的重要性 查看元件是否與元件清單上的一致，如有缺失或不一致，應(yīng)立即更正。 圖 26 SPCE061A 的結(jié)構(gòu) 芯片的引腳排列和說明 有兩種封裝片，一種為 84 個引腳， P