【正文】 控制，系統(tǒng)按鍵控制部分采用普通的獨立按鍵，原理圖如下圖21212所示。DS18B20的復位操作要求主控芯片將數(shù)據(jù)線下拉500us，然后釋放數(shù)據(jù)線，主控芯片收到此信號表示DS18B20復位操作成功[22]。 圖29 電機驅動電路 溫度采集電路設計溫度檢測采用DS18B20，它采用單線進行數(shù)據(jù)傳輸，與單片機的一個I/O口相連進行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。一般單片機驅動ULN2003的時候，需要使用2K的電阻上拉電阻，因為單片機的IO輸出電流太小了，ULN2003的COM引腳在設計中應該懸空或者接電源的。ULN2003是雙列16腳封裝的有DIP和SOP的形式,ULN2003的最大驅動電壓是50V,最大驅動電流是500mA,芯片的輸入電壓5V左右,它特別適用于TTL COMS電路的邏輯構成。本設計中的步進電機通過單片機IO口直接驅動是不行的，因為IO口輸出的電流太小，沒辦法驅動繼電器。 圖28 LD3320電路圖VDD/VDDIO：電源輸入26腳：按原理圖接上拉電阻、6腳可以懸空MIC[P、N]（10腳）：麥克風輸入正負端MONO（11腳）：單聲道linein輸入MBS（12腳）：麥克風偏置LINE[L、R]（114腳）：立體聲linein左右端HPO[L、R]（116腳）：耳機輸入左右端EQ[3]（2022腳）：喇叭音量外部控制SPO[N、P]（226腳）：喇叭輸出LOUT（L、R）（228腳）：lineout輸出RSTB（47腳）：復位信號INTB（48腳）：中斷信號 電機驅動電路設計本設計中我們需要需要驅動步進電機模擬家電的控制，但是單片機輸出的電平驅動能力有限，如果只是靠這個TTL電平還是不能直接驅動繼電器和步進電機。為LD3320，復位信號（RSTB）由MCU發(fā)出，并且中斷信號由微控制器發(fā)送，而LD3320負責接收。由單片機P0口8號線和LD3320并聯(lián)控制，控制線也連接[21]。供電設計可以使用NS 。該LD3320寄存器的地址空間為8位，從00H?FFH。寄存器可以分為以下幾類，F(xiàn)IFO數(shù)據(jù)緩沖器，語音識別控制寄存器，音量控制，模擬電路和其他輔助寄存器。如設置標志位，讀狀態(tài)，寫數(shù)據(jù)到FIFO，識別結果，等等。主控MCU芯片的電路來完成LD3320芯片寄存器的操作。（8），并且如果它被用在一個便攜式系統(tǒng)，它可用于通過使用3節(jié)AA電池，以滿足電源的需求。該產(chǎn)品的設計可以從立體聲耳機或單聲道揚聲器選擇獲得聲音輸出。（6）可被設置為休眠狀態(tài)，并且可以容易地被激活。（4）16位A / D轉換器，16位D / A轉換器和功率放大器電路已經(jīng)制備，和話筒，立體聲耳機和單聲道揚聲器可以與芯片銷[19]的立體聲耳機的輸出功率被方便地連接插孔為20mW，和喇叭的輸出功率為550MW，能產(chǎn)生清晰而響亮的聲音。（3）確定每一個你可以設置50候選識別句子的時候，每一個句子的識別可以是單詞，短語或句子，不超過10個或79個字節(jié)的字符中國拼音串的長度。用戶并不需要培訓和記錄，就可達到識別95％的準確率。另外，在識別的關鍵詞列表可以通過任何動態(tài)編輯。LD3320注重節(jié)能環(huán)保和高效率的芯片設計，不需要任何外部輔助芯片如Flash，RAM等。語音識別芯片，通過ICRoute公司設計。語音識別電路識別特定語音指令并進行相應處理，產(chǎn)生相應的信號給微處理器調節(jié)燈光亮度。SIM_RST（33腳）SIM卡復位SIM供電，SIM_DATA（31腳）SIM卡數(shù)據(jù)I/O數(shù)據(jù)接收調試口和數(shù)據(jù)發(fā)送MIC_P、MIC_N、SPK_P、SPK_N（1922腳）麥克風輸入正/負端和音頻輸出正/負端、DBG_TXDTXD、RXD（108發(fā)送清除CTS數(shù)據(jù)載波檢測DSR（6腳） 圖27 SIM900A電源電路串口引腳：DTR（3腳）數(shù)據(jù)終端準備RI（4腳）振鈴檢測VRTC引腳用于模塊內(nèi)部RTC電源輸入。SIM900A芯片如下圖26所示。所以我們的電路設計中為SIM900A供電電源必須保證能夠達到到2A的電流，這樣才能進行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。關于SIM900A的電路設計主要要注意其模塊的供電問題。SIM900A內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議，擴展的TCP/IP （傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議）AT命令讓我們可以較為容易的使用TCP/IP協(xié)議[15]。當BOOT1=1，BOOT0=1時，從內(nèi)置SRAM啟動。BOOT0=1BOOT0=0，不在乎BOOT1的電平，用戶閃存啟動，一般使用該模式。電路如圖25所示。SWD模式只需要接四根線就可以完成燒寫。本設計用jlink仿真器來仿真與下載程序，下載方式則是用SWD模式。3336腳則是SPI2。STM32F103RCT6除了USart串口通信還有SPI通信和CAN通信，它主要是主從方式通信，這種通信模式通常有一個主機多個從機，標準的 SPI 是 4 根線，分別是 SSEL(片選，也寫作 SCS)、SCLK(時鐘，也寫作 SCK)、MOSI(主機輸出從機輸入Master Output/Slave Input)和 MISO(主機輸入從機輸出 Master Input/Slave Output)。本設計用USart2與語音模塊LD3320通信、USart3與GSM模塊通信來達到語音控制和短信控制單片機的效果。 圖24 晶振震蕩電路單片機通過串口與外部語音模塊、GMS模塊通信。工廠標準配置是使用芯片的R / C振蕩器，其頻率為8MHz，則內(nèi)部的R / C振蕩頻率將會存在一個數(shù)字溫度漂移[12]，再加上制造錯誤的，因此內(nèi)部的R / C振蕩器只適合的時鐘的頻率不要求高精度的場合。 RST復位引腳為高電平并保持至少24個時鐘加為10μs，單片機將進入復位狀態(tài)時，RST復位引腳回到低電平時，單片機結束復位狀態(tài)，并從0000H部門的用戶程序區(qū)啟動正常工作[11]。NRST引腳出廠配置為RST復位引腳應被配置為I/ O端口，在ISP編程設定。 圖22 電源電路STM32F103RCT6有3種復位方式：外部RST引腳復位，軟件復位，看門狗復位。程序存儲器類型：FLASH，RAM容量：48K，芯片電壓電源(Vcc/Vdd)：2 V ~ V，芯片振蕩器型：內(nèi)部，封裝/外殼：64LQFP[8]。STM32F103RCT6運行速度可達72MHz，系統(tǒng)與外部聯(lián)通接口有CAN，I2C，IrDA，LIN，SPI，UART/USART，USB，芯片自帶外圍設備有DMA，電機控制PWM，PDR，POR，PVD，PWM，WDT。語音識別控制即通過LD3320模塊輸入特定的語音指令，語音識別模塊將識別語音指令并進行相關的處理，之后產(chǎn)生特定信號通知單片機進行相應的控制。按鍵控制就是通過按鍵來控制系統(tǒng)。 整體方案綜述經(jīng)過以上的方案比較與選擇可得到以下整體方案的確定：該系統(tǒng)采用三種控制方式，它們通過控制STM32F103RCT6單片機來實現(xiàn)對led燈和電機的協(xié)調控制。從成本上考慮，自然就選擇了價格更低的方案二SIM900A模塊了。通過AT命令控制（，），它有一個強大的TCP/ IP協(xié)議棧，支持多種IP連接。它利用工業(yè)標準接口，在GSM/ GPRS為900/1800MHz的SIM900A與小尺寸和低功耗的函數(shù)來實現(xiàn)語音，SMS，數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸。它支持文本和PDU的SMS（消息服務短整數(shù)），并且可以通過AT命令或關閉信號來實現(xiàn)，重新啟動和故障恢復[6]。耗電量2W和1W和GSM 1800。 GSM模塊方案比較GSM模塊，是一個類似于手機的通訊模塊，集成了手機的若干功能于一塊小電路板上，它可以發(fā)送短消息，通話等等，模塊雖小，但它具備了很多手機的功能，擁有它等于就是擁有了手機的核心部分了，本設計中我們使用STM32控制GSM模塊進行短信發(fā)送和短信控制。LD3320語音芯片有自帶的語音信號采集與處理功能，這樣可以使得系統(tǒng)結構更加簡單；LD3320語音識別屬于非特定人語音識別芯片，能滿足系統(tǒng)功能的要求；系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，語音識別準確度高[5]；語音指令可以通過修改程序代碼來改變。相對于方案二；方案一的系統(tǒng)成本低，但是存在許多不足之處：方案一的系統(tǒng)結構較復雜，需要外加麥克風和語音信號處理裝置；系統(tǒng)穩(wěn)定性相對不高；語音采集與識別分開進行時，更容易出現(xiàn)識別不準確的情況；一般語音識別芯片中，有些用于特定人語音識別的芯片不能滿足系統(tǒng)功能的要求[4]。方案二：基于非特定人語音識別芯片LD3320的控制設計語音信號直接由語音識別模塊采集、識別并處理，識別到特定語音后LD3320將產(chǎn)生相應的信號給微處理器；微處理器根據(jù)從LD3320接收到的信號控制，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。方案一：基于一般語音識別芯片控制設計這一方案主要由語音信息采集和處理模塊、語音信息存儲模塊、語音識別模塊等幾個模塊組成。語音識別模塊的選擇直接影響整個系統(tǒng)的功能及質量。雖然對于初學者來說STM32的編程要相對難得多，而STC12LE5A60S2使用起來更加方便，對于初學者更容易掌握，但是若是采用ST提供的STM32F103的固件庫進行設計開發(fā)，從開發(fā)難度并不會比51單片機難太多，因此綜合性能考量和后期外部功能擴展性考量，本設計的主芯片選用了方案二的STM32F103RCT6?；谝陨戏治隹芍猄TC12LE5A60S2芯片較STM32F103RCT6在結構上更加簡單，但STM32F103RCT6引腳功能更加齊全，內(nèi)存龐大，運行速度較51系列單片機快的多。STM32自帶64k字節(jié)Flash，它具有多種低功耗模式：等待、活躍停機、停機模式，外設的時鐘可單獨關閉。方案二：采用STM32F103RCT6單片機作為系統(tǒng)