【正文】 SAP1 微軟語音識(shí)別 AP1 AP1 Windows XP Embcddcd嵌入式操作系統(tǒng) 數(shù)字信號(hào) 底層操作 聲音 模擬信號(hào) 命令傳輸 語音 麥克風(fēng) 聲卡 UART 單片機(jī) 狀態(tài)返回 語音信號(hào)通過聲卡被計(jì)算機(jī)采集，送給語音識(shí)別軟件進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別的結(jié)果，返回相應(yīng)的文本信號(hào)，送給應(yīng)用程序處理，判斷出該執(zhí)行的命令，由 USB 口送出，單片機(jī)或 FPGA 芯片等執(zhí)行裝置接受命令完成相應(yīng)的動(dòng)作。 語音識(shí)別的應(yīng)用背景語音識(shí)別具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，其發(fā)展、成熟和實(shí)用化將推動(dòng)許多產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā) 展，其中包括計(jì)算機(jī)、辦公室自動(dòng)化、通信、國防、機(jī)器人等等。系統(tǒng)；完成執(zhí)行的單片機(jī)或者 FPGA 芯片。 2 系統(tǒng)需求規(guī)劃 根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，系統(tǒng)軟件需求分析：性能優(yōu)良的語音識(shí)別軟件包：為了減少硬 件的開銷，必須使用嵌入式式操作系統(tǒng)；為了使用該系統(tǒng)簡單，必須使用可視化編程語言。 設(shè)計(jì)要求本課題主要通過選擇性能優(yōu)良的語音識(shí)別方法，嵌入在 Windows 操作系統(tǒng)中，對(duì)家居設(shè)備如電燈等開關(guān)電器，電視機(jī)等遙控設(shè)備實(shí)現(xiàn)語音控制，語音開關(guān)控制通過麥克風(fēng)發(fā)出語音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電燈等開關(guān)設(shè)備的控制，要求： 實(shí)現(xiàn)開、關(guān)等基本控制；語音識(shí)別客廳、臥室、衛(wèi)生間等不同開關(guān)設(shè)備；保留手動(dòng)控制方式為備用控制。 傳統(tǒng)的家用電器的控制，無外乎兩種控制方式:手動(dòng)或遙控。而且，語言是人類最重要的、最有效的、最常用的和最方便的 通信形式。嵌入式系統(tǒng)芯片性能在不斷提高，操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用，為智能家居目前存在的問題提供了解決途徑，也為未來智能家居的發(fā)展提供了技術(shù)背景。然而智能家居目前還存在很多的問題。目 錄一、摘要 1二、設(shè)計(jì)要求 2 語音紅外控制 2 系統(tǒng)需求規(guī)劃 2三、設(shè)計(jì)的作用和目的 2四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 3 系統(tǒng)原理框圖 3 設(shè)計(jì)方案及特點(diǎn) 3五、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4 開關(guān)控制的硬件設(shè)計(jì) 4 紅外控制的硬件設(shè)計(jì) 5 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7六、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 8 嵌入式操作系統(tǒng)的構(gòu)建 8 Microsoft Speech 的調(diào)用 12 七、心得體會(huì) 19八、參考文獻(xiàn) 20 1嵌入式語音識(shí)別及控制技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用 摘要隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求，正在從以 往追求居室空間寬大和裝飾豪華，向著追求品味、安全、舒適、便捷和智能方向發(fā)展。人們對(duì)家庭住宅的觀念也有所改變，家庭智能化是今后家庭裝飾的必經(jīng)之路。嵌入式高性能芯片的出現(xiàn)、各種操作系統(tǒng)應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為解決這些問題提供能了技術(shù)保障。雖然，嗅覺、觸覺也是人類固有的感覺，人們可以從中得到某些外界信息，但最重要、最精細(xì)的信 息源只有圖像和語言兩種。這就很容易讓人想到能否用自然語言代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人機(jī)交流方式如鍵盤、鼠標(biāo)等。隨著家用電器的增多，開關(guān)和遙控版越來越多，使用極不方便，有時(shí)分不清誰是誰的控制器，甚至找不到遙控器等， 特別是以后電視數(shù)字化了，頻道增加，用遙控器翻查電視非常麻煩和耗時(shí)，而采用語音控制，可以很方便的分別出電視，空調(diào)等設(shè)備，并且可以直接叫出如“中央一臺(tái)”來，所以語音識(shí)別及控制在智能家居中尤其重要。 語音紅外控制 語音控制電視機(jī)、空調(diào)等紅外遙控設(shè)備，要求： 能學(xué)習(xí)不同遙控器的按鍵編碼；語音識(shí)別不同遙控設(shè)備；語音控制代替相應(yīng)的遙控器進(jìn)行如調(diào)臺(tái)等相應(yīng)的控制操作；方便地增加新增遙控設(shè)備的控制功能。硬件需求分析：采集語音信號(hào)的聲卡；能承載嵌入式操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)最小。 設(shè)計(jì)目的和作用 語音識(shí)別控制應(yīng)用在智能家居中，有十分重要的意義，語音識(shí)別的應(yīng)用背景和科技基礎(chǔ)如下圖 所示。目前可以想象的語音識(shí) 別主要應(yīng)用有：語音輸入系統(tǒng)，作為一種最自然的文字輸入方法，用口述代替鍵盤向計(jì)算 機(jī)輸入文字，這將給辦公室自動(dòng)化和出版界帶來革命性的變化；語音控制系統(tǒng)，為人們在 手動(dòng)控制以外提供了一種更安全、更方便的控制方法，特別是當(dāng)系統(tǒng)工作在一些特定的環(huán) 境(如黑暗場所或手腳已被占用來進(jìn)行其它動(dòng)作的環(huán)境)或一些特殊的用戶(如殘疾人)時(shí)；基于對(duì)話系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)，為用戶提供了更為自然、友好和便捷的數(shù)據(jù)庫檢索或查詢， 可以廣泛運(yùn)用在銀行、交易所、民航等機(jī)構(gòu)；除此之外，語音識(shí)別還可以用于口語翻譯系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、自動(dòng)身份確認(rèn)等很多領(lǐng)域。 為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案圖的功能，首先必須構(gòu)建一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)，然后無縫地把語音識(shí) 別軟件包鏈接進(jìn)去，制定 UART 通信協(xié)議，執(zhí)行機(jī)構(gòu)能和上位機(jī)順利通信，完成信息交 換和相應(yīng)的命令動(dòng)作。五、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 這部分的主要功能是實(shí)現(xiàn)語音控制電燈、門等設(shè)備的開和關(guān)，而不再去尋找開關(guān)的位 置，還可以控制其他房間的設(shè)備，是生活變得很方便。其原理流程如圖 所示：繼電器輸出單片機(jī)譯碼識(shí)別命令RS485RS232調(diào)用相應(yīng)編碼RS485總線語音識(shí)別 上位機(jī) 圖 開關(guān)設(shè)備控制原理圖 電路原理圖如圖 所示： 圖 開關(guān)設(shè)備單片機(jī)控制電路 其中輸出繼電器之畫了兩個(gè)，JP1 是一個(gè)網(wǎng)線插口，接 RS485 串行通信總線，兩片MAX485 是完成 RS485 與 RS232 相互轉(zhuǎn)換的功能。 紅外控制的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)通過 RS485 總線取出遙控版按鍵編碼信號(hào)，用程序合成相應(yīng)按鍵的紅外波形， 經(jīng)紅外發(fā)射管發(fā)射出去控制電視機(jī)的開關(guān)，調(diào)臺(tái)等操作，從而實(shí)現(xiàn)語音控制電視等遙控設(shè)備。其原理如下：① 外編碼學(xué)習(xí)及遙控的設(shè)計(jì)紅外編碼學(xué)習(xí)以長虹電視機(jī)遙控版為例，發(fā)射的紅外波形如圖 所示： 圖 紅外發(fā)射波形圖用不同的周期來表示“0”、“1”編碼，再通過 38Khz 脈沖調(diào)制，有紅外發(fā)射管發(fā)射。其流程如圖 所示：上位機(jī)編碼存儲(chǔ)串口通信單片機(jī)分析紅外接收管遙控板 圖 單片機(jī)編碼學(xué)習(xí)流程圖 單片機(jī)學(xué)習(xí)到的編碼如圖 所示： 紅外線編碼測試界面② 外遙控發(fā)射 紅外遙控的基本原理是：上位機(jī)通過語音識(shí)別系統(tǒng)獲取人發(fā)出的信息命令，比如“中央 5 臺(tái)”(電視機(jī)已經(jīng)預(yù)置為 9 頻道)，主程序通過比較判斷，執(zhí)行相應(yīng)的命令，把 9 的紅外編碼按特定的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到 USB 口，轉(zhuǎn)換上 RS485 總線通信，再通過轉(zhuǎn)換接口轉(zhuǎn)換成符合 RS232 通信協(xié)議的