语音和红外智能小车设计毕业论文.doc

语音和红外智能小车设计毕业论文 目 录 1 绪论 1 1.1 语音智能小车简介 1 1.2 红外遥控循迹小车简介 2 2 语音小车软件设计 4 2.1 SPCE051A控制芯片的特性简介 4 2.2 语音小车总体方案介绍 5 2.3 语音控制过程软件设计 6 2.4 语音识别原理介绍 6 2.5 语音小车软件设计介绍 10 3 红外遥控循迹小车软件设计 11 3.1 循迹模块软件设计 12 3.2 测温模块软件设计 13 3.2.1 DS18B20的新性能 13 3.2.2 DS18B20的外形和内部结构 13 3.2.2 DS18B20的指令及时序 15 3.2.3 DS18B20读取温度的流程图 17 3.3 显示模块软件设计 18 3.3.1 LCD12864硬件简介 18 3.3.2 LCD12864时序简介 21 3.3.3 LCD12864指令说明 22 3.3.4 LCD12864相关流程图 23 3.4 遥控模块软件设计 25 3.4.1 红外遥控系统 26 3.4.2 遥控发射器及其编码 26 3.4.3 遥控信号接收 28 3.5 小车控制模块软件设计 28 3.5.1 PWM波的产生 29 3.5.2 系统间的通信 30 结 论 32 致 谢 33 附 录 35 附录1 语音车程序清单 35 附录1.1 主程序所包含的宏定义和函数声明程序“main.h” 35 附录1.2 语音车主程序“main.c” 38 附录2 遥控和循迹车程序清单 50 附录2.1 红外遥控主程序 50 附录2.2 PWM波产生程序“CREATE_PWM.H” 55 附录2.3 测温模块程序“ds18b20.h” 57 附录2.4 小车状态控制程序“car.h” 62 附录2.5 液晶显示主程序“12864.c” 66 附录2.6 小车控制主程序“car_control.c” 76 1 绪论 现在智能设备是越来越受到人们的青睐，智能产品也是层出不穷，人们在感受这些智能产品给我们的生活生产带来方便的同时，也对智能产品提出了更高的要求，现在出现了许多具有代表性的智能化产品，例如：智能机器人、无人驾驶飞机等，它们的出现都在不同程度上改变着我们的生活方式。 我们对生产车间调研发现，在很多车间里都存在由人控制的运输车，而这些运输车通常是按固定线路行走的，偶尔会出现人为控制和调节。鉴于以上现象，我们设计出了按固定线路运送货物的循迹小车模型，针对有特殊要求的运输车我们设计制作了遥控小车。此外，在许多场合存在装货员和自动运货车不能同步的情况，所以，我们设计出了声控小车，这样就可以在装货员准备好后向运输车发出语音指令，控制运输车到指定的位置。经过以上的设计我们可以使工厂车间工作更加有效，同时也可以大大地减轻工人的工作量，可以大大增加企业效益。 此外，我们在遥控小车的基础上增加了遥控测温模块，这样可以将该遥控小车运用于危险环境下的环境监测，可以遥控小车进入人不可达或高危环境作业。本文就将简单介绍语音小车和遥控以循迹小车的设计思想。 1.1 语音智能小车简介 语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计，一般有两个途径：一种方案是单片机扩展设计，另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多，如ISD 系列、PM50 系列等，但是专门的语音处理芯片功能比较单一，想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。 SPCE061A 是一款 16 位μnSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到 49MHz。 SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。同时该 SOC 芯片具有 ADC 和 DAC 功能，其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节，能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部，两路 10 位的电流输出型DAC，只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。 借助于SPCE061A的语音特色，语音智能小车实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能。 设计实现的语音小车实物图如图1.1所示： 图1.1 语音控制小车实物图 1.2 红外遥控循迹小车简介 遥控技术已经广泛的运用于我们的日常生活，像电视机、空调、客厅彩灯及窗帘等都是遥控设备的主要应用对象。特别是，现在的遥控设备逐渐地统一化，我们只要通过一部