声控小车的设计.pdf

声控小车的设计 学与计算机科学学院 电子信息科学与技术专业 105052004053 黄志雄 指导教师：陈家祯 【摘要】声音控制功能是凌阳单片机的一个特色,通过这个功能能够实现普通单片机无法实现的一些任务,本实验是 通过凌阳单片机的语音处理功能实现语音控制小车的前进方向,并让小车作出相应的回答,实验系统组要包括三大部分, 其中两部分为硬件部分:凌阳单片机的系统,包括I/O端口、DAC 转换、ADC 转换、TIMER/COUNTER、串 设备输入输出、 通用异步串行接口、LVR 和RESET 等部分，并且内置在线仿真电路 ICE接口;另一部分是控制板部分,用于控制电机的旋 转方向;第三部分为软件部分, 【关键词】 音控制小车; 声控; 小车; SPCE061A 1 1.引言3 2.方案论证3 2.1 方案的论证3 3.声控小车设计要求3 3.1 实现功能3 3.2 备注3 3.3 扩展功能4 4.凌阳芯片的介绍4 4.1 SPCE061A 芯片的特点及其功能4 4.2 SPCE061A 芯片的内核架构5 5.硬件系统的设计6 5.1 系统的总体方案6 5.1.1 16 位微处理器芯片的外围结构7 5.2 61 板的各部分硬件模块7 5.2.161 板的电路框图7 5.2.2 麦克风输入电路8 5.2.3 数模转换电路8 5.2.4 按键。LED 和复位电路8 5.2.5 电源电路，总共产生了七个电源，分别作为不通电路模块的电源9 5.2.6 下载线接口电路和在线调制接口电路9 5.2.7 锁相环外部接口电路，晶振电路和A/D 转换外部参考电压输入电路9 5.2.8 16 位微处理器的连接电路10 5.3 电机驱动控制模块的工作原理10 5.3.1 小车的结构和运行原理以及控制电路板的结构和功能实现10 5.3.2 小车的行走原理11 5.3.3 控制板的控制原理11 5.3.4 后轮电机驱动电路原理13 5.3.5 前轮 向电机控制电路13 6.软件系统的设计15 6.1 小车的整体流程图15 6.2 语音识别的工作原理16 6.3 程序的介绍16 6.3.1 初始化程序16 6.3.2 训练子程序18 6.3.3 语音识别子程序19 6.3.4 动作指令子程序20 6.3.5 中断服务程序21 6.3.6 语音模型的装载和存储22 7.仿真软件μ’nSP IDE 的介绍22 7.1 单片机开发调试过程中，从PC 机上下载程序，编写程序，调试程序22 8.结语23 参考文献23 2 1.引言 语音控制技术是一门新兴技术，可以直接通过语音直接控制电子产品，摆脱了遥控器的束缚。由于 其所固有的特性，语音技术一诞生，就成为时尚和智能化的标志。在汽车行业，家电行业更是有替代以 往各种电器控制 式的趋势，使人们的生活带来了极大的 便。在国内，现在运用声控 面的主要体现 在安防，家电，玩具等领域。主要是通过单片机及其外接设备实现的。由于语音技术不止包括简单的录 音和播放，而且其中涉及到语音打压缩和解码，对于单片机的计算能力和存储能力有较高的要求，通过 普通的单片机只能满足基本的语音计算，而且要在单片机外围扩展很多设备，对于成本是一种很大的浪 费。随着语音技术的发展，普通单片机更加无法满足了，所以单片机技术的发展，计算位数的扩展更是 变得迫在眉睫。本文尝试采 凌阳新推出的一款具有语音功能的单片机来达到语音控制小车的功能，对 比以往普通单片机，该单片机确实使整个系统极大地简化。 2. 方案论证 2.1 方案的论证 方案一:采 MCS-51 系列中的80C51 单片机。以80C51 为控制核心，利用声控传感器和专门的语音 处理芯片也比较多，像 ISD 系列、PM50 系列等,并采用桥式驱动电路来实现对小车的前进 向进行控 制,并能够做出应答的功能。80C51 是一款八位单片机，应用范围广,价格便宜是其最大优点.由于80C51 单片机的闪存(FLASH)只有8K,且无法内置DAC 电路,必须通过外围电路实现.但语音是一门新兴的技术,