大学生电子设计竞赛设计报告-8051声控设计精选.doc

四川省大学生电子设计竞赛 设 计 报 告 题目：8051声控设计 2006年11月 摘 要 整个声控设计系统采用51系列AT89C52单片机为（美国ATMEL公司研制）主控芯片，语音识别芯片为功能强大的RSC-300/364新型芯片，程序EPROM、FLASH内存等组成。具有语音识别控制小车的设计和制作过程，该设计能控制小车的前进、后退、左转、右转等功能。该8051声控设计电路结构简单，价格相对便宜，特别适合在独立的场合控制电子产品中应用，如声控家电、电子门锁、智能机器人等新颖电子电器产品以及工业自动化控制等众多领域。 目前，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，由传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统所取代，单片机具有体积小、功能强、成本底、应用面广等优点，可以说智能控制与自动控制的核心就是单片机。电脑业巨子比尔盖茨曾说: 语音科技不但是 Windows 的未来, 更是整个电脑界之未来而语音科技最主要的两个方面即是:语音合成和语音识别。 本设计结合以上两样核心技术完成语音识别自动控制实现电路功能。在未来的科技发展领域中，语音控制技术将广泛应用于人们的生活中，带给人们更简便、快捷的生活方式。 关键词：AT89C2051; 单片机; RSC-364; RSC-300 ; 语音识别系统 Abstract （英 文：） Keywords： 目 录 1 系统设计 1 1.1 设计要求 1 1.2 总体设计方案 1 1.2.1 设计思路 1 1.2.2 方案论证与比较 1 1.2.3 方案选择 1 1.2.4 系统组成 1 2单元电路设计 3 2.1 51单片机主控电路设计 3 2.2 语音识别电路设计 4 2.3 串行接口电路设计 7 2.4 音频放大电路设计 7 2.5 直流电源稳压电路设计 8 2.6 电机驱动电路设计 9 3 软件设计 11 3.1 系统软件设计 11 3.2 系统程序设计 12 4 系统测试 13 4.1 硬件调试 13 4.2 软件调试 14 结束语 15 参考文献 16 附 录 17 附录1 8051声控设计板原理图 17 附录2 8051声控设计板PCB图 18 附录3 8051声控设计板3D正面图 19 附录4 8051声控设计板3D反面图 20 附录6 元件清单 22 1 系统设计 1.1 设计要求 1.2 总体设计方案 1.2.1 设计思路 声控技术是用来设计一台会听话的机器，只要对着麦克风说话，便可以指挥机器的动作，实现“芝麻开门”的声控梦想。以声音来代替手动按键输入控制家用电子产品，不久的将来声控电脑、声控电视、声控汽车，将会变为现实。新科技带来方便的新生活。 1.2.2 方案论证与比较 方案一：采用是ATMEL公司推出8051的高档8位AT89C2051单片机和美国Sensory Integrated Circuit是一颗为消费类电子产品应用的低价位的语音识别专用芯片（RSC-364/300），通过语音识别产生控制脉宽，控制小车的前进、后退、左转、右转等功能。 方案二：采用凌阳SPCE061A十六位单片机，利用单片机的IOB8、IOB9产生控制调速的脉宽和小车的正、反行使，用凌阳SPCE061A十六位单片机的TimeA和 TimeB很容易实现脉宽调制，这大大加强了用脉宽调制控制加减速的可选性，但对继电器要求较高。 1.2.3 方案选择 通过对以上方案的论证可看出采用89C51+RSC-364/300的设计方案于设计要求相符合，设计更经济合理，所以采用第一方案完成设计。 1.2.4 系统组成 本系统由Sensory Integrated Circuit声控芯片RSC-364/300为核心所设计的声控模块，来完成对小灯或小车的控制。 声控模块（图1）主要由：语音辨别芯片（RSC—364/300）、程序EPROM、FLASH ROM、 单芯片（AT89C2051）组成。 图1 声控系统架构图 整个系统架构采用主从双处理架构设计，由单芯片当着主控芯片，送出串行控制信号来控制辨认芯片完成相关的辨别。此架构可从简化系统的软硬件设计，语音辨识的软硬件部分交由专用辨识芯片来处理，这些工作需要有效的算法及高速的硬件计算架构才能完成。 2单元电路设计 2.1 51单片机主控电路设计 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌