《智能语音玩具》-毕业论文设计（学术).doc

w 第一章 引言 1.1 选题意义 音识别以语音为研究对象,它是语音信号处理的一个重要研究方向,是模式识别的一个分支,涉及到生理学、心理学、语言学、计算机科学,以及信号处理等诸多领域,其最终目的是实现人与机器进行自然语言通信,用语言操纵计算机。 语音识别系统的分类方式及依据是根据对说话人说话方式的要求,可以分为孤立字(词) 语音识别系统,连接字语音识别系统,以及连续语音识别系统。 进一步分为两个方向:一是根据对说话人的依赖程度可以分为特定人和非特定人语音识别系统;二是根据词汇量大小,可以分为小词汇量、中等词汇量、大词汇量,以及无限词汇量语音识别系统。 不同的语音识别系统，虽然具体实现细节有所不同,但所采用的基本技术相似,一个典型语音识别系统的实现过程如图1 所示。 图1 图1 目前，在智能语音玩具的研究中，语音—这种人类最简单、最自然、最方便和最有效的交换信息的方式，在玩具上的应用还较少，显然，在玩具系统上增加语音接口，用语音代替键盘输入，并进行人机对话，让玩具能听会说，不仅十分诱人，而且具有广泛的应用前景，同时，也是玩具智能化的重要标志之一.而语音识别技术是近年来十分活跃的研究领域，语音识别系统的实用化研究是语音识别研究的一个主要方向。本文设计了一款智能语音交互式玩具系统，该玩具可以实现识别语音命令，完成相应的背唐诗、做算术题、唱歌等功能， 融合了较高的娱乐性， 也是未来智能语音玩具的一个发展方向。 1.2 当今应用领域智能语音拿玩具的发展趋势 融合类个人电子终端发展到今天，我们已经看到PMP、手持游戏机、UMPC、PDA，以及智能手机的各显神通。但是在另一个领域——玩具领域，智能玩具正在悄悄兴起，成为新一类的融合电子终端，代表着世界玩具业发展的趋势。在香港的玩具出口量中传统玩具包括洋娃娃的出口数字出现负增长，其占整体出口的比重，由2005年的约七成下跌至2007年的约五成，而非传统的智能玩具的比重，则由2005年的约27%上升至2007年的48%。说明互动性、高科技玩具已渐渐成为发展主流，电脑技术与玩具结合已成为创新的方向。去年，高科技玩具在美国玩具市场上的销售额已达到100亿美元，增长速度远远高于传统玩具。2007年世界智能玩具销售收入达到23.5亿美元。 In-Stat预计到2012年这个数字将增长到90亿美元。 智能玩具市场相比其他融合终端绝对是新兴市场，因为智能玩具是基于现成的主流融合终端上的技术而产生的创新，相对成本较低，不仅可以给投资者提供较好的投资回报，而且还有很好的市场反应。同时，中国内地玩具人均消费与欧美国家差距巨大，存在着很大的智能玩具市场空间。 1.3 本课题主要研究内容 智能语音玩具是现代玩具发展的一个必然趋势，其市场上的主要功能可以分为语音对话，即是由人与玩具进行对话模式，在有限的范围能，语音玩具能自动进行回答或者提问，根据芯片的语言编写不同，回答和提问的范围也不同。 1.3.1 玩具设计要求 1、基本要求 （1）、简单语音对话交流 （2）、语音点播： = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①、唱儿歌 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②、朗诵古诗 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③、说英语 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④、讲科普知识 = 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤、讲笑话 本项目志在开发一个将语音识别技术，传感器技术等技术引用其中，并集教育性、娱乐性和互动性于一体的智能玩具控制系统。 第二章 单片机及相关器件介绍 2.1 STC10L08XE 单片机介绍 2.1.1 STC11/10xx系列单片机简介 STC11／lOxx系列单片机是宏晶科技生产的单时钟／机器周期(IT)的单片机，是高速／低功耗／超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成高可靠复位电路，针对高速通信，智能控制，强干扰场合。 11/lOxx系列单片机的定时器0/定时器1／串行口与传统8051兼容，增加了独立波特率发牛器，省去了定时器2。传统8051的111条指令执行速度全面提速，最快的指令快24倍，最慢的指令快3倍。 增强型8051 CPU，IT，单时钟／机器周期，指令代码完全兼容传统8051。 工作电压： STCIIFxx系列工作电压：5.5V - 4.1V／3.7V (5V单片机)； STCIILxx系列工作电压：3.6V -