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信息工程
语音控制智能小车的设计
黄凯荣
（厦门ABB低压电器设备有限公司，福建厦门，361101）
摘要：语音控制的智能小车主要由两部分系统组成：语音识别系统和小车系统。以凌阳61板作为语音识别系统的核心部分；小车系统采用
STM32F030单片机作为核心部分，无线收发部分采用433MHzISM频段的收发芯片nRF401进行数据的传输。小车进行定角度转弯的时候，
通过ZCC220电子罗盘进行角度的识别和校正，从而完成小车角度的控制。程序设计采用C语言，显示部分采用3连LED数码管。经测试，
整机功能齐全，各项性能指标符合系统要求。
关键词：凌阳61单片机；角度控制；无线收发；语音识别
1系统设计的CortexM0架构,具备32k闪存及4k缓存，处理能力相
■1.1设计任务和要求较之前的8位或16位有很大的提升，同时在功耗上有所
本设计的目标是设计并制作一辆语音控制的智能化小降低。
车。主要达到的要求:（2）无线接收模块
（1）能够实现对小车的语音控制（包括前进、倒退）；采用nRF401无线收发模块。nRF401可以实现高效的
（2）控制的方式是实现无线语音遥控，且控制的距离不小无线传输，传输的速率可达20K，发射功率可调，最大发射
于5米；（3）在能实现无线语音控制的基础上能实现小车功率在+10dBm，灵敏度在-105dBm。天线接口设计为差
角度的控制；（4）进一步分析小车系统的定位功能，在目分天线，可以使用低成本的PCB天线[1]。nRF401天线在
标场地上能实现六个目标点的坐标反馈。硬件设计接法简单，数据在传输过程简单且比较稳定，传输
■1.2设计方案抗干扰能力强，误码率小。
1.2.1实现方法（3）角度控制模块
要求设计并制作语音控制的智能化小车（下文简称小采用电子罗盘ZCC220作为角度控制传感器。电子罗盘
车），能够实现对小车的语音控制，控制的方式是无线语音输出的是数字量，在硬件上不需要进行AD转换，硬件电路
控制，且控制的距离不小于5米，在能实现小车基本动作比较简单且角度精确，精度可以达到0.1°，作为模块使用方便。
的基础上实现小车左右特定角度的偏转。本设计可分为两个可以将任意角度设置为零度角，之后以这个零度角为基准，
系统：控制系统和小车系统。小车系统可分为：控制模块、测出小车偏转过的角度。且这种传感器具有体积小、重量轻、
[2]
无线接收模块、角度控制模块、显示模块、电机驱动模块；易于集成；抗冲击、抗震动，等特点，适用于小车行驶。
控制系统可分为：语音识别系统、发射模块。设计主要是（4）显示模块
采用STM32F030单片机作为小车系统的核心控制芯片；以采用传统的数码管进行显示。数码管具有低能耗、低损
nRF401模块作为小车的无线接收模块；以ZCC220型号的耗、寿命长、防晒、防潮、防火、对环境要求低、易于维护，
电子罗盘作为角度控制模块；显示部分则采用3连LED数操作简单，程序编译容易，资源占用较少。本设计显示内容
码管进行显示。控制器部分的语音识别系统采用
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