基于單片機(jī)的語(yǔ)音控制小車(chē)

1、康虹：基于單片機(jī)的語(yǔ)言控制小車(chē)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的語(yǔ)音控制小車(chē)設(shè)計(jì)摘要隨著電子工業(yè)的發(fā)展，具有語(yǔ)音控制功能的小車(chē)越來(lái)越受到人們的青睞，在人們的日常消費(fèi)生活中起著不可忽視的作用。目前，聲控技術(shù)已在很多領(lǐng)域得到使用。本文對(duì)語(yǔ)音控制功能的小車(chē)概況做了闡述。在硬件設(shè)計(jì)方面，本論文以凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)為控制核心，以語(yǔ)音小車(chē)控制電路板為輔，設(shè)計(jì)小車(chē)的動(dòng)作。完成了電源電路、復(fù)位電路、鍵盤(pán)電路、音頻輸入電路，音頻輸出電路和無(wú)線控制電路等硬件功能模塊的設(shè)計(jì)。在軟件方面，利用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，進(jìn)行語(yǔ)音的“訓(xùn)練”和“識(shí)別”。設(shè)計(jì)出具有如下功能的語(yǔ)音聲控小車(chē):能夠根據(jù)錄制的語(yǔ)音命令來(lái)控制小車(chē)的前進(jìn)，后退，左

2、轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)的功能。測(cè)試表明，在環(huán)境背景噪音不太大，控制者的發(fā)音清晰的前提下，語(yǔ)音控制小車(chē)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)能對(duì)特定的語(yǔ)音指令做出智能反應(yīng)，做出預(yù)想中的有限的動(dòng)作。論文首先對(duì)系統(tǒng)的方案進(jìn)行論證，然后對(duì)各單元的軟件、硬件工作原理進(jìn)行了闡述，并介紹了系統(tǒng)的主要組成部分情況。關(guān)鍵詞：SPCE061A，語(yǔ)音識(shí)別，全橋驅(qū)動(dòng)，小車(chē)VoicecontrolcardesignbasedonsinglechipmicrocomputerAbstractWiththedevelopmentoftheelectronicsindustry,thevoice-thecontrolcarbecomemoreandmorepop

3、ulartopeople.Anditplaysanimportantroleinpeoplesdailylife.Atpresent,thevoice-activatedtechnologyhashad2inmanyfields,Forexample,voice-activatedphone.Onlyifyoucalledoutthenamesyouwantanditautomaticallycalledtothetelephone.Thisarticlegivesadetailtothevoice-activatedcar.Inhardwaredesign,thepaperuseSunplu

4、sSPCE061Aasthecontrolofcore.Onthesoftware,weuseClanguageprogrammingforvoicetrainingandrecognition.Completedthepowercircuit,resetcircuit,keyboardcircuitry,audioinputcircuits,audiooutputcircuitandcontrolcircuitofwirelesshardwaresuchasthedesignoffunctionmodules.Ithasthefollowingfeatures:Accordingtoreco

5、rdedthevoicecommandtocontrolthecartostart,stop,turnright,andturnleft.Testshaveshownthatbackgroundnoiseintheenvironmentisnottoobig,thecontrollerunderthepremiseofclearpronunciation,voicecontrolcarvoicerecognitionsystemcanmakeintelligentresponsetoaparticularvoicecommands,limited,asexpected.Firstofall,c

6、cashutconfirmthesystemoftheprogram,andthendescribetheunitssoftwareandhardwareaswellasintroducethemaincomponentsofthesituation.Keywords:SPCE061A，SpeechRecognition，F(xiàn)ull-bridge,driver，Trolley目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 摘要I HYPERLINK l bookmark2 AbstractII HYPERLINK l bookmark12 第1章緒論-1- HYPER

7、LINK l bookmark14 選題的目的和意義-1-選題目的-1-1.1.2.選題意義-1- HYPERLINK l bookmark16 語(yǔ)音小車(chē)的發(fā)展及現(xiàn)狀-1-課題的目的任務(wù)和要求-2- HYPERLINK l bookmark18 第2章語(yǔ)音小車(chē)的方案論證-3- HYPERLINK l bookmark20 語(yǔ)音控制方案-3- HYPERLINK l bookmark22 方案論證-4-采用DSP+FPGA方案-4-采用MCS-51方案-4-采用凌陽(yáng)61方案-5- HYPERLINK l bookmark24 系統(tǒng)控制方案-6- HYPERLINK l bookmark26 第3

8、章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)-9- HYPERLINK l bookmark28 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)-9-系統(tǒng)各單元設(shè)計(jì)-10-控制單元設(shè)計(jì)-10-動(dòng)力單元設(shè)計(jì)-15-音頻單元設(shè)計(jì)-16-小車(chē)單元設(shè)計(jì)-19-系統(tǒng)總體電路圖-25-第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)-26-系統(tǒng)總體程序設(shè)計(jì)-26-系統(tǒng)各分支設(shè)計(jì)-28-訓(xùn)練子程序-28-語(yǔ)音識(shí)別子程序-29-動(dòng)作子程序-31-中斷子程序-34-第5章系統(tǒng)調(diào)試-37-硬件調(diào)試-37-軟件調(diào)試-38-系統(tǒng)聯(lián)調(diào)-39-結(jié)論-41-參考文獻(xiàn)-43-致謝-45-附錄-47-康虹：基于單片機(jī)的語(yǔ)言控制小車(chē)設(shè)計(jì)華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- - -第1章緒論選題的目的和意義選題目的通過(guò)設(shè)計(jì)一

9、個(gè)用單片機(jī)控制的語(yǔ)音小車(chē)來(lái)熟悉模塊化編程方法，掌握C語(yǔ)言匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，并理解單片機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、指令；運(yùn)行模式及應(yīng)用方法。1.1.2.選題意義語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)用化研究是語(yǔ)音識(shí)別研究的一個(gè)主要方向。以玩具市場(chǎng)為例，具有高科技含量的電子玩具、智能玩具發(fā)展迅猛，電子互動(dòng)式、智能化玩具已經(jīng)成為玩具行業(yè)發(fā)展的主流。我國(guó)是玩具生產(chǎn)和出口大國(guó)，但在高科技玩具的發(fā)展方面和國(guó)外的差距很大，因此，及時(shí)投入精力廣泛開(kāi)展這方面的研究，無(wú)論對(duì)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，還是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。與機(jī)器進(jìn)行語(yǔ)音交流，讓機(jī)器明白你說(shuō)什么，這是人們長(zhǎng)期以來(lái)夢(mèng)寐以求的事情。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器通過(guò)識(shí)別和理解過(guò)程

10、把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高技術(shù)。近二十年來(lái)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開(kāi)始從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。語(yǔ)音識(shí)別功能大大增加了玩具使用的樂(lè)趣，并使玩具體現(xiàn)出一定的智能性，因此成為大部分電子玩具、智能玩具設(shè)計(jì)中使用的關(guān)鍵技術(shù)。本文利用凌陽(yáng)單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)具有語(yǔ)音識(shí)別功能的智能遙控小車(chē)。該設(shè)計(jì)將遙控車(chē)由傳統(tǒng)的手動(dòng)遙控改成了語(yǔ)音識(shí)別遙控，集成了先進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，加上小車(chē)的機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，使控制者可以通過(guò)語(yǔ)音控制小車(chē)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)動(dòng)作，從而釋放控制者的雙手，而且小車(chē)和控制者之間還具有一定的交互功能。所以此次研究具有較強(qiáng)的實(shí)用性和發(fā)展前景。語(yǔ)音小車(chē)的發(fā)展及現(xiàn)狀隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、及傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，

11、現(xiàn)今聲控技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到社會(huì)中的各個(gè)角落，為人們提供著各種便利。1、聲控玩具車(chē)：進(jìn)一步提高系統(tǒng)的濾噪性能，和識(shí)別的準(zhǔn)確率，并利用已有的軟件開(kāi)發(fā)出獨(dú)具特色的語(yǔ)音芯片，并將其集成在遙控上即可做出聲控玩具車(chē)。2、能識(shí)別主人的看門(mén)狗：在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充對(duì)說(shuō)話者的識(shí)別功能，并將軟件硬件化，集成在芯片上。將芯片置于防盜門(mén)上，使之可以完成主人叫門(mén)即開(kāi)門(mén)的功能。3、真實(shí)汽車(chē)上的聲控系統(tǒng)：在駕駛的過(guò)程中，不便于用手來(lái)完成的其它操作可以用聲控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這于我們的系統(tǒng)是極其相似的。但是實(shí)際的汽車(chē)中可能存在著大量的噪聲，所以，濾噪便成為最為關(guān)鍵的技術(shù)。聲控技術(shù)雖然是一項(xiàng)比較先進(jìn)的技術(shù)。但是，聲控技術(shù)在無(wú)限傳輸時(shí)的合

12、成的質(zhì)量不是很好，它還需進(jìn)一步提高，因?yàn)闊o(wú)線環(huán)境中的背景噪音太大了，當(dāng)然還有其他方面的因素影響著聲控功能的發(fā)揮，具體來(lái)說(shuō)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、時(shí)效型。從發(fā)出指令到執(zhí)行指令，有一段延遲時(shí)間，雖已降低到盡可能的小，但還是很明顯。可行的方法就是改用高效的DSP芯片，這在經(jīng)費(fèi)上和時(shí)間上都是不允許的。2.、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。如果環(huán)境噪聲很大，或偶爾出現(xiàn)較大的噪聲，則會(huì)出現(xiàn)誤識(shí)。這個(gè)不足之處還沒(méi)有很有效的解決方案。3、多人識(shí)別。各人的發(fā)音不盡相同，因此該系統(tǒng)還限于單人識(shí)別。若要做多人識(shí)別，則識(shí)別的時(shí)效性會(huì)降低，即有很大的延遲。另外，多人識(shí)別，也沒(méi)有較為有效、成熟的算法供參考。1.3課題的目的任務(wù)和要求聲控小

13、車(chē)其技術(shù)要求是通過(guò)相關(guān)語(yǔ)音對(duì)小車(chē)進(jìn)行操作控制。使用了“前、后、左、右停”五個(gè)字作為小車(chē)行駛的指令。本畢業(yè)設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)我們的獨(dú)立動(dòng)手能力、思考能力。具體的項(xiàng)目制作過(guò)程分為兩部分：軟件部分和硬件部分。其目的讓我們熟悉61板的設(shè)計(jì)與制作，并掌握其原理；學(xué)會(huì)運(yùn)用C語(yǔ)言進(jìn)行編程且運(yùn)用。語(yǔ)音控制小車(chē)的主要功能：可以通過(guò)簡(jiǎn)單的I/O操作實(shí)現(xiàn)小車(chē)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能；配合SPCE061A的語(yǔ)音特色，利用系統(tǒng)的語(yǔ)音播放和語(yǔ)音識(shí)別資源，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制的功能；可以在行走過(guò)程中聲控改變小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；在超出語(yǔ)音控制范圍時(shí)能夠自動(dòng)停車(chē)。第2章語(yǔ)音小車(chē)的方案論證2.1語(yǔ)音控制方案基本原理機(jī)器語(yǔ)音識(shí)別、處理的過(guò)程與人

14、對(duì)語(yǔ)音識(shí)別、理解過(guò)程基本上是一致的，目前主流的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)是基于統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的基本理論。一個(gè)完整的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可大致分為語(yǔ)音特征提取、聲學(xué)模型與模式匹配（識(shí)別算法）和語(yǔ)義理解3部分。其基本原理如圖2.1所示。訓(xùn)練參考模板模式匹配參數(shù)修正結(jié)果_輸出識(shí)別一圖2.1語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)原理框圖從圖中我們可以看出語(yǔ)音識(shí)別一般分為2個(gè)步驟：第一步是系統(tǒng)“學(xué)習(xí)”或“訓(xùn)練”階段這一個(gè)階段的任務(wù)是建立識(shí)別基本單元的聲學(xué)模型以及進(jìn)行文法分析的語(yǔ)言模型，即構(gòu)建參考模式庫(kù)；第二步是“識(shí)別”或“測(cè)試”階段，根據(jù)識(shí)別系統(tǒng)的類(lèi)型選擇能夠滿足要求的識(shí)別方法，采用語(yǔ)音分析方法分析出這種識(shí)別方法所要求的語(yǔ)音特征參數(shù)，按照一定的準(zhǔn)則和測(cè)

15、度與參考模式庫(kù)中的模型進(jìn)行比較，通過(guò)判決得出結(jié)果。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)主要包括預(yù)處理、A/D轉(zhuǎn)換、起止點(diǎn)識(shí)別、特征提取和識(shí)別判斷等部分,結(jié)構(gòu)如下圖2.2所示。圖2.2語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)2.2方案論證采用DSP+FPGA方案語(yǔ)音識(shí)別根據(jù)實(shí)際需要和應(yīng)用場(chǎng)合的不同，可以分為孤立詞識(shí)別和連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別、特定人識(shí)別和非特定人識(shí)別。語(yǔ)音識(shí)別追求的主要指標(biāo)為高識(shí)別率、實(shí)時(shí)性和大詞匯量；而對(duì)于一個(gè)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，還應(yīng)考慮軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、外圍控制靈活、人機(jī)交互便捷等特點(diǎn)?，F(xiàn)在應(yīng)用于語(yǔ)音識(shí)別的芯片主要為DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）芯片：如TI公司的TMS320系列。然而,將DSP芯片用于

16、小型語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中,其不足之處是很明顯的：引腳多、價(jià)格貴、使用繁瑣;控制功能弱，常需要與單片機(jī)或FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；常需要外接A/D轉(zhuǎn)換芯片；引腳為3.3V,與單片機(jī)、FPGA、Flash存儲(chǔ)器等連接時(shí)，要考慮電平匹配。這些將使整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大,設(shè)計(jì)繁瑣。采用MCS-51方案采用MCS-51系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn),由于有語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音播放功能,所以需要擴(kuò)展語(yǔ)音識(shí)別模塊和語(yǔ)音播放模塊,這樣必然造成端口的資源緊張,所以還必須加入接口擴(kuò)展芯片。該實(shí)現(xiàn)方案結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。圖2.3采用MCS-51系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制小車(chē)采用凌陽(yáng)61方案SPCE061A是凌陽(yáng)科技推出的一個(gè)16

17、位結(jié)構(gòu)的微控制器CPU時(shí)鐘頻率為0.3249.152MHz，具有較高的處理速度，可使unSPTM能夠非常容易、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào);擁有可編程音頻處理；內(nèi)置2KWord的SRAM和32KWord的FLASH；2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值）,2個(gè)10位DAC輸出通道，32位通用可編程輸入輸出端口。它是數(shù)字語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品中的一種比較經(jīng)濟(jì)的選擇。圖2.4基于SPCE061A的語(yǔ)音控制小車(chē)實(shí)現(xiàn)方案本案采用采用SPCE061A實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制小車(chē)方案。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.5如下：圖2.5結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖系統(tǒng)組成主要包括以下兩部分：SPCE061A精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板、語(yǔ)音小車(chē)控制電路板。圖中的

18、語(yǔ)音輸入部分MIC_IN、按鍵輸入KEY、聲音輸出部分的功率放大環(huán)節(jié)等已經(jīng)做到了精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板61板上，為我們使用提供了很大的方便。在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方面，采用全橋驅(qū)動(dòng)技術(shù)，利用四個(gè)I/O端口分為兩組分別實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)和停三態(tài)運(yùn)行。2.3系統(tǒng)控制方案小車(chē)的運(yùn)動(dòng)控制采用語(yǔ)音控制和中斷定時(shí)控制相結(jié)合，通過(guò)語(yǔ)音觸發(fā)小車(chē)動(dòng)作，小車(chē)動(dòng)作之后，隨時(shí)可以通過(guò)語(yǔ)音指令改變小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在每一次動(dòng)作觸發(fā)的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，如果小車(chē)由于某些原因不能正常的接收語(yǔ)音指令，則只要定時(shí)時(shí)間到，中斷服務(wù)程序會(huì)發(fā)出指令讓小車(chē)停下來(lái)。第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件方面，由于大部分的功能實(shí)現(xiàn)都是在61板上完成

19、的，只有電機(jī)控制部分電路另外設(shè)計(jì)在一塊獨(dú)立的電路板上，我們稱(chēng)之為控制板。下面詳細(xì)的介紹小車(chē)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理以及控制電路板的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)。圖3.1總體設(shè)計(jì)框圖3.2系統(tǒng)各單元設(shè)計(jì)3.2.1控制單元設(shè)計(jì)SPCE061A最小系統(tǒng)中，包括SPCE061A芯片及其外圍的基本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（OSC）燈（LED）等。IO.PORTKEYSPCE061APLCC84梧茴實(shí)駙坂V1.6、鎖相環(huán)外圍電路（PLL）、復(fù)位電路（RESET）、指示圖3.361板最小系統(tǒng)SPCE061A芯片特性簡(jiǎn)介SPCE061A是一種十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放，該芯片擁有8路10位

20、精度的ADC,其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄入提供了方便的硬件條件。兩路10位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成語(yǔ)音的播放。另外十六位單片機(jī)具有一套易學(xué)易用的指令系統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，在此環(huán)境中，它支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編程，也支持C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用。另外還提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就可以很容易的完成語(yǔ)音的錄放、識(shí)別等功能，這些都為軟件開(kāi)發(fā)提供了方便的條件。SPCE061是一款擁有2KRAM、32KFlash、32個(gè)I/O口，并集成了AD/DA功能強(qiáng)大的16位微處理器，它還擁有豐富的語(yǔ)音處理功能，為小車(chē)的功能擴(kuò)展提供了相當(dāng)

21、大的空間。只要按照該單片機(jī)的要求對(duì)其編制程序就可以實(shí)現(xiàn)很多不同的功能。SPCE061A是繼nSP系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽(yáng)科技推出的又一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。與SPCE500A不同的是，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。較高的處理速度使nSP能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。因此，與SPCE500A相比，以nSP為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。SPCE061A特性：16位nSP微處理器；工作電壓：內(nèi)核工作電壓VDD為3.0V3.6V（CPU

22、）,I/O口工作電壓VDDH為VDD5.5V（I/O）；CPU時(shí)鐘：0.32MHz49.152MHz；內(nèi)置2K字SRAM；內(nèi)置32K閃存ROM；可編程音頻處理；晶體振蕩器；系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)），耗電小于2pA3.6V；2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值）；2個(gè)10位DAC（數(shù)-模轉(zhuǎn)換）輸出通道；32位通用可編程輸入/輸出端口；14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器A/B,時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM_S240方式（2.4K位/秒），能容納210秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；7通道

23、10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器；聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制（AGC）功能；具備串行設(shè)備接口；低電壓復(fù)位（LVR）功和低電壓監(jiān)測(cè)（LVD）功能；內(nèi)置在線仿真板另外，SPCE061A單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)C語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用，并且提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語(yǔ)音錄放，這些都為軟件開(kāi)發(fā)提供了方便的條件。精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板61板SPCE061A精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)板（簡(jiǎn)稱(chēng)61板，SPCE061AEMUBOARD的簡(jiǎn)稱(chēng)），是以凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A

24、為核心的精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)板，是“凌陽(yáng)科技大學(xué)計(jì)劃”專(zhuān)為大學(xué)生、電子愛(ài)好者等進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子制作及電子競(jìng)賽所設(shè)計(jì)的，也可作為單片機(jī)項(xiàng)目初期研發(fā)使用。61板”除了具備單片機(jī)最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、復(fù)位電路、ICE電路、音頻電路（含MIC輸入部分和DAC音頻輸出部分）等?！?1板”可以采用電池供電。1.SPCE061A功能61板上有調(diào)試器接口（Probe接口）以及下載線（EZ_Probe）接口，分別可接凌陽(yáng)科技的在線調(diào)試器、簡(jiǎn)易下載線，配合unSPIDE，可方便地在板上實(shí)現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。0POWER0SLEEPPLLRESETK474HC244P_OB=S

25、PY0030MICR/CSPCE061A(PLCC84)K3uo-u.dsun.MAWPORTPORTAPOWER5V&3V供電電路PLL鎖向環(huán)外部電路Power一電源指示燈Sleep一睡眠指示燈RESET復(fù)位電路K4復(fù)位按鍵PROBE在線調(diào)試器串行5針接口ESPs框圖表3.1框圖說(shuō)明S5EZ-PROBE和PROBE切換的撥斷開(kāi)關(guān)J12、J3耳機(jī)插孔和兩針喇叭插針DAC一路音頻輸出電路，采用SPY0030集成音頻放大器MIC麥克風(fēng)輸入電路OSC32768晶振電路VREFA/D轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入接口R/C芯片其他外圍電阻、電容電路K1K1K3擴(kuò)展的按鍵：接IOA0IOA2SPCE061A61板

26、核心：16位微處理器PORTA/B32個(gè)I/O口61板接口說(shuō)明如圖3.3所示：2.61板輸入/輸出（I/O）接口61板將SPCE061A的32個(gè)I/O口IOAOIOA15,I0B0I0B15全部引出，對(duì)應(yīng)的引腳為：A口，4148、53、5460；B口，51、8176、6864。而且該I/O口是可編程的，即可以設(shè)置為輸入或輸出。設(shè)置為輸入時(shí)，分為懸浮輸入或非懸浮輸入。非懸浮輸入又可以設(shè)置為上拉輸入或是下拉輸入。在5V情況下，上拉電阻為150K，下拉電阻為110K；設(shè)置為輸出時(shí)，可以選擇同向輸出或者反相輸出。電源指睡眠指示賀示燈電源PROBE3PIN單排針EZ_PR0BE*音頻輸出麥克輸入OO1J

27、4PROBEEZ_PROBEJUXIJ3OJ10POWERSLEEPRESETK3K2KI0000000000000000000000000000000000000000I0B7I0B15I0B0I0B8I0A7I0A15IOAOI0A8圖3.5SPCE061板接口說(shuō)明圖3音頻輸入/輸出接口正如我們?cè)谇懊娼榻B的61板具有強(qiáng)大的語(yǔ)音處理功能，如圖3.5所示，XI是語(yǔ)音的MIC輸入端，帶自動(dòng)增益（AGC）控制。J12和J3都是語(yǔ)音輸出接口，一個(gè)是耳機(jī)插孔；另一個(gè)是兩針的插針外接喇叭，由DAC輸出引腳21或22經(jīng)語(yǔ)音集成放大器SPY0030放大，然后輸出。SPY0030是凌陽(yáng)的芯片，相當(dāng)于LM386

28、,但是比386音質(zhì)好。它可以工作在2.46.0V范圍內(nèi)，最大輸出功率可達(dá)700mW（LM386必須工作在4V以上，而且功率只有100mW）。4在線調(diào)試器（PROBE）和EZ-PR0BE接口.圖3.5中J4為PROBE的接口，該接口有5針，其中兩個(gè)分別是地（VSS）和3.3V電源（VCC）。此接口與PROBE的5針接口相連，PROBE的另一端接PC機(jī)25針并口。這樣,就不需要再用仿真器和編程器了，只要按如圖3.4所示將其連接好，就可以通過(guò)它在PC機(jī)上調(diào)試程序、在線仿真、最后將程序下載到芯片中，完成程序的燒寫(xiě)。如圖3.5中的J11是EZ-PROBE的接口，我們提供一根轉(zhuǎn)接線用作EZ-PROBE的下

29、載，一端連接PC機(jī)的25針并口，另外一端連接61板的5針EZ-PROBE接口，如圖3.6所示：圖3.661、PROBE/連接線、計(jì)算機(jī)三者之間的連接圖3.2.2動(dòng)力單元設(shè)計(jì)電源部分的電路，由電池盒提供的4.5V直流電壓經(jīng)過(guò)SPY0029后產(chǎn)生3.3V給整個(gè)系統(tǒng)供電。SPY0029是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整IC,采用CMOS工藝，具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、線性調(diào)整出色等特點(diǎn)，如圖3.7圖中的VDDH3為SPCE061A的I/O電平參考，如果該點(diǎn)接SPCE061A（PLCC84封裝，下面的介紹中當(dāng)出現(xiàn)SPCE061A的引腳描述時(shí)，均指此封裝的芯片）的51腳，可使I/O輸出高電平為3.3V；VDDP

30、為PLL鎖相環(huán)電源，接SPCE061A的7腳；VDD和VDDA分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接SPCE061A的15腳和36腳；AVSS1是模擬地，接SPCE061A的24腳；VSS是數(shù)字地，接SPCE061A的38腳；AVSS2接音頻輸出電路的AVSS2。圖中前后兩組電容用來(lái)去耦濾波，使其供給芯片的電源更加干凈平滑。為了獲得標(biāo)準(zhǔn)的3.3V電壓，加入SPY0029A三端穩(wěn)壓器。兩個(gè)二極管D3和D4,是為防止誤將電源接反造成不必要損失而設(shè)置的，注意在操作過(guò)程中千萬(wàn)不要將電源接反，因?yàn)榉聪螂妷撼^(guò)一定的值，二極管將會(huì)被損壞，達(dá)不到保護(hù)的目的。音頻單元設(shè)計(jì)音頻電路由音頻輸出和音頻輸入兩部分組成。SP

31、CE061A內(nèi)置2路10位精度的DAC,只需要外接功放電路即可完成語(yǔ)音的播放。圖中的SPY0030是凌陽(yáng)的一款音頻放大芯片，可以工作在2.46V范圍內(nèi),最大輸出功率可達(dá)700mW。SPCE061A芯片中已經(jīng)集成了音頻輸入專(zhuān)用ADC以及AGC放大電路,因此芯片外部的電路比較簡(jiǎn)單。圖3.8音頻電路音頻輸入部分如圖3.9,MICP和MICN將隨著MIC產(chǎn)生的波形變化,并在兩個(gè)端口處形成兩路反相的波形,再經(jīng)過(guò)兩級(jí)運(yùn)放放大,把放大的語(yǔ)音信號(hào)交給ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,這個(gè)時(shí)候就可以通過(guò)單片機(jī)編程對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,比如說(shuō)進(jìn)行語(yǔ)音數(shù)據(jù)壓縮、語(yǔ)音識(shí)別等。C9r104圖3.9音頻輸入外圍電路音頻輸出部分SPY00

32、30A是凌陽(yáng)公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于語(yǔ)音信號(hào)放大的芯片，它的增益為：Gain=2*5000/(5000+R1)，如圖3.10是SPY0030的典型應(yīng)用電路。104ACCOhilVDDH_C20rkmSPVC030R1DC23224100u|S*peaer圖3.10SPY0030A工作原理圖數(shù)摸轉(zhuǎn)換電路凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)自帶雙通道DAC音頻輸出，DAC1、DAC2轉(zhuǎn)換輸出的模擬量電流信號(hào)分別通過(guò)AUDI和AUD2管腳輸出，DAC輸出為電流型輸出，所以DAC輸出經(jīng)過(guò)SPY0030音頻放大，以驅(qū)動(dòng)喇叭放音，放大電路（只列出DAC1,DAC2類(lèi)似），這為單片機(jī)的音頻設(shè)計(jì)提供了極大方便。在它們后面接一

33、個(gè)簡(jiǎn)單的音頻放大電路和喇叭即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)功能。DAC20CON3123AVSS2224圖3.11數(shù)模轉(zhuǎn)換電路按鍵、LED和復(fù)位電路此電路主要是對(duì)電源和睡眠指示作用以及復(fù)位重新訓(xùn)練小車(chē)等作用如3.12圖示?？岛纾夯趩纹瑱C(jī)的語(yǔ)言控制小車(chē)設(shè)計(jì)華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- -圖3.17車(chē)體側(cè)視圖- -LEDRESETR12圖3.13復(fù)位電路3.6下載線接口電路和在線調(diào)制電路圖3.14LED電路此電路主要是下載程序代碼和在線調(diào)試程序，為其那片機(jī)提供靈魂。如圖3.15所示。EZ-PROBEPROBEGNDCON3ICEENICESCKICESDAU4CON5PD0L,1A11Y1T8ICESCKIC

34、ESDA4,1A21Y2T66,1A31Y314GND81A41Y412PD111,2A12Y19ICESDAR270)/有語(yǔ)音觸發(fā)？*P_IOB_Data=0 x0000;/臨時(shí)停車(chē)switch(Result)caseNAME_ID:/識(shí)別出名稱(chēng)命令Stop();/停車(chē)待命break;caseCOMMAND_GO_ID:/識(shí)別出第一條命令GoAhead();/執(zhí)行動(dòng)作一：直走break;caseCOMMAND_BACK_ID:/識(shí)別出第二條命令BackUp();/執(zhí)行動(dòng)作二：倒車(chē)break;caseCOMMAND_LEFT_ID:/識(shí)別出第三條命令TurnLeft();/執(zhí)行動(dòng)作三：左轉(zhuǎn)br

35、eak;caseCOMMAND_RIGHT_ID:/識(shí)別出第四條命令TurnRight();/執(zhí)行動(dòng)作四：右轉(zhuǎn)break;default:break;動(dòng)作子程序動(dòng)作子程序包括：前進(jìn)、倒車(chē)、左拐、右拐、停車(chē)子程序。前進(jìn)：由小車(chē)的結(jié)構(gòu)原理和驅(qū)動(dòng)電路分析知：只要IOB8為高電平，IOB9,IOBIO,I0B11全部為低電平即可實(shí)現(xiàn)小車(chē)的前進(jìn)。前進(jìn)子程序包括語(yǔ)音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。倒車(chē)：由小車(chē)的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動(dòng)電路分析知：只要IOB9為高電平，IOB8，IOB1O，IOB11全部為低電平即可實(shí)現(xiàn)小車(chē)的倒退。倒退子程序包括語(yǔ)音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。左轉(zhuǎn)：由小車(chē)的結(jié)構(gòu)原理分析和

36、驅(qū)動(dòng)電路分析知：小車(chē)左轉(zhuǎn)需要兩個(gè)條件：1.前輪左偏2.后輪前進(jìn)，這時(shí)對(duì)應(yīng)的I/O狀態(tài)為：IOB8、IOB1O為高電平，IOB9、IOB11為低電平。左轉(zhuǎn)子程序包括語(yǔ)音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。右轉(zhuǎn)：由小車(chē)的結(jié)構(gòu)原理分析和驅(qū)動(dòng)電路分析知：小車(chē)右轉(zhuǎn)需要兩個(gè)條件：1.前輪右偏2.后輪前進(jìn)，這時(shí)對(duì)應(yīng)的I/O狀態(tài)為：IOB8、IOB11為高電平，IOB9、IOB1O為低電平。右轉(zhuǎn)子程序包括語(yǔ)音提示、置端口數(shù)據(jù)、啟動(dòng)定時(shí)器操作。注：在轉(zhuǎn)彎之前首先讓前輪朝目標(biāo)方向的反方向偏轉(zhuǎn)，然后再讓前輪朝目標(biāo)方向偏轉(zhuǎn)，這樣前輪的擺動(dòng)范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。voidGoAhead()/前進(jìn)P

37、laySnd(S_ACT1,3);*P_IOB_Data=0 x0100;*P_INT_Mask|=0 x0004;_asm(intfiq,irq);uiTimecont=0;/提示/前進(jìn)/以下為中斷定時(shí)操作/=/語(yǔ)法格式：voidBackUp();/實(shí)現(xiàn)功能：后退子函數(shù)/參數(shù)：無(wú)/返回值：無(wú)/倒退/提示/倒退/以下為中斷定時(shí)操作/voidBackUp()PlaySnd(S_DCZY,3);*P_IOB_Data=0 x0200;*P_INT_Mask|=0 x0004;_asm(intfiq,irq);uiTimecont=0;/=/語(yǔ)法格式：voidTurnLeft();/實(shí)現(xiàn)功能：左轉(zhuǎn)子

38、函數(shù)/參數(shù)：無(wú)/返回值：無(wú)/左轉(zhuǎn)/=voidTurnLeft()PlaySnd(S_GJG,3);康虹：基于單片機(jī)的語(yǔ)言控制小車(chē)設(shè)計(jì)華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- - -*P_IOB_Data=0 x0900;Delay();*P_IOB_Data=0 x0500;*P_INT_Mask|=0 x0004;_asm(intfiq,irq);/右轉(zhuǎn)/延時(shí)/左轉(zhuǎn)/以下為中斷定時(shí)操作uiTimecont=0;/=/語(yǔ)法格式：voidTurnRight();/實(shí)現(xiàn)功能：右轉(zhuǎn)子函數(shù)/參數(shù)：無(wú)/返回值：無(wú)/voidTurnRight()PlaySnd(S_GJG,3);*P_IOB_Data=0 x050

39、0;Delay();*P_IOB_Data=0 x0900;*P_INT_Mask|=0 x0004;_asm(intfiq,irq);uiTimecont=0;/右轉(zhuǎn)/語(yǔ)音提示/左轉(zhuǎn)/延時(shí)/右轉(zhuǎn)/以下為中斷定時(shí)操作/=/語(yǔ)法格式：voidStop();/實(shí)現(xiàn)功能：停車(chē)子函數(shù)/參數(shù)：無(wú)/返回值：無(wú)/=voidStop()*P_IOB_Data=0 x0000;PlaySnd(S_RDY,3);/停車(chē)/停車(chē)/語(yǔ)音提示中斷子程序雖然已經(jīng)有了前進(jìn)、后退以及停車(chē)(通過(guò)直接呼叫小車(chē)的名字使其停車(chē))等語(yǔ)音控制指令，但是考慮環(huán)境的干擾因素，小車(chē)運(yùn)行時(shí)的噪音影響和有效距離的限制，小車(chē)運(yùn)行后可能接收不到語(yǔ)音指令

40、而一直運(yùn)行。為了防止出現(xiàn)這種情況，加入了時(shí)間控制，在啟動(dòng)小車(chē)運(yùn)行的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)間到停止小車(chē)的運(yùn)行，該定時(shí)器借助于2Hz時(shí)基中斷完成，所示為該程序的流程圖?？梢栽诔绦蛑行薷膗iTimeset參數(shù)來(lái)控制運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)uiTimeset=2時(shí)，運(yùn)行時(shí)間為1s，以此類(lèi)推。voidIRQ5(void)_attribute_(ISR);/運(yùn)動(dòng)定時(shí)控制voidIRQ5(void)if(uiTimecont+=uiTimeset)*P_IOB_Data=0 x0000;*P_INT_Clear=0 x0004;程序中需要說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題在程序中可能有幾個(gè)地方不易理解，下面我向大家說(shuō)明一下：首先，小車(chē)有

41、沒(méi)有被訓(xùn)練過(guò)是怎么知道的？在這里利用了一個(gè)特殊的Flash單元，語(yǔ)音模型存儲(chǔ)區(qū)首單元(該示例程序中為OxeOOO單元)。當(dāng)Flash在初始化以后，或者在擦除后為Oxffff，在成功訓(xùn)練并存儲(chǔ)后為0 x0055(該值由辨識(shí)器自動(dòng)生成)。這樣就可以根據(jù)這個(gè)單元的值來(lái)判斷是否經(jīng)過(guò)訓(xùn)練。其次，為什么已經(jīng)訓(xùn)練過(guò)的系統(tǒng)在重新運(yùn)行時(shí)還要進(jìn)行模型裝載？在首次訓(xùn)練完成之后，辨識(shí)器中保存著訓(xùn)練的模型，但是系統(tǒng)一旦復(fù)位辨識(shí)器中的模型就會(huì)丟失，所以在重新運(yùn)行時(shí)必須把存儲(chǔ)在Flash中的語(yǔ)音模型裝載到辨識(shí)器（RAM）中去。第三，在轉(zhuǎn)彎時(shí)為什么前輪要先做一個(gè)反方向的擺動(dòng)？這是為了克服車(chē)體的限制，由于前輪電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力有限

42、，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)前輪偏轉(zhuǎn)不到位的情況，所以在轉(zhuǎn)彎前首先讓前輪朝反方向擺動(dòng)，然后再朝目標(biāo)方向擺動(dòng)。這樣前輪的擺動(dòng)范圍更大，慣性更大，擺幅也最大，能更好實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。第四，關(guān)于語(yǔ)音的一些具體問(wèn)題，關(guān)于語(yǔ)音的一些具體問(wèn)題請(qǐng)參看SPCE061A相關(guān)書(shū)籍中關(guān)于語(yǔ)音的詳細(xì)介紹。第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1硬件調(diào)試一、硬件鏈接語(yǔ)音控制小車(chē)電路包括兩大部分：61板部分和控制板部分，硬件部分的連接。主要用到SPCE061A的IOB8IOB11來(lái)控制小車(chē)的狀態(tài)。電源部分連接：電池電源直接接控制板電源接口J1，J2接61板的電源，連接時(shí)注意電源極性。61板和控制板的I/O連接有兩種情況：采用I/O排針向下的61板，直接將61板和控

43、制板扣接在一起即可，61板的IOBH通過(guò)J6與控制電路連通；采用I/O排針向上的61板，直接用排線將61板的IOBH和J5相連接即可。二、硬件模塊連線圖圖5.1連線圖三、功能說(shuō)明小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制：通過(guò)SPCE061A的I/O端口，驅(qū)動(dòng)控制板的H橋電路，進(jìn)而控制前輪電機(jī)和后輪電機(jī)。聲控功能：利用特定人語(yǔ)音識(shí)別實(shí)現(xiàn)小車(chē)的名稱(chēng)和動(dòng)作訓(xùn)練，并根據(jù)相應(yīng)語(yǔ)音指令輸入執(zhí)行前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車(chē)等動(dòng)作。定時(shí)控制功能：利用時(shí)基定時(shí)器設(shè)定運(yùn)行時(shí)間，小車(chē)運(yùn)行同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，時(shí)間到小車(chē)停止運(yùn)行。5.2軟件調(diào)試一、下載代碼硬件連接完成之后，檢查無(wú)誤，接下來(lái)就可以下載程序了具體的步驟為：第一步：打開(kāi)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，打開(kāi)“

44、CarDemo.spj”文件，編譯鏈接。（注意：如果看不到CarDemo.spj，請(qǐng)?jiān)趶棾龅膶?duì)話框中選擇打開(kāi)類(lèi)型為spj或者所有文件）第二步：點(diǎn)擊菜單ProjectSelectBody,或者直接點(diǎn)擊圖標(biāo)打開(kāi)如圖5.2所示的對(duì)話框：圖5.2SelectBody對(duì)話框第三步：在彈出的對(duì)話框中選擇BodyName為SPCE060A_061A，選擇Probe為Auto,點(diǎn)擊OK按鈕確定。第四步：點(diǎn)擊IDE工具欄上的圖標(biāo)頑選擇UseICE模式。第五步：按F8快捷下載按鈕,下載代碼。二、訓(xùn)練小車(chē)成功下載程序以后,去掉下載線并復(fù)位系統(tǒng)（如果使用EZ-Probe還應(yīng)將Probe選擇跳線S5拔去），小車(chē)就會(huì)提示

45、對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練采用應(yīng)答式訓(xùn)練，每條指令的訓(xùn)練次數(shù)為兩次，每一條命令的訓(xùn)練過(guò)程都是一樣的，以“前進(jìn)”為例說(shuō)明：步驟一：小車(chē)提示“前進(jìn)”；步驟二：告訴小車(chē)“前進(jìn)”；步驟三：小車(chē)提示“請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)一遍”（重復(fù)訓(xùn)練提示音）；步驟四：再次告訴小車(chē)“前進(jìn)”（重復(fù)訓(xùn)練一次）。這是一個(gè)完整的訓(xùn)練過(guò)程，如果訓(xùn)練成功，小車(chē)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入下一條指令的訓(xùn)練，并會(huì)提示下一條指令對(duì)應(yīng)的動(dòng)作；如果沒(méi)有訓(xùn)練成功，小車(chē)會(huì)提示“說(shuō)什么暗語(yǔ)呀”或者“沒(méi)有聽(tīng)到任何聲音”等信息，這樣的話就要重復(fù)剛才所說(shuō)的四個(gè)步驟，直到成功為止。整個(gè)的訓(xùn)練過(guò)程共有5次這樣的訓(xùn)練，依次為：名稱(chēng)前進(jìn)后退左拐右拐。整個(gè)的訓(xùn)練流程如圖5.3所示：開(kāi)始訓(xùn)練訓(xùn)練倒車(chē)指令

46、倒車(chē)訓(xùn)練成功Y11T訓(xùn)練名稱(chēng)N名稱(chēng)訓(xùn)練成功訓(xùn)練前進(jìn)指令前進(jìn)訓(xùn)練成功左轉(zhuǎn)訓(xùn)練成一_功1_=一亠Y1r訓(xùn)練右轉(zhuǎn)指令一右轉(zhuǎn)訓(xùn)練成功Y11訓(xùn)練成功提示1一一一_訓(xùn)練結(jié)束111F_一一一1訓(xùn)練左轉(zhuǎn)指令圖5.3小車(chē)訓(xùn)練流程5.3系統(tǒng)聯(lián)調(diào)一、訓(xùn)練小車(chē)訓(xùn)練完小車(chē)之后，怎樣進(jìn)行聲控操作，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)或者停下來(lái)呢？可以直接對(duì)小車(chē)說(shuō)前進(jìn)，或者倒車(chē)、左拐、右拐等，小車(chē)如果識(shí)別出指令會(huì)有一個(gè)回應(yīng)信號(hào)，告知你它要執(zhí)行的動(dòng)作，然后執(zhí)行該動(dòng)作。如果想要小車(chē)執(zhí)行其它動(dòng)作，直接告訴小車(chē)將要執(zhí)行動(dòng)作對(duì)應(yīng)的指令即可。比如在前進(jìn)時(shí)告訴小車(chē)“倒車(chē)”，小車(chē)識(shí)別出之后就會(huì)直接倒車(chē)。如果在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中想要小車(chē)停下來(lái)，可以直接呼叫小車(chē)的名字，

47、小車(chē)準(zhǔn)確識(shí)別之后就會(huì)停下來(lái)。二、重新訓(xùn)練在實(shí)際的使用過(guò)程當(dāng)中，可能會(huì)對(duì)訓(xùn)練的結(jié)果不滿意，或者其他人也想對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練、控制。這樣就要求小車(chē)可以被重新訓(xùn)練。為此，我們把61板的KEY3鍵定義為重新訓(xùn)練按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行之后就會(huì)不斷的掃描61板的KEY3鍵。如果檢測(cè)到KEY3鍵按下，那么程序首先會(huì)把訓(xùn)練標(biāo)志位（OxeOOO）單元擦除，并會(huì)進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)等待復(fù)位的到來(lái)。復(fù)位到來(lái)之后，程序檢測(cè)到訓(xùn)練標(biāo)志單元內(nèi)容為Oxffff，認(rèn)為小車(chē)沒(méi)有經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，就會(huì)要求對(duì)它進(jìn)行訓(xùn)練。結(jié)論本設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用了SPCE061A豐富的軟硬件資源，成功的實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音控制功能。下面簡(jiǎn)單的介紹一下實(shí)際應(yīng)用中的一些資源優(yōu)勢(shì)：在硬件方面，較高

48、的執(zhí)行速度、內(nèi)置的硬件乘法器、ADC和DAC功能、內(nèi)置的AGC自動(dòng)增益環(huán)節(jié)，這些為語(yǔ)音處理提供了強(qiáng)大基礎(chǔ)。在軟件方面，標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言編程，豐富的語(yǔ)音資源函數(shù)為編程提供了很大的方便。該設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以單芯片實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音播放與識(shí)別以及電機(jī)控制功能，相當(dāng)于“語(yǔ)音識(shí)別芯片+普通單片機(jī)”的功能。但是比“語(yǔ)音識(shí)別芯片+普通單片機(jī)”方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)要簡(jiǎn)單很多，而且成本也會(huì)降低很多。該語(yǔ)音控制小車(chē)操作比較簡(jiǎn)單，訓(xùn)練和識(shí)別成功的幾率也比較高，是一個(gè)典型的語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用方案。設(shè)計(jì)初期，我開(kāi)始了我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的

49、畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。回想這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬(wàn)千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶和收獲。在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來(lái)，是:基于單機(jī)的語(yǔ)音控制小車(chē)設(shè)計(jì)。當(dāng)選題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手資料的收集工作中，不知如何下手。我將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，終于使我對(duì)自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。在搜集資料的過(guò)程中，我認(rèn)真準(zhǔn)備了一個(gè)筆記本。我在學(xué)校圖書(shū)館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類(lèi)相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于論文的撰寫(xiě)。然后我將收集到的資料仔細(xì)整理分類(lèi)，及時(shí)拿給導(dǎo)師進(jìn)行溝通。資料已

50、經(jīng)查找完畢了，我開(kāi)始著手論文的寫(xiě)作。在寫(xiě)作過(guò)程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，在大家的幫助下，困難一個(gè)一個(gè)解決掉，論文也慢慢成型。開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)圖形的繪制工作和電路的設(shè)計(jì)工作。為了畫(huà)出自己滿意的電路圖，圖表等，我仔細(xì)學(xué)習(xí)了Excel的繪圖技術(shù)。在設(shè)計(jì)電路初期，由于沒(méi)有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，覺(jué)得無(wú)從下手，空有很多設(shè)計(jì)思想，卻不知道應(yīng)該選哪個(gè)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)師的指導(dǎo)，我的設(shè)計(jì)漸漸有了頭緒，通過(guò)查資料，逐漸確立系統(tǒng)方案。這次畢業(yè)論文的制作過(guò)程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過(guò)程。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。我從資料的收集中，掌握了很

51、多單片機(jī)、語(yǔ)音控制、軟件程序的知識(shí)，讓我對(duì)我所學(xué)過(guò)的知識(shí)有所鞏固和提高，并且讓我對(duì)當(dāng)今單片機(jī)、語(yǔ)音技術(shù)、軟件程序最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在此更要感

52、謝我的導(dǎo)師是你的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。參考文獻(xiàn)于平.移動(dòng)機(jī)器人核心控制系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)D哈爾濱理工大學(xué),2005.陳全福.智能移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D哈爾濱工程大學(xué)，2006.華亮.多功能移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)D浙江工業(yè)大學(xué)，2007.美DavidCook畢樹(shù)生李大寨譯.機(jī)器人制作提高篇M北京：北京航空航天大學(xué)出版社

53、.2005趙亮.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)M.北京：人民郵電出版社.2004AdelS.SedraandKenneth.SmithM：MicroelectronicCircuits，4rded，OxfordUniversityPress.Inc，1998.2058.談世哲、胡少宏.電路設(shè)計(jì)與制版Protel98.人民郵電出版社.1998張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京高等教育出版社.2003李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社.1993童詩(shī)白，華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）M.高等教育出版社，2000.雷思孝，李伯成等單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)-凌陽(yáng)16位單片機(jī)原理及應(yīng)

54、用M.西安:西安電子科技大學(xué)，2004.彭為，黃科，雷道仲單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講M.電子工業(yè)出版社，2006.張友德單片微型機(jī)原理、應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)M.3版上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2000.黃根春，陳小橋，張望先電子設(shè)計(jì)教程M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.李玉賢，歐陽(yáng)斌林基于SPCE061A單片機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的研究.優(yōu)秀碩士學(xué)位論文庫(kù).張震宇，王華.基于凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用.微計(jì)算機(jī)信息，2007，8-2：23.INTEGRATEDCIRCUITSDATAHANDBOOK80C51-based8-bitmicrocontrollersPHILIPS,1992AdelS.Sedra,

55、KennethC.Smith:MicroelectronicsCircuits,3rdEdition,HoltRinehartandWinston,Inc.,1991V.Yu.Teplov,A.V.Anisimov.ThermostattingSystemUsingaSingle-ChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffectJ,2002YeagerBrent.HowtotroubleshootyourelectronicscaleJ.PowderandBulkEngineering.1995MeehanJoan

56、ne,MuirLindsey.SCMinMerseysideSMEs:BenefitsandbarriersJ.TQMJournal.2008華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- #- -致謝此次畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文撰寫(xiě)過(guò)程中，得到了王老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助。課題選定后，在指導(dǎo)老師辛勤工作和教誨下，我能順利地完成了本次設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中，我系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，把以前所學(xué)習(xí)的知識(shí)螎匯貫通，連成一片，使我在綜合素質(zhì)提高、專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐工作能力等各方面都受益匪淺。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，

57、由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)教師的的督促指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里我要衷心地感謝我的論文指導(dǎo)老師。王玉杰老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了王玉杰老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。為我以后的揚(yáng)帆遠(yuǎn)航注入了動(dòng)力。感謝四年以來(lái)眾多同學(xué)和朋友的幫助，大家一起在緊張的學(xué)習(xí)之余度過(guò)了許多愉快的時(shí)光。感謝父母多年來(lái)的關(guān)愛(ài)!康虹：基于單片機(jī)的語(yǔ)言控制小車(chē)設(shè)計(jì)康虹：基于單片機(jī)的語(yǔ)言控制小

58、車(chē)設(shè)計(jì)華科學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- - - -附錄附1主要程序：工程名稱(chēng)：Car_Demo涉及的庫(kù)：CMacro1016.libbsrv222SDL.libsacmv26e.lib組成文件：main.cFlash.asm,hardware.asm,ISR.asmhardware.h,s480.h,hardware.inc硬件連接：IOA0KEY1IOA1KEY2IOA2KEY3IOB8前進(jìn)IOB9倒車(chē)IOB10左拐IOB11右拐#includes480.h#includebsrsd.h#defineP_IOA_Data#defineP_IOA_Dir#defineP_IOA_Attrib#d

59、efineP_IOB_Data#defineP_IOB_Dir#defineP_IOB_Attrib#defineP_TimerA_Data(volatileunsignedint*)0 x7000(volatileunsignedint*)0 x7002(volatileunsignedint*)0 x7003(volatileunsignedint*)0 x7005(volatileunsignedint*)0 x7007(volatileunsignedint*)0 x7008(volatileunsignedint*)0 x700A#defineP_TimerA_Ctrl#define

60、P_TimerB_Data#defineP_TimerB_Ctrl#defineP_Watchdog_Clear#defineP_INT_Mask#defineP_INT_Clear#defineNAME_ID#defineCOMMAND_GO_ID#defineCOMMAND_BACK_ID#defineCOMMAND_LEFT_ID(volatileunsignedint*)0 x700B(volatileunsignedint*)0 x700C(volatileunsignedint*)0 x700D(volatileunsignedint*)0 x7012(volatileunsign