基于单片机的语音识别系统 毕业设计

基于单片机的语音识别系统毕业设计

目录

摘要..................................... 错误!未定义书签。Abstract ................................. 错误!未定义书签。目录..................................................... I 前言.. (1)

1 方案介绍及设计简介 (2)

1.1小车的控制要求及设计方案 (2)

1.1.1小车的控制要求 (2)

1.1.2方案设计与论证 (2)

1.2SPCE061A 简介 (3)

1.2.1SPCE061A单片机概述 (5)

1.2.2SPCE061A的介绍 (7)

1.2.3SPCE061A的结构 (7)

1.3SPCE061A 单片机强大的语音功能 (7)

1.3.1语音识别的原理 (8)

1.3.2系统的结构框图 (9)

1.4语音控制小车设计要求 (10)

1.4.1功能要求 (10)

1.4.2语音控制小车的主要功能 (10)

1.4.3参数说明 (10)

1.4.4注意事项 (10)

2电路设计及程序设计 (11)

2.1电路设计基础知识 (11)

2.2电路方框图及说明 (13)

2.3各部分电路设计 (13)

2.3.1电机的选择 (14)

2.3.2继电器驱动电路的设计 (14)

2.3.3行驶状态控制电路设计 (15)

2.3.4麦克录音输入及AGC电路 (16)

2.3.5语音播报电路 (18)

3软件设计 (19)

3.1软件流程图及设计思路说明 (19)

3.1.1程序设计 (20)

3.2模块设计 (20)

3.2.1中断流程图部分 (20)

3.2.2语音识别部分 (22)

4连接和操作说明 (25)

4.1硬件模块连接图 (25)

4.1.1功能说明 (25)

4.1.2代码下载 (26)

4.1.3训练小车 (27)

4.1.4声控小车 (28)

4.1.5重新训练 (28)

总结 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

附件1 系统程序说明 (33)

前言

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。以玩具市场为例，具有高科技含量的电子玩具、智能玩具发展迅猛，电子互动式、智能化玩具已经成为玩具行业发展的主流。我国是玩具生产和出口大国，但在高科技玩具的发展方面和国外的差距很大，因此，及时投入精力广泛开展这方面的研究，无论对技术创新应用，还是社会经济发展，都有巨大的现实意义。与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。近二十年来，语音识别技术取得显著进步，开始从实验室走向市场。语音识别功能大大增加了玩具使用的乐趣，并使玩具体现出一定的智能性，因此成为大部分电子玩具、智能玩具设计中使用的关键技术。

本文利用凌阳单片机设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。该设计将遥控车由传统的手动遥控改成了语音识别遥控，集成了先进的语音识别技术，加上小车的机动灵活的特点，使控制者可以通过语音控制小车实现预设动作，从而释放控制者的双手，而且小车和控制者之间还具有一定的交互功能。所以此次研究具有较强的实用性和发展前景。

1 方案介绍及设计简介

1.1小车的控制要求及设计方案

1.1.1小车的控制要求

论文设计的要求是要用语音来控制小车的行驶状态。根据开始语音训练录制的语音命令来控制小车的前进、倒退、左转、右转和停止；在行驶的过程中小车通过光电传感器自动检测障碍物，并且自动避开障碍物绕道行驶。在整过行驶过程中小车自动记录行驶的路程和时间。

1.1.2方案设计与论证

本系统为典型的实时控制系统，易用单片机控制来实现，这里以凌阳SPCE061A单片机为主控元件，提出两种设计方案。

方案一：

采用凌阳SPCE061A十六位单片机，对小车的整个行驶过程进行实时监控，完成所有功能需要24个I/O口，由于凌阳SPCE061A单片机提供32个I/O口，一片即可实现所有功能，这为设计过程提供了极大方便。其主要设计思想是：小车上，安装一个霍尔元件利用单片机的IOB3外部中断判别轮胎转数的结果用以计算路程；安装三个检测障碍物的光电检测器和一个碰撞开关，利用IOB4、IOB5、IOB6用扫描的方式来控制拐弯和返回；利用单片机的IOB8-IOB11控制继电器选择小车的正、反向行驶；凌阳SPCE061A十六位单片机提供了丰富的时基信源和时基中断，给设计者以大量的选择空间，并给设计者提供精确的时基计数，其加减速通过大功率电阻消耗功率来实现。整体框架如图1，这种方案可以使程序简单，易于控制。

方案二：

此方案也采用凌阳SPCE061A十六位单片机，与第一种方案不同之处在于利用单片机的IOB8 、IOB9产生控制调速的脉宽和控制小车的正、反行驶，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，这里考虑到大众化设计，采用第一个方案。

1.2SPCE061A 简介

在众多的单片机中，如C51、ARM、AVR等，我们选择了凌阳系列的单片机，采用的是凌阳61单片机，因为它本身具有音频处理功能，我们板子上具有音频输出，输入通道，具有麦克风，扬声器等硬件。在凌阳公司提供的开发环境中本身就具有关于音频处理的库函数以及音频压缩软件，在进行处理的时候比较容易，所以我们选择凌阳61的单片机，

基本结构如下图所示：