毕业设计 语音控制小车
毕业设计_无线语音遥控智能车
毕业设计_无线语音遥控智能车摘要:无线语音遥控智能车是一种结合了无线通信、语音识别和智能控制技术的新型智能玩具。
本文主要介绍了该智能车的硬件设计、软件设计以及实验结果。
实验表明,该智能车能够通过语音指令实现前进、后退、转向等基本动作,具有较高的准确性和稳定性,具有广泛的开发和应用前景。
关键词:无线语音遥控;智能车;语音识别;硬件设计;软件设计一、引言随着科技的不断进步和人们需求的日益增长,智能玩具逐渐成为人们的关注焦点。
无线语音遥控智能车作为一种新型智能玩具,在儿童玩耍和学习中具有广泛的应用前景。
本文旨在设计一种基于无线通信和语音识别技术的智能车,通过语音指令实现对智能车的遥控操作。
该智能车具有简单易用、操作灵活、准确性高等特点,可以有效提高儿童的动手能力和创造力。
二、系统设计无线语音遥控智能车主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要包括无线通信模块、语音识别模块、电机控制模块和供电模块等;软件部分主要包括遥控软件和控制算法。
2.1硬件设计无线通信模块采用无线射频模块,可以实现智能车与遥控设备之间的无线通信。
语音识别模块采用成本较低的语音识别芯片,可以实现对语音指令的准确识别。
电机控制模块采用电机驱动芯片,可以控制电机的转动方向和速度。
供电模块采用锂电池供电,可以提供稳定的电源。
2.2软件设计遥控软件采用Android平台进行开发,用户可以通过手机或平板电脑上的应用程序进行遥控操作。
控制算法主要包括语音识别算法和电机控制算法,通过对语音指令的解析和处理,实现对电机的控制。
三、实验结果通过对无线语音遥控智能车进行实验,验证了其可行性和有效性。
实验结果表明,该智能车能够准确识别语音指令,并能够按照指令进行相应动作,如前进、后退、转向等。
同时,该智能车的响应速度快、操作灵活,用户体验良好。
四、结论与展望本文设计了一种基于无线语音遥控的智能车,通过语音指令实现对智能车的遥控操作。
该智能车具有简单易用、操作灵活、准确性高等特点,可以作为一种智能玩具在儿童玩耍和学习中广泛应用。
智能循迹避障声控小车设计__毕业设计
智能循迹避障声控小车设计摘要系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。
采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。
系统能实现对线路进行寻迹,小车可以前进或后退,遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行,系统可以利用声音控制小车的启停。
整个系统小巧紧凑,控制准确,性价比高,人机互动性好。
关键词:P89V51单片机;红外避障;线路寻迹;直流减速电机ABSTRACTSystem is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single-chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction.KEYWORD:P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance;Tracing;DC motor speed目录1 系统设计 (1)1.1 设计要求 (1)1.1.1 基本要求 (1)1.1.2 扩展部分 (1)1.2 总体设计方案 (1)1.2.1 基本模块设计方案论证与比较 (1)1.2.2 系统总体设计方案 (5)2 单元硬件电路设计 (6)2.1 光电对管寻迹模块 (6)2.2电机驱动电路的设计 (6)2.3红外避障模块 (7)2.4 单片机P89V51核心模块 (8)2.5 声控电路 (8)2.6 语音播报模块 (9)3 系统软件设计 (10)3.1主程序流程图 (10)3.2 传感器数据处理及寻迹程序流程 (11)4 系统测试 (12)4.1 硬件测试 (12)4.2 硬件与软件的联机测试 (12)5 测试数据及实验结果 (13)参考文献 (14)1 系统设计1.1 设计要求1.1.1 基本要求1、小车可以自动寻迹在设计好的线路上向前或向后跑。
声控小车设计论文
声控小车设计中文摘要:声控小车指的是能够在人的语音命令控制下完成具体动作的小车,主要由控制板、驱动电路和车体组成,同时还要编辑合适的软件来具体控制小车的动作。
控制板主要负责软件的写入,能够完成语音信号的压缩、存储、辨识、响应等功能,而驱动电路则能够根据控制板送来的驱动信号对车体上的直流电机和继电器进行控制,从而完成具体的动作。
在本次设计中,控制板我们将采用凌阳公司的16位单片机,驱动电路将根据单片机的控制原理由我们利用模拟器件自己焊接。
软件的编写将主要参考单片机的C语言程序设计,编译环境为凌阳公司的IDE 1.16.1.具体软件编写和硬件功能实现将在正文中详细讲述。
关键词:凌阳16位单片机,语音识别,单片机C语言编程,驱动电路设计英文摘要:The audio-control car is a kind of car that can be controlled by human's voice and can achieve many functions such as Turn-right ,Turn-left, Go-ahead and Back-off.The car is composed of 3 parts: control board, drive board and base. The software should be downloaded in the control board is also necessary. For the control board, it should have 2 qualifications: first, the software can be planted in, second, the voice signal can be compacted, stored, differentiated and responded. For the drive board, it should control the DC motor and the relay directly via the signal that sent by the control board.For this design, we will use the Single Chip Microprocessor (SCM) manufactured by Sunplus Corporation as the control board, so the drive board should be fit for the SCM. The software will be compiled in the IDE 1.6.1 also provided by Sunplus Corporation. The design process will be introduced in the following text in details.Keywords: Single Chip Microprocessor, Audio control, program design.目录:前言 (3)一、硬件电路设计及连接 (3)1.1 SPCE061A (3)1.1.1 SPCE061A总述 (3)1.1.2SPCE061A 性能 (3)1.1.3 选择SPCE061A的理由 (4)1.1.4 凌阳16位单片机SPCE061A实物图 (4)1.1.5 SPCE061A内部结构框图 (5)1.2.车体驱动电路 (6)1.2.1车体驱动电路设计思路 (6)1.2.2实际驱动电路 (7)1.3、小车车底部分 (8)1.4.硬件部分结论 (8)二、软件编写与调试 (9)2.1主程序流程图 (9)2.2 控制口连接方式 (10)2.3.RAM中数据存取方式 (11)2.4语音训练和识别 (12)2.4.1语音命令训练过程 (12)2.4.2语音识别过程 (13)2.5 具体动作的实现 (13)2.6语音命令的重新训练 (14)2.7程序的组成和调试 (14)2.8程序代码下载 (15)三、小车的操作说明: (15)3.1使用方法 (15)3.2使用时的注意事项 (15)四、结论 (16)五、参考书目 (16)正文:前言:本次设计的目的是利用凌阳16位单片机SPCE061A的语音播放和语音识别资源进行语音控制,使小车能在具体的语音命令下完成前进、后退、左拐、右拐的动作。
基于单片机语音控制小车的设计
安装传感器,如红外传感器、超声波传感器等,以检 测障碍物和路径。
语音识别模块
选用适合的语音识别模块,以实现小车的语音控制功 能的电池,如锂电池或镍氢电池,以满足小车的供电需求。
充电器
设计或选用适合电池的充电器,以确保电池的正常充电和使用。
电源管理电路
设计或选用适合的电源管理电路,以实现稳定的电压输出和电流控 制。
基于单片机语音控制小车的设计
• 引言 • 单片机介绍 • 语音识别技术 • 小车硬件设计 • 小车软件设计 • 测试与验证 • 结论与展望
01
引言
设计背景
语音控制技术的发展
实际应用需求
随着人工智能和语音识别技术的快速 发展,语音控制已经成为智能家居、 智能机器人等领域的重要应用。
在某些特定场景下,如家庭、办公室 等,需要一种能够通过语音控制的小 车来实现便捷的移动和操作。
01
特征提取
通过对语音信号进行预处理和特 征提取,提取出语音中的关键信 息,如音调、音高、音长等。
模式匹配
02
03
训练模型
将提取出的语音特征与预先训练 好的模型进行匹配,找出最相似 的模型,从而识别出语音内容。
通过大量的语音数据训练出高效 的模型,以提高语音识别的准确 率。
小车的控制逻辑设计
输入接口
03
除了基本的移动功能,还可以通过扩展接口实现其他功能,如
携带物品、巡逻监控等。
02
单片机介绍
单片机的定义
• 单片机是一种集成电路芯片,它包含了计算机的基本组成 单元,如中央处理器、存储器、输入输出接口等。它具有 体积小、功耗低、可靠性高等优点,广泛应用于各种嵌入 式系统中。
单片机的种类和特点
基于单片机技术的语音控制小车设计--(
基于单片机技术的语音控制小车设计--(附:湘潭市技师学院毕业论文(设计)题目关于单片机控制语音小车的系统设计专业机电一体化班级:姓名指导教师2012 年 2 月27 日关于单片机控制语音小车的系统设计目录1、引言2、语音控制小车设计要求2.1 功能要求2.2 参数说明3. SPCE061A特性简介4、系统总体方案介绍5、系统硬件设计5.1 车体介绍5.2 小车的行走原理5.3 控制板原理图6、系统软件设计6.1 系统的主程序设计6.2主控制源程序:6.3 语音识别的原理简介7、总结8、结束语基于单片机技术的语音控制小车设计1、引言语音处理技术是一门新兴的技术,它不仅包括语音的录制和播放,还涉及语音的压缩编码和解码,语音的识别等各种处理技术。
以往做这方面的设计,一般有两个途径:一种方案是单片机扩展设计,另一种就是借助于专门的语音处理芯片。
普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法,即使勉强实现也要加很多的外围器件。
专门的语音处理芯片也比较多,如ISD 系列、PM50 系列等,但是专门的语音处理芯片功能比较单一,想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。
SPCE061A 是一款 16 位μ'nSP结构的微控制器。
该芯片带有硬件乘法器,能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。
它不仅运算能力强,而且处理速度快,单周期最高可以达到 49MHz。
SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。
同时该 SOC 芯片具有 ADC 和 DAC 功能,其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节,能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部,两路 10 位的电流输出型DAC,只要外接一个功放就可以完成声音的播放。
以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。
借助于 SPCE061A 的语音特色,“基于单片机技术的语音控制小车设计”实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能.2、语音控制小车设计要求2.1 功能要求:1.可以通过简单的 I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能;2.配合 SPCE061A 的语音特色,利用系统的语音播放和语音识别资源,实现语音控制的功能;3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态;4.在超出语音控制范围时能够自动停车。
毕业设计(论文)-基于单片机的声控小车设计
毕业设计题目基于单片机的声控小车设计姓名学号系部理工系年级专业2012级电子信息工程一班指导教师2016年 5月 1 日摘要在过去三四十多年来,声控智能小车逐渐成为人们生活的必需品,声控智能小车为人们的居住、出行以及旅游等方面创造力良好的条件。
随着社会经济和科学技术的逐步发展,声控智能小车的设备也不断地进行更新换代,优秀的声控智能小车控制系统层出不穷。
另一方面,随着城市人口的剧增,声控智能小车面临需求量越来越大,传统的声控智能小车测量遥控时操作麻烦,精度不高。
声控智能小车使用者因为精度不高或者操作繁琐的情况时有发生,给声控智能小车声控智能小车使用者带来很多不便。
基于这种原因,现在声控智能小车急需增加在一定遥控范围内的功能系统,来解决声控智能小车面临的上述问题。
本文正是基于以上实际需求,设计了一种新型的基于单片机的声控智能小车控制器的设计系统。
该系统由89C51单片机作为系统控制芯片,在声控智能小车上增加USB电插口,并利用单片机控制在手机充满时自动关闭该口的电源;可以通过人体的声音识别来控制智能小车的前进或者拐弯等动作,可以用定量地控制用户对小车的控制。
关键词:声控智能小车;80C51;程序控制;遥控保护Title V oice control car design based on MCUAbstractIn the past thirty or forty years, the socket has gradually become a necessity in people's lives, outlet for people live, travel, tourism and other aspects of creativity in good condition. With the development of social economy and science and technology, socket equipment is constantly upgrading, excellent control system emerge in an endless stream socket. On the other hand, with the city's population increasing, facing socket demand is growing, the traditional temperature measurement socket operation trouble, the accuracy is not high. Because the socket user accuracy is not high or tedious situations have occurred, to bring a lot of inconvenience to users socket socket. For this reason, now need to increase the socket in a certain temperature range of the digital display system, to solve the problem faced by the socket.This paper is based on the actual demand, design a new design system of socket controller based on mcu. The system by the MCU 89C51 as the system control chip, USB power jack on the socket, and controlled by a single chip on the phone with automatically shut down the power; increase the anti lightning, anti short circuit, overload prevention, anti leakage function and power detection function, can use mobile phone client view this month's electricity.Key words: Socket; 80C51; program control; over current protection目录摘要 (II)1 绪论 (3)1.1 课题研究的背景和意义 (3)1.2 智能声控小车的设计原理 (4)1.3 设计的主要完成工作 (6)2 系统设计理论基础 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统设计要求 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 单片机模块 (9)3.2 继电器模块 (11)3.3 液晶显示电路 (12)3.4 按键电路的设计 (13)3.5 语音识别电路设计 (14)3.6 电机驱动电路 (14)4 系统软件设计 (16)4.1 主程序流程 (16)4.2 语音识别模块编程 (17)4.3 LCD显示程序设计 (18)4.4 键盘接口应用实现 (20)4.5 系统遥控程序的实现 (21)5 系统仿真和调试 (22)5.1 PROTUES仿真软件的介绍 (22)5.2 KEIL软件的介绍 (23)5.3 系统仿真 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录(实物图与源代码) (29)1 绪论伴随着社会科技的发展和经济的进步,声控智能小车由上世纪八十年代的人工操作和遥控设定逐渐被自动控制加模块系统所替代。
智能语音小车软件毕业设计
4.第十周~第十一周 编程调试,整理并组织论文。
5.第十二周~第十四周 再次焊装调试,完成修改稿,定稿,打印,交评阅。
6.第十五周~第十六周 评阅与答辩。
四、主要参考书及参考资料
[1]谢宜人主编.单片机实用技术问答.北京:人民邮电出版社,2003年
[2]靳达.单片机应用系统开发实例导航.北京:人民邮电出版社,2003年
[3]流光斌等.单片机系统实用抗干扰技术.北京:人民邮电出版社,2004年
[4]余永权.ATMEL89系列单片机应用技术.北京:航空航天大学出版社,2002年
[5]陈瑾.智能小车运动控制系统的研究与实现[D].东南大学硕士论文,2005年
[6]韦巍.智能控制技术[M].北京:机械工业出版社,2000年
[7]蒋新松.机器人学导论[M].辽宁科学技术出版社,2003年
[8]孙迪生,王炎.机器人控制技术.北京:机械工业出版社,1997年
[9]陈明荧.8051单片机课程设计实训教材,清华大学出版社, 2003年
[10]蔡美琴等.MCS-51系列单片机系统及其应用.高等教育出版社, 2004年
[11]卓晴等编.学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯.北京:航空航天大学出版社,2007年
[12]张阳编.MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发.北京:电子工业出版社,2011年
[13]何此昂,周渡海等编著.Freescale 08系列:单片机开发与应用实例.北京:航空航天大学出版社,2009年
[14]王宜怀,曹金华 编著.嵌入式系统设计实战/基于飞思卡尔S12X微控制品.北京:航空航天大学出版社,2011
本文主要是以LD3320传感器作为语音识别模块,通过其内部语音识别程序,对其接收到的语音命令,输出相应的信号。以16位飞思卡尔单片机MC9S12XS128微处理器为控制核心,处理接收的信号,使小车按照命令要求,实现不同动作。
基于凌阳单片机的语音控制小车---毕业设计 - 副本
基于凌阳单片机的语音控制小车摘要声音控制功能是凌阳单片机的一个特色,通过这个功能更能够实现普通单片机无法实现的一些任务,本设计是通过凌阳单片机的语音处理功能实现语音控制小车的前进和方向,并让小车作出相应的回答,设计系统主要包括三大部分,其中两部分为硬件部分:凌阳单片机的小系统,包括I/O端口、DAC转换、ADC转换等等;另一部分是控制板部分,用于控制电机的旋转方向;第三部分为软件部分。
关键词:语音控制小车;声控;小车;SPCE061ABased on Ling Y ang monolithic integrated circuit's voice control carAbstractThe phonic control function is a Ling Y ang monolithic integrated circuit's characteristic, suffices some duties which through this function realizes the ordinary monolithic integrated circuit to be unable to realize, this design is realizes the voice control car's advance and the direction through the Ling Y ang monolithic integrated circuit's pronunciation processing function, and lets the car make the corresponding reply, the design system mainly includes three major parts, two parts for hardware part: The Ling Y ang monolithic integrated circuit's small system, including the I/O port, DAC transforms, ADC transformation and so on; Another part is the control panel part, uses in controlling electrical machinery's hand of rotation; The third part is the software part.Key word: V oice control car;V oice control;Car;SPC061A目录1 引言 (1)2方案论证 (2)2.1方案论证 (2)3语音控制小车设计要求 (3)3.1功能要求 (3)3.2备注 (3)3.2.1 参数说明 (3)3.2.2 注意事项 (3)3.3扩展功能 (3)4 凌阳芯片的介绍 (4)4.1SPCE061A芯片的特点及其功能 (4)4.2SPCE061A芯片内核结构 (5)5硬件系统设计 (6)5.1系统的总体方案 (6)5.1.1 16位微处理器芯片的外围结构 (6)5.261板的各部分硬件模块 (7)5.2.1 麦克录音输入及AGC电路 (7)5.2.2 数摸转换电路 (7)5.2.3 按键,LED和复位电路 (8)5.2.4 电源电路 (8)5.2.5 下载线接口电路和在线调制电路 (9)5.2.6 16位微处理器的连接电路 (9)5.3车体介绍 (10)5.4小车的行走原理 (10)5.5控制电路原理板 (11)5.6控制电路原理 (12)5.6.1 后轮电机驱动电路原理 (12)5.6.2 前轮电机驱动电路原理 (13)6 系统软件设计 (14)6.1系统主程序设计流程图 (14)6.2语音识别 (15)7硬件制作及系统调试 (17)7.1硬件制作 (17)7.2调试和下载程序 (17)7.3调试小车 (17)7.4初试小车 (17)7.5重新调试 (18)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录附录1 电路原理图(61板)附录2 电路原理图(控制板)附录3 元件清单附录4 PCB图附录5 小车图片附录6 主控制源程序基于凌阳单片机的语音控制小车1 引言语音控制技术是一门新兴技术,可以通过语音直接控制电子产品,摆脱了遥控器的束缚。
毕业设计开题报告——基于Linux内核的语音控制智能小车 精品
导
教
师
意
见
指导教师签名:
年月日
设
计
内
容
本课题《基于Linux内核的语音控制智能小车》是自身职业生涯规划的一个初步摸索。但由于本人能力、时间有限,没能制作出语音控制智能小车成品,且在语音信号特征值提取、DTW算法分析等部分均是借鉴于前辈们的成果;自己动手完成的部分主要有:在以S3C6410微处理器为核心的硬件平台上,构建用于具体开发板的嵌入式Linux软件平台,并根据小车控制等实际需要对其进行改写及相关驱动程序的开发。具体行文如下:
毕业设计(论文)开题报告
课题名称
基于Linux内核的语音控制智能小车
研
究
目
的
及
意
义
研究目的与意义:
基于不断发展的互联网技术和不断趋于成熟的物联网技术,移动互联时代已经到来。对于不远的未来我们不难想象:未来;一切皆终端,一切皆智能;而基于智能化时代的重要标准那就是如何建立性价比高的嵌入式系统。与通用计算机不同,嵌入式系统的软硬件都必须高效的运行,尽量加以裁剪,力求在同样的硅片面积上可以实现更丰富的性能,这样的产品才具有更大的市场竞争力。嵌入式Linux内核具备内核可配置性,可广泛适用于各类不同的嵌入式设备。Linux操作系统和高性能处理器相结合的嵌入式系统,已经成为当前的一个研究热点。特别是移动手持设备的开发,目前以Apple和SAMSUNG为代表的各大型公司打的火热,各公司都在争取大的市场份额以为其生态产业链的实现奠定基础,而相关嵌入式技术的好坏则是决定其市场份额的关键因素。
首先,对针对特定人、小词汇量的嵌入式语音识别模块的设计进行了介绍,说明了语音识别的预处理及算法选用;然后,在三星公司生产的S3C6410为核心的ARM11开发板、麦克风、直流电机驱动板、实体小车等硬件平台的基础上详细介绍了:本课题smdk6410开发板所需的交叉编译环境的搭建、S3C6410处理器启动引导Boot Loader的配置烧写;及根据实际的硬件和小车功能控制需求,对Linux内核进行裁剪和添加,特别对语音识别模数转换的ADC和小车运动控制的PWM驱动进行了代码实现。最后,将新制作的适应具体需求的Linux内核进行编译移植。
声控小车
学士学位毕业设计(论文)基于单片机的声控小车学生姓名:XXX指导老师:X X所在学院:信息技术学院专业:电气工程及其自动化中国·大庆2015 年 5 月摘要本文主要设计一种用语音进行控制的单片机小车。
声控小车以拥有可编程音频处理的凌阳SPCE061A单片机作为整个系统的控制核心,不需要添加额外的语音芯片就能实现语音控制功能;声控小车采用H桥电路控制小车电机转动,根据语音识别技术,采用C语言进行编程,实现小车的前进、停止左转和右转,以及语音播报功能。
关键词:SPCE061A 声控小车语音识别H桥电路ABSTRACTThis paper states the design of a voice control car based on single chip microcomputer. In hardware design of the car, we use SPCE061A as the control center in the system, which have programmable audio processing and can realize voice control function without additional voice chip. V oice control car use H- bridge circuit to control the car motor rotation, according to the speech recognition technology, using C language programming, realize the car forward, stop, turn left, turn right and voice broadcast.Keywords: SPCE061A V oice control car Speech recognition technology H- bridge circuit目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................ I I 前言 (IV)1绪论.............................................................................................. - 1 -1.1国内外研究发展和现状 ........................................................ - 1 - 1.2研究主要内容......................................................................... - 2 -1.3研究的目的和意义................................................................. - 3 -2 小车的设计方案......................................................................... - 4 -2.1设计方案的选择..................................................................... - 4 -2.2整体设计方案......................................................................... - 4 -3 系统的硬件设计......................................................................... - 7 -3.1 MCU核心控制模块设计 ...................................................... - 7 - 3.2语音识别模块的设计........................................................... - 10 - 3.3 电机及其驱动电路模块设计 ............................................. - 13 -3.4电源模块............................................................................... - 15 -4 系统的软件设计....................................................................... - 17 -4.1语音模块程序设计............................................................... - 18 - 4.2电机控制模块程序设计 ...................................................... - 19 - 4.3主程序设计........................................................................... - 20 - 结论............................................................................................... - 22 -参考文献....................................................................................... - 23 -致谢............................................................................................... - 25 -附录一声控小车硬件原理图 .................................................... - 26 -附录二声控小车程序................................................................. - 27 -前言随着人们生活水平的提高,电子产品的快速发展,普通电子产品的消费已经满足人们需求。
基于单片机的声控小车的控制
江苏科技大学本科毕业设计(论文)学院江苏科技大学专业机械电子工程学生姓名***班级学号05******指导教师李磊二零零九年六月江苏科技大学本科毕业论文江苏科技大学本科毕业论文基于单片机的声控小车控制The control of V oice-activated car based on Single Chip摘要随着电子工业的发展,具有语音控制功能的小车越来越受到人们的青睐,在人们的日常消费生活中起着不可忽视的作用。
目前,声控技术已在很多领域得到使用。
比如声控手机、声控洗衣机、电视机、电脑等设备。
本文对声控小车概况做了阐述。
在硬件设计方面,本论文以凌阳公司的SPCE061A 单片机为控制核心,以语音小车控制电路板为辅,设计小车的动作。
在软件方面,利用C语言进行编程,进行语音的“训练”和“识别”。
设计出具有如下功能的语音声控小车:能够根据录制的语音命令来控制小车的启动、停止、返回、拐弯。
论文首先对系统的方案进行论证,然后对各单元的软件、硬件工作原理进行了阐述,并介绍了系统的主要组成部分情况。
关键词:SPCE061A,语音识别,全桥驱动,小车AbstractWith the development of the electronics industry,the voice-control car become more and more popular to people. And it plays an important role in people's daily life. At present, the voice-activated technology has been used in many fields. For example, voice-activated phone. Only if you called out the names you want and it automatically called the telephone. There are also voice-activated washing machines, televisions, computers and other equipments.This article gives a detail to the voice-activated car. In hardware design, the paper use Sunplus SPCE061A as the control of core. On the software, we use C language programming for voice "training" and "recognition". It has the following features: According to recorded the voice command to control the car to start, stop, return, and turn.First of all ,papers confirm the system of program, and then describe the unit's software, hardware as well as introduce the main components of the situation.Key words: SPCE061A,Speech Recognition,Full-bridge driver,Trolley目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究状况 (1)1.3存在的不足或有待解决的问题 (2)1.4课题的目的任务和要求 (2)第二章设计方案论证 (3)2.1系统总体方案 (3)2.2系统硬件方案 (4)2.3系统控制方案 (5)2.4小结 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1SPCE061A 特性简介 (6)3.2精简开发板——61 板 (7)3.3车体介绍 (8)3.3.1小车的行走原理 (9)3.4控制板原理图 (11)3.4.1全桥驱动原理 (12)3.4.2动力电机驱动电路 (15)3.4.3方向电机控制电路 (15)3.5小结 (17)第四章系统软件设计 (18)4.1 系统的总体程序流程 (18)4.1.1 语音识别的原理简介 (19)4.1.2 训练子程序 (20)4.1.3 语音识别子程序 (22)4.1.4 动作子程序 (22)4.1.5 中断子程序 (24)4.2 程序中需要说明的几个问题 (25)4.3小结 (26)结语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (31)第一章绪论1.1引言所谓声控技术其实也就是利用语音识别技术来达到控制或者操作的一种技术,而语音识别技术这近五年来已经有很大的进步,最新的语音识别技术可以辨识90%以上的人类说出的字。
光机电一体化毕业设计基于语音控制的智能小车设计
本科毕业设计(论文)基于语音控制的智能小车设计学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器(光机电一体化方向)年级班别20 级(1)班学号学生姓名指导教师20 年月摘要现代社会电子产业高速发展使自动化成为广大民众的日常话题,越来越普及的语音控制系统在生活中随处可见,随着时间的推移,自动化与语音控制系统的结合也必将进入商用阶段。
本文将设计一种通过无线语音控制系统模拟的未来智能语音小车,展示智能语音小车的软件、硬件设计原理。
智能语音小车使用凌阳公司推出的SPCE061A 16位单片机作为主控中心,其中不仅拥有完整的系统电路,另外包含了供电、声音和复位电路等,配合其语音播放以及语音识别的特色,通过训练的语音指令命令小车使其前进、倒退、左转、右转,另外小车还支持重新语音训练。
SPCE061A 16位单片机具有低电压、低功耗、高性价比等特点,配合其开发环境IDE即可完成小车的总体设计方案,其中包含了语音播放、语音识别、驱动等,最终成为一辆智能的语音控制小车。
该系统是以特定人嵌入式语音识别系统为主。
通过实验测试表明,在外界的环境噪音较小并且发令者发音清晰的情况下,该小车可以对经过训练后的语音指令做出动作,并且性能稳定。
最后将会介绍IDE集成开发环境的功能,开发操作方法,以及如何使用小车。
该设计在软硬件的角度具有前瞻性,具体说明了未来智能语音小车的发展方向,具有推广价值。
关键词:SPCE061A,无线语音控制,语音识别,单片机,智能小车AbstractModern society The rapid development of the electronics industry makes automation become the daily topic of the general public. The increasingly popular voice control system can be seen everywhere in life. With the passage of time, the combination of automation and voice control system will enter the commercial stage.This article will introduce a wireless voice control system simulation of the future of intelligent voice car, display intelligent voice car software, hardware design principles. Intelligent voice car using Sunplus SPCE061A 16-bit microcontroller as the main control center, which not only has a complete system circuit, including the power supply, sound and reset circuit, with its voice playback and voice recognition features, through training V oice command command car to make it forward, back, turn left, turn right, another car also supports re-voice training. SPCE061A 16-bit microcontroller with low voltage, low power consumption, cost-effective features, with its development environment IDE can complete the overall design of the car, which includes voice playback, voice recognition, drive, etc., and ultimately become a smart voice Control the car. Experiments show that the car can be trained on the voice commands after training, and the performance is stable when the ambient noise is small and the sender is clear. The design of the hardware and software in the perspective of a forward-looking, specifically the future direction of the development of intelligent voice car, with the promotion of value.Key words:SPCE061A,Wireless voice control,Speech Recognition,Single chip,Smart car目录1 绪论 (1)1.1 题目背景及目的 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 题目研究内容 (2)2 语音识别小车的硬件总体方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 SPCE061A总述 (3)2.2.1 SPCE061A特点 (3)2.2.2 SPCE061A性能 (4)2.2.3 SPCE061A的结构 (4)2.2.4 引脚排列 (5)2.3 SPCE061A最小系统 (6)2.4 61板硬件框图及简要说明 (7)2.4.1 61板接口说明 (8)2.4.2 61板的检测 (10)2.5 系统总体方案 (12)2.5.1 系统硬件方案 (13)2.5.2 系统控制方案 (14)2.6 车体部分介绍 (14)2.7 小车的行走原理 (15)2.8 控制板原理图 (15)2.9 全桥驱动原理 (16)2.9.1 动力驱动电路 (17)2.9.2 方向控制电路 (18)3 语音识别系统的软件设计 (20)3.1 语音识别系统 (20)3.2 语音识别系统的硬件组成 (20)3.3 语音信号的预处理 (21)3.4 特征参数提取 (21)3.5 矢量量化技术 (22)3.6 模板训练方法及匹配方法 (22)3.7 系统软件总体程序流程 (22)3.8 语音识别的层次结构及流程 (24)3.8.1 训练子程序 (25)3.8.2 语音识别子程序 (26)3.8.3 动作子程序 (27)3.8.4 中断子程序 (29)3.8.5 系统开发环境IDE及ISP工具 (29)3.9 程序中需要说明的问题 (30)4 智能语音小车的测试 (32)4.1 连接硬件 (32)4.2 代码下载 (32)4.3 训练小车 (33)4.4 声控小车 (34)4.5 重新训练 (34)4.6 语音识别测试结果 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录A (39)1 绪论1.1 题目背景及目的现代社会电子技术发展迅猛,自动化也随之崛起,在语音识别已成为大众日常生活中的一部分时,预见未来的汽车也将发展成为音控驾驶。
智能循迹避障声控小车设计__毕业设计
智能循迹避障声控小车设计__毕业设计毕业设计报告摘要:本文主要介绍了一种智能循迹避障声控小车的设计方案。
该小车通过声音的控制实现前进、后退、转向等操作,并能够通过红外线传感器实时地检测到前方的障碍物,并做出相应的避障操作。
此外,小车还具备循迹功能,能够通过线性二分法实现按照指定的线路行进。
整个系统的设计基于Arduino控制平台和相关的传感器模块,通过编程实现各功能的控制和算法的运行。
实验结果表明,该小车能够稳定地完成循迹避障和声控的功能,具有较高的可靠性和灵活性。
关键词:智能小车,循迹,避障,声控,Arduino一、引言随着计算机技术和电子技术的发展,智能小车成为了人们关注的焦点之一、智能小车运用到了很多新的技术,如声控、避障、循迹等,为人们的生活带来了很多便利。
基于此,本文设计了一种智能循迹避障声控小车,通过声音的控制和红外线传感器的检测,实现了小车的前进、后退、转向、避障等功能,并通过循迹实现了指定线路的行进。
二、设计方案2.1硬件设计本设计使用Arduino控制平台作为主控制器,通过连接相关的传感器模块实现各个功能的控制和检测。
具体的硬件设计如下:1)Arduino主控制器:作为整个系统的核心,负责接收声音控制和传感器信号,控制电机进行驱动。
2)声音传感器:通过检测声音的强度和频率,判断用户的操作指令,并将指令传递给Arduino主控制器。
3)红外线传感器:安装在小车前方,实时检测到前方的障碍物并发出信号,通知Arduino主控制器避障。
4)电机驱动模块:负责驱动小车的电机进行前进、后退、转向等操作。
2.2软件设计软件设计主要基于Arduino编程语言,实现各功能的控制和算法的运行。
具体的软件设计如下:1)声控部分:通过编写声音控制的代码,实时接收声音传感器的声音强度和频率,并根据预设的阈值匹配相应的操作指令,将指令传递给电机驱动模块进行实际操作。
2)避障部分:通过编写红外线传感器的代码,实时检测到前方的障碍物,并根据检测结果进行相应的避障操作,如后退、转向等。
具有语音控制及火警功能的智能小车设计 毕业设计
XXXXXX本科毕业设计(论文)题目具有语音控制及火警功能的智能小车设计院系机械学院专业机械设计制造及其自动化姓名XX学号XXXXXX学习年限201X年X月至20XX年6月指导教师XX 职称助教申请学位XXX 学士学位年月日摘要:在科学技术高速发展的今天,智能小车的迅速发展也使它逐渐进入了人们的视野。
智能小车的功能也在逐渐增加。
在火场、地震、泥石流等自然灾害现场都能看到智能小车的身影。
本文设计的具有语音控制及火警功能的智能小车,由MultiFLEX™2-PXA270控制器、CDS5516舵机、语音控制系统、温度报警系统、避障系统等组成。
它具有识别“前进,左转,右转,加速,减速,停止,后退”等语音控制的功能,并具有检测现场温度的功能和自我保护的功能(如温度过高自动后退几步),有火情时闪光、发出声音报警。
关键词:智能小车控制器语音控制避障Abstract:With the rapid development of science and technology today, the rapid development of the intelligent car also makes it gradually entered people's field of vision. Smart car function in increasing. You can see the smart car figure in natural disasters, earthquakes, landslides and other fire scene.In this paper, the design of voice control and fire alarm function of the smart car is, the system is controlled by a MultiFLEX it 2-PXA270 controller, steering gear CDS5516, voice, temperature alarm system, obstacle avoidance system. It can identify the "forward, turn left, turn right, speed up, slow down, stop, back and voice control function and has detection site temperature function and self protection function (such as the temperature is too automatic step back), there is a fire in the flash, the alarm will sound.Keywords: intelligent vehicle controller voice control and obstacle avoidance具有语音控制及火警功能的智能小车设计第1章绪论1.1背景和研究意义在科学技术迅猛发展的今天,关于智能小车的研究也越来越受到人们的关注。
电气电子毕业设计380攀枝花学院语音控制小车系统设计
摘要随着电子工业的发展,目前这种具有语音控制功能的小车越来越受到人们的青睐,在人们的日常消费生活中起着不可忽视的作用,本系统以凌阳公司的SPCE061A单片机为控制核心,设计一个具有如下功能的语音声控小车:能够根据开始录制的语音命令来控制小车的启动、停止、返回、拐弯和自动避开障碍物等动作。
其方法是在小车上安装三个检测障碍物的光电传感器和一个碰撞开关,利用扫描的方式,扫描单片机的IOB4、IOB5、IOB6接口来控制拐弯和返回;利用单片机的IOB8-IOB13接口控制继电器来选择小车的正、反向和加、减速行驶,其中IOB8-IOB9控制电机MOTOR A的正反转,IOB10-IOB11控制小车行驶过程中的三个速度档位,IOB12-IOB13控制电机MOTOR B的正反转。
本设计针对这些,设计出的这种产品体积小,外形美观大方,具有对特定人的语音辩识功能,具有广泛的市场前景,特别受孩子们的欢迎。
关键词SPCE061A单片机,语音辨识,光电传感器,继电器。
ABSTRACTWith the development of the electronic industry, currently the trolley which has voice control function is becoming more and more popular. It plays an essential role in people's daily life in consumption. Sunplus systems to the company's SPCE061A to control the core,to design a voice Trolley the fol lowing function : can control the car’s starting, stopping, returning, turning and automatic action to avoid obstacles according to the recording the voice command.The method is to install three small vehicle barrier detection sensor and a photoelectric switch collision. With the use of scanning, it scans SCM IOB4, IOB5, IOB6 interface to control turning and returning; and also using SCM IOB8 - IOB13 interface to control relay to choose the positive or reverse direction of the car and to increase or slowdown its speed. Thereinto IOB8- IOB9 controls the rotating direction of Motor A, IOB10 - IOB11 controls three stalls of speed of the car in the process of moving, IOB12 - IOB13 controls the reversion of motor Motor B.According to the design of what I have told above, the design of these products has small size, generous shape. It also has functions of recognizing the right specific voice and a broad market prospect, especially attracts children.Key.words SPCE061A, voice recognition and optical sensors, relays.目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1、国内外研究现状、水平和发展趋势 (1)2、课题研究方法 (1)2 方案设计与论证 (2)2.1 设计目的 (2)2.2 设计方案与论证 (2)3 系统框图及其原理 (4)3.1 系统框图及说明 (4)3.2 工作原理 (4)3.3 SPCE061A的介绍 (5)3.3.1 SPCE061的概述 (5)3.3.2SPCE061A的引脚排列及其说明 (5)3.3.3 SPCE061A的结构 (6)4 硬件电路的设计 (7)4.1 主控电路的设计 (7)4.1.1 继电器的工作原理 (7)4.1.2 继电器的特性 (8)4.1.3 电机的选择 (8)4.2 光电检测电路设计 (10)4.2.1传感器的定义与组成 (10)4.2.2 光电传感器 (11)4.2.3 光电开关原理 (11)4.2.4 光电检测电路的工作原理 (12)4.3 直流稳压电源 (13)4.4 音频输入及AGC电路 (14)4.4.1 音频输入和AGC电路的设计 (14)4.4.2 语音识别原理 (15)4.5 语音播报电路的设计 (17)4.5.1 数/模转换器DAC的设计 (17)4.5.2 音频功率放大器的组成 (17)4.5.3 晶体管功率放大器的设计 (18)4.5.4 集成音频功率放大器的介绍 (18)4.6 电源部分 (19)5 软件设计 (20)5.1 软件主流程图设计 (20)5.2 语音训练部分 (21)5.3 障碍物检测部分 (22)5.4 语音命令及辨识部分 (23)5.5 中断服务流程图部分 (26)5.5.1 SPCE061A中断系统 (26)5.5.2 中断服务流程图及说明 (27)6 系统调试及测试结果 (28)6.1 程序调试 (28)6.2 调试环境 (28)6.3 测试过程 (28)6.4 测试结果 (29)结论 (30)参考文献 (31)附录A:程序 (32)附录B:元件清单 (45)附录C:系统整体电路图 (46)致谢 (48)1 绪论1、国内外研究现状、水平和发展趋势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。
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毕业设计语音控制小车语音控制小车系统的设计与实现1章语音控制小车的设计与实现 (3)1.1 案例点评 (3)1.2 设计任务 (3)1.3 设计意义 (5)1.4 设计方案及实现 (6)1.4.1 系统组成结构和工作原理 (6)1.4.2 硬件电路设计 (8)1.4.3 软件设计 (23)1.4.4 系统调试 (62)1章语音控制小车的设计与实现1.1 案例点评1.2 设计任务语音控制小车是凌阳大学计划推出的基于SPCE061A 的代表性兴趣产品,它配合61 板推出,综合应用了SPCE061A 的众多资源,打破了传统教学中单片机学习枯燥和低效的现状。
小车采用语音识别技术,可通过语音命令对其行驶状态进行控制。
语音控制小车的主要功能:1.可以通过简单的I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能;2.配合SPCE061A 的语音特色,利用系统的语音播放和语音识别资源,实现语音控制的功能;3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态;4.在超出语音控制范围时能够自动停车。
参数说明:车体:双电机两轮驱动供电:电池(四节AA:1.2V×4 或1.5V×4)工作电压:DC 4V~6V工作电流:运动时约200mA扩展功能:1.添加跳舞功能,小车可以根据播放音乐的节奏跳舞;2.可以自行安装各类传感器,配合程序实现小车的循迹、避障等功能;3.添加遥控功能,实现声控+无线遥控的双控功能。
(备注:可以自行添加各种传感器,实现避障、循迹、跟踪等功能。
)1.3 设计意义语音控制技术是目前广泛应用和研究的重要技术,对人机交互的智能系统具有重要价值,本文介绍了一种智能小车控制系统的设计方案,该方案以SPCE061A 单片机为基础,实现对智能小车的语音控制。
经反复试验,结果表明语音识别准确率高,控制效果好。
是一个典型的语音识别应用方案。
本设计方案结构简单,以单芯片实现了语音播放与识别以及电机控制功能,相当于“语音识别芯片+普通单片机”的功能。
但是比“语音识别芯片+普通单片机”方案实现起来要简单很多,而且成本也会降低很多。
语音控制是最为直接的人机对话方式,而小车以其生动、典型、学习形式喜闻乐见、涉及知识面广等特点,可作为电子类专业同学们学习、实践的良好载体。
1.4 设计方案及实现1.4.1 系统组成结构和工作原理系统以SPCE061A 为核心,包括MIC输入、按键输入、语音输入、电机驱动等部分,其硬件框图如下图1.4.1.1所示:61板控制板图1.4.1.1系统硬件框图系统组成主要包括以下两部分:SPCE061A 精简开发板、语音小车控制电路板。
图中的语音输入部分MIC_ IN、按键输入KEY、声音输出部分的功率放大环节等已经做到了精简开发板——61 板上,为我们使用提供了很大的方便。
在电机的驱动方面,采用全桥驱动技术,利用四个I/O 端口分为两组分别实现两个电机的正传、反转和停三态运行。
工作原理:原理图如图1.4.1.2 所示:图1.4.1.2系统结构原理图系统以SPCE061A 单片机为核心,实时接收来自控制人的语音命令,提取其特征码,与预先存储在Flash中的特征码比较,若相符则进行如下操作:( 1) 通过语音播报电路重复当前命令。
( 2) 根据命令控制驱动电路及转向电路执行相应操作。
小车的运动控制采用语音控制和中断定时控制相结合,通过语音触发小车动作,小车动作之后,随时可以通过语音指令改变小车的运动状态。
在每一次动作触发的同时启动定时器,如果小车由于某些原因不能正常的接收语音指令,则只要定时时间到,中断服务程序会发出指令让小车停下来。
其具体工作过程为:(1)小车运动控制:通过SPCE061A 的I/O 端口,驱动控制板的H 桥电路,进而控制前轮电机和后轮电机。
(2)声控功能:利用特定人语音识别实现小车的名称和动作训练,并根据相应的语音指令输入执行前进、后退、左转、右转、停车等动作。
(3)定时控制功能:利用时基定时器设定运行时间,小车运行同时启动定时器,时间到小车停止运行。
1.4.2 硬件电路设计1、器件选型系统的硬件方面,由于大部分的功能实现都是在61板上完成的,只有电机控制部分电路另外设计在一块独立的电路板上,我们称之为控制板。
(1)SPCE061A简介:SPCE061A是凌阳科技研发生产的一款高性价比十六位单片机,可以非常方便灵活的实现语音的录放功能,该芯片拥有8路10位精度的ADC,其中一路为音频转换通道,并且内置有自动增益电路。
这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。
两路10精度的DAC,只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音的播放。
另外凌阳十六位单片机具有易学易用、高效率的指令系统和集成开发环境。
该开发环境支持标准C语言,可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用,并且,提供了语音录放的库函数,只要了解库函数的使用,就会很容易完成语音录放,这些都为软件开发提供了方便的条件。
下图 1.4.2.1为SPCE061A的内部结构:(2)精简开发板——61板61 板”是SPCE061A EMU BOARD的简称,是以凌阳16 位单片机SPCE061A为核心的精简开发-仿真-实验板,大小相当于一张扑克牌。
“61 板”除了具备单片机最小系统电路外,还包括有电源电路、复位电路、ICE电路、音频电路(含MIC输入部分和DAC音频输出部分)等,“61 板”可以采用电池供电。
图所示为该精简开发板的实物图。
下面详细的介绍小车的结构和运行原理以及控制电路板的结构和功能实现。
(3)车体介绍:语音控制小车为四轮结构,其侧视图如图1.4.2.1 所示。
后轮前轮图1.4.2.1 车体侧视图其中前面两个车轮由前轮电机控制,在连杆和支点作用下控制前轮左右摆动,来调节小车的前进方向。
在自然状态下,前轮在弹簧作用下保持中间位置。
后面两个车轮由后轮电机驱动,为整个小车提供动力。
所以又称前面的轮子为方向轮,后面的两个轮子为驱动轮,其顶视图如图1.4.2.2所示。
图1.4.2.2 车体顶视图小车运行原理:直走:由小车的结构分析,在自然状态下,前轮在弹簧作用下保持中间状态,这时只要后轮电机正转(顺时针旋转)小车就会前进。
如图1.4.2.3所示;倒车:倒车动作和前进动作刚好相反,前轮电机仍然保持中间状态,后轮电机反转,小车就会向后运动,如图1.4.2.4所示;左转:前轮电机逆时针旋转(规定为正转),后轮电机正转,这时小车就会在前后轮共同作用下朝左侧前进,如图1.4.2.5所示;右转:前轮电机反转,后轮电机正转,这时小车就是会在前后轮共同作用下朝右侧前进,如图 1.4.2.6所示。
图1.4.2.3 小车前进原理图图1.4.2.4 小车倒车示意图图1.4.2.5 小车左转示意图图1.4.2.6 小车右转示意图2、单元电路设计在介绍单元电路之前先介绍一下系统的硬件连接图,如图1.4.2. 7所示:图1.4.1.7系统硬件连接图电源部分连接:电池电源直接接控制板电源接口J1,J2接61板的电源,连接时注意电源极性。
61板和控制板的I/O连接有两种情况:1)采用I/O排针向下的61板,直接将61板和控制板扣接在一起即可,61板的IOBH通过J6与控制电路连通;2)采用I/O排针向上的61板,直接用排线将61板的IOBH和J5相连接即可。
(1)控制板电路及原理:控制板主要包括:接口电路、电源电路和两路电机的驱动电路,控制板原理图如图 1.4.2.7所示。
图1.4.2.7控制板电路接口电路:接口电路负责将61 板的I/O 接口信号传送给控制电路板,I/O 信号主要为控制电机需要的IOB8~IOB11 这四路信号,同时为了方便后续的开发和完善,预留了IOB12~IOB15 以及IOA8~IOA15 接口,可以在这些接口上添加一些传感器。
电源部分:整个小车有 4 个电源信号:电池电源,控制板工作电源,61 板工作电源,61 板的I/O 输出电源。
系统供电由电池提供,控制板直接采用电池供电(VCC),然后经二极管D1 后产生61板电源(VCC_61),通过61 板的Vio 跳线产生61 板的端口电源(V1)。
二极管D1 作用:1、降压,4 节电池提供的电压VCC 最大可达到6V,D1 可有效地降压。
2、保护,D1 可以防止电源接反烧坏61 板。
电机驱动电路:IOB8和IOB9控制一个H 桥,该H桥输出J3接后轮电机,所以IOB8、IOB9控制小车的前进和后退;IOB10和IOB11控制另外一个H桥,该H桥输出J4接前轮电机,所以IOB10、IOB11控制小车的方向,实现小车的左转和右转。
(2)全桥驱动电路及原理:全桥驱动又称H 桥驱动,下面介绍一下H 桥的工作原理:H 桥一共有四个臂,分别为B1~B4,每个臂由一个开关控制,示例中为三极管Q1~Q4。
如果让Q1、Q2 导通Q3、Q4 关断,如图1.4.2.8所示,此时电流将会流经Q1、负载、Q2 组成的回路,电机正转。
如果让Q1、Q2 关断Q3、Q4 导通,如图1.4.2.9所示,此时电流将会流经Q3、负载、Q4 组成的回路,电机反转。
图1.4.2.8 B1、B2工作时的H桥路电路简图图1.4.2.9 B3、B4工作时的H桥路电路简图如果让Q1、Q2 关断Q3、Q4 也关断,负载Load两端悬空,如图1.4.2.10所示,此时电机停转。
这样就实现了电机的正转、反转、停止三态控制。
如果让Q1、Q2 导通Q3、Q4 也导通,那么电流将会流经Q1、Q4 组成的回路以及Q2 和Q3 组成的回路,如图1.4.2.11所示,这时桥臂上会出现很大的短路电流。
在实际应用时注意避免出现桥臂短路的情况,这会给电路带来很大的危害,严重的会烧毁电路。
图1.4.2.10 B0~B4全部停止工作时的H 桥路电路简图 图1.4.2.11 B1~B4全部工作时的H 桥路电路简图(3)动力电动驱动电路:动力驱动由后轮驱动实现,负责小车的直线方向运动,包括前进和后退,后轮驱动电路是一B1Q1B3Q3个全桥驱动电路,如图1.4.2.12所示:Q1、Q2、Q3、Q4 四个三极管组成四个桥臂,Q1 和Q4 组成一组,Q2 和Q3 组成一组,Q5 控制Q2、Q3 的导通与关断,Q6 控制Q1 和Q4 的导通与关断,而Q5、Q6 由IOB9 和IOB8 控制,这样就可以通过IOB8 和IOB9 控制四个桥臂的导通与关断控制后轮电机的运行状态,使之正转反转或者停转,进而控制小车的前进和后退。
图1.4.2.12 后轮驱动电路图当IOB8 为高电平、IOB9 为低电平时Q1 和Q4 导通,Q2 和Q3 截止,后轮电机正转,小车前进;反之当IOB8 为低电平、IOB9 为高电平时Q1 和Q4 截止,Q2 和Q3 导通,后轮电机反转,小车倒退;而当IOB8、IOB9 同为低电平时Q1、Q2、Q3 和Q4 都截止,后轮电机停转,小车停止运动。