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；SPCE061A

Based on Ling Y ang monolithic integrated circuit's voice control car

Abstract

The 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。由于其固有的特性，语音技术一诞生，就成为时尚和智能化的标志。在汽车行业、家电行业更是有替代以往各种电器控制式的趋势，给人们的生活带来了极大的便利。在国内，现在运用声控主要体现在安防、家电、玩具等领域。主要是通过单片机及其外接设备实现的。由于语音技术不止包括简单的录音和播放，而且其中涉及到语音压缩和编码解码，对于单片机的计算能力和存储能力有较高的要求，通过普通的单片机只能满足基本的语音计算，而且要在单片机外围扩展很多设备，对于成本是一种很大的浪费。随着语音技术的发展，普通单片机更加无法满足了，所以单片机技术的发展，计算位数的扩展更是变得迫在眉睫。本设计尝试采用凌阳新推出的一款具有语音功能的单片机来达到语音控制小车的功能，对比以往普通单片机，该单片机确实使整个系统极大地简化。

2 方案论证

2.1 方案论证

方案一：采用MCS-51系列中的80C51单片机。以80C51为控制核心，利用声控传感器和专门的语音处理芯片也比较多，像ISD系列、PM50系列等,并采用桥式驱动电路来实现对小车的前进转向进行控制,并能够做出应答的功能。80C51 是一款八位单片机，应用范围广,价格便宜是其最大优点。由于80C51单片机的闪存(FLASH)只有8K,且无法内置DAC电路,必须通过外围电路实现。但语音是一门新兴的技术,不止包括语音的录制和播放,包括语音的压缩,编码和解码,和语音的识别,这些都要进行大量的计算, 如果80C51来实现较为困难。

方案二：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。其主要设计思想是利用单片机的IOB8-IOB11控制电机选择小车的正、反向来控制小车的前进后退和转向；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。这种方案可以使程序简单，易于控制。

方案三：此方案也采用凌阳SPCE061A十六位单片机，与第二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，不是大众化设计。

综合以上论述,方案一应用范围广价格便宜但难以实现语音控制；方案二应用范围一般价格略高但能很好实现语音控制；方案三能实现语言控制但对继电器要求较高不是大众化设计。采用方案二,能实现控制且可以使整个设计具备系统简洁,结构清晰,外围设备少等优点，故采用方案二。