语音控制小车的设计与实现

语音控制小车的设计与实现

学院：软件学院

班级：08级计算机科学与技术（3）班

姓名：张博

学号：0811240533

同组成员：姜程译

目录

前言 (1)

绪论 (2)

第一章凌阳单片机介绍 (4)

第二章语音控制小车的总体设计 (6)

第一节所需材料（硬件，软件） (6)

第二节功能要求 (6)

第三节车体说明 (6)

第四节小车的功能实现原理 (13)

第五节软件流程设计 (15)

第三章 (18)

第一节硬件的安装 (18)

第二节代码编译及下载 (20)

第三节训练小车 (22)

第四节声控小车 (24)

参考文献 (24)

致谢 (25)

前言

本文主要以SPCE061A为基础介绍了如何应用SPCE061A芯片进行语音控制小车的硬件和软件设计。SPCE061A是一种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。

SPCE061A 是继µ’nSP™系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一款16位结构的微控制器。与SPCE500A不同的是，在存储器资源方面考虑到用户的较少资源的需求以及便于程序调试等功能，SPCE061A里只内嵌32K字的闪存（FLASH）。较高的处理速度使µ’nSP™能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号。因此，与SPCE500A相比，以µ’nSP™为核心的SPCE061A微控制器是适用于数字语音识别应用领域产品的一种最经济的选择。借助于SPCE061A的语音特色，我们开发出了这款语音控制小车。小车不仅具有前进、后退、左转、右转停车等基本功能；同时配合SPCE061A的语音特色，实现语音控制功能。

SPCE061A单片机是凌阳公司今年新推出的一款十六位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大电子爱好者的好评。这里要介绍的是用SPCE061A单片机实现2001年全国大学生电子设计竞赛试题（C题），本系统以参赛题目的要求为目的，采用SPCE061A单片机为控制核心，利用光电检测器检测道路上的标志，控制电动小汽车的正反向行驶，快慢速行驶，以及停车的位置，并可自动记录往返时间和距离，在显示完时间距离后将会自动播报整个行程所消耗的时间，以及行驶路程。整个系统的电路结构简单，可靠性高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的软硬件设计方法及测试结果分析。

绪论

第一节单片机的发展历史

单片机一词最初是源于"SingleChipMicrocomputer”，简称SCM。在单片机诞生时，SCM 是一个准确、流行的称谓，“单片机”一词准确地表达了这—概念。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来准确表达其内涵。国际上逐渐采用"MCU"(MicroControllerUnit”)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。在国内因为“单片机”一词已约定俗成，故而继续沿用。

单片机按其内部中央处理器CPU(CentralProcessingUnit)的字长分为1位机、4位机、8位机、16位机等。从1976年8位单片机诞生以来，单片机领域中一直是以8位机为主流机型，预计这种情况还将继续下去。因此我们以Intel公司的8位机为例来谈谈单片机的发展历史。

1.第一阶段——单片机阶段(1976午～1978年)。这阶段的任务是探索计算机的单芯片集成。以Intel公司的MCS—48为代表，其CPU、存储器、定时器／计数器、中断系统、I/O 端口、时钟以及指令系统都是按嵌入式系统要求专门设计的。

2．第二阶段——单片机的完善阶段(1978年一1982年)。计算机的单芯片集成探索取得成功后，随后的任务就是要完善单片机的体系结构。作为这一阶段的典型代表是Inlel公司将MCS—48向MCS—5l系列的过渡。它在以下几个重要方面奠定了单片机的体系结构。

(1)完善的外部总线。有8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。

(2)CPU外围功能单元的集中管理模式。

(3)设置面向工控的位地址空间及位操作方式。

(4)指令系统突出控制功能。

3．第三阶段——微控制器形成阶段(1983年一1990年)。这一阶段单片机的主要技术发展方向是满足测控对象要求的外围电路的增强，如A／D转换、D／A转换、高速I／O口、WDT(程序监视定时器)、DMA（高速数据传输）等，强化了智能控制的特征。

4．第四阶段－－微控制器全面发展阶段(1990年以后)。即当前的单片机时代，其显著特点是百花齐放、技术创新。单片机正在满足各个方面的需求．从玩具、小家电、工程控制单元到机器人、智能仪表，过程控制，个人信息终端等无所不能。

第二节单片机的现状及前景

计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展；这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而，巨型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时，Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器单片机的最明显的优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的。在本文，介绍单片机的最新技术进步，包括数字单片机的工艺及技术，模糊单片机的工艺及技术，单片机的可靠性技术，以及以单片机为核心的嵌入式系统。

数字单片机的技术发展数字单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几方面，较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。下面分别就这四个方面说明单片机的技术进步状