題目：基于片機(jī)的語(yǔ)控制小車設(shè)

1言…………32音控制小車設(shè)要求………………2.1功能要求………………

32.2參數(shù)說(shuō)明………………..

33SPCE061A特性簡(jiǎn)介……4統(tǒng)總體方案介紹……5統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………55.1車體紹

……………

55.2小車行走原……………………..

55.3控制原理圖………66統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)…………76.1系統(tǒng)主程序計(jì)…………………..

76.2主程

………………...

86.3語(yǔ)音別的原簡(jiǎn)介………………..

127束語(yǔ)…………121基于單片技術(shù)的語(yǔ)音制小車設(shè)計(jì)1、引言語(yǔ)音處理技術(shù)是一門(mén)新興的技術(shù)，它不僅包括語(yǔ)音的錄制和播放，還涉及語(yǔ)音的壓縮編碼和解碼，語(yǔ)音的識(shí)別等各種處理技術(shù)。以往做這方面的設(shè)計(jì)，一般有兩個(gè)途徑：一種方案是單片機(jī)展設(shè)計(jì)另種就是借助于專門(mén)的音處理芯片通的單片機(jī)往往不能實(shí)現(xiàn)這么復(fù)雜的過(guò)程和算法，即使勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)也要加很多的外圍器件。專門(mén)的語(yǔ)音處理芯片也比較多，如ISD系、系列，但是專門(mén)的語(yǔ)音處理芯片功能比較單一，想在語(yǔ)音之外的其他方面應(yīng)用基本是不可能的。SPCE061A是一16位結(jié)構(gòu)的微控制器。該芯片帶有硬件乘法器，能夠?qū)崿F(xiàn)乘法運(yùn)算、內(nèi)積運(yùn)算等復(fù)雜的運(yùn)算。它不僅運(yùn)算能力強(qiáng)，而且處理速度快，單周期最高可以達(dá)到。SPCE061A內(nèi)嵌32K字的FLASH序存儲(chǔ)器以及2K的SRAM同時(shí)該SOC芯具有ADC和DAC功，其MIC_ADC通帶AGC動(dòng)增益環(huán)節(jié)，能夠很輕松的將語(yǔ)音信號(hào)采集到芯片內(nèi)部，路10位的電流輸出型DAC，只要外接一個(gè)功放就可以完成聲音的播放。以上介紹的這些硬件資使得該SPCE061A能單芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音處理功能。借助于SPCE061A的音特色于單片機(jī)術(shù)的語(yǔ)音控小車設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)了對(duì)小車前進(jìn)退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車等語(yǔ)音控制功.2、語(yǔ)音2.1

功能要求：可以通過(guò)簡(jiǎn)單的I/O操實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能；配合SPCE061A的音特色，利系統(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；3.可以在行走過(guò)程中聲控改變小運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；4.在超出語(yǔ)音控制范圍時(shí)能夠自停車。2.2參說(shuō)明車體：雙電機(jī)兩輪驅(qū)動(dòng)供電：電池（四節(jié)AA：1.2V×或1.5V4）2工作電壓：4V~6V工作電流：運(yùn)動(dòng)時(shí)約200mASPCE061A是款性價(jià)比很高的六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放，該芯片擁有路10位度的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位精的，只需要外接功放SPY0030A）可完成語(yǔ)音的播放。該單片機(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)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)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。特：16位μ’nSP微處理器；工作電壓：內(nèi)核工作電壓VDD為3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工電壓VDDH為；CPU時(shí)：；內(nèi)置2K字SRAM；內(nèi)置32K閃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)?，耗電小于μA@3.6V；2個(gè)位可程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù))；2個(gè)位DAC(數(shù)模換輸通道；32位通可編程輸入/輸出端口14個(gè)中源可來(lái)自定時(shí)器A/，時(shí)基2外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；使用音頻編碼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)信號(hào)；32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；7通道10位壓-數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC)單通道聲音-轉(zhuǎn)換器；聲音模數(shù)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控(AGC)功；具備串行設(shè)備接口；低電壓復(fù)位(LVR)功低電壓監(jiān)(LVD)能；內(nèi)置在線仿真板ICE，In-CircuitEmulator)接口。4、系統(tǒng)總體方小車的運(yùn)動(dòng)控制采用語(yǔ)音控制和中斷定時(shí)控制相結(jié)合過(guò)音觸發(fā)小車動(dòng)作小車動(dòng)作之后，隨時(shí)可以通過(guò)語(yǔ)音指令改變小車的運(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)間一到，中斷服務(wù)程序就會(huì)發(fā)出指令讓小車下來(lái)。程序下載電纜

被控對(duì)象小車

SPCE061A控制板

程載3

線圖1

控制系所需硬件5、系統(tǒng)硬件設(shè)系統(tǒng)的硬件方面由于大部分的能實(shí)現(xiàn)都是在61板上完成的只電機(jī)控制部分電路另外設(shè)計(jì)在一塊獨(dú)立的電路板上，我們稱之為控制板。下面詳細(xì)的介紹小車的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理以及控電路板的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)。

MIC方向控橋路

方向電機(jī)濾波

驅(qū)動(dòng)控橋路

驅(qū)動(dòng)電機(jī)圖2

系統(tǒng)硬框圖5.1車介紹語(yǔ)音控制小車為四輪結(jié)構(gòu)。其中前面兩個(gè)車輪由前輪電機(jī)控制，在連桿和支點(diǎn)作用下控制前輪右擺動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)小車的前進(jìn)方向。在自然狀態(tài)下，前輪在彈簧作用下保持中間位置。后面兩個(gè)輪由后輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為整個(gè)小車提供動(dòng)力。所以又稱前面的輪子為方向輪，后面的兩個(gè)輪子為驅(qū)輪。5.2小的行走原理直走：由小車的結(jié)構(gòu)分析，在自然狀態(tài)下，前輪在彈簧作用下保持中間狀態(tài)，這是只要后輪電正轉(zhuǎn)小車就會(huì)前進(jìn)。倒車：倒車動(dòng)作和前進(jìn)動(dòng)作剛好相反，前輪電機(jī)仍然保持中間狀態(tài)，后輪電機(jī)反轉(zhuǎn)，小車就會(huì)后運(yùn)動(dòng)。4圖4

小車前、后退示意左轉(zhuǎn)：前輪電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（規(guī)定為正轉(zhuǎn)后輪電機(jī)正轉(zhuǎn)，這時(shí)小車就會(huì)在前后輪共同作用下朝左側(cè)前進(jìn)。右轉(zhuǎn)前輪電機(jī)反轉(zhuǎn)后輪電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)小車就是會(huì)在前后輪共同作用下朝右側(cè)前進(jìn)。圖5

小車轉(zhuǎn)示意圖5.3控板原理圖控制板主要包括：接口電路、電源電路和兩路電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，控制板原理圖如下。接口電路：接口電路負(fù)責(zé)將61板的接口信號(hào)傳送給控制電路板信主要為控制電機(jī)需要的IOB8~IOB11這路信號(hào)，同時(shí)為了方便后續(xù)的開(kāi)發(fā)和完善，預(yù)留了IOB12~IOB15以IOA8~IOA15接口可以在這些接口上添加一些傳感器。5電源部分：整個(gè)小車有4個(gè)源號(hào)：電池電源，控制板工作電源61板作電源61板的I/O輸出電源。系統(tǒng)供電由電池提供，控制板直接采用電池供電后二極管D1后生61板電源SPCE061A在音控制小車中的應(yīng)用VCC_61過(guò)61板Vio跳線產(chǎn)生61板的口電源（V1圖6小車控電路圖6系軟設(shè)6.1系統(tǒng)主程序計(jì)系統(tǒng)的主程序流程如下圖所示：6圖7

主程序程圖共分為四大部分：初始化部分、訓(xùn)練部分、識(shí)別部分、重訓(xùn)操作。初始化部分：初始化操作將IOB8~IOB11設(shè)置為輸出端，用以控制電機(jī)。必要時(shí)還要有對(duì)應(yīng)的輸入端設(shè)置和PWM端口設(shè)置等。訓(xùn)練部分：訓(xùn)練部分完成的工作就是建立語(yǔ)音模型。程序一開(kāi)始判斷小車是否被訓(xùn)練過(guò)，如果沒(méi)有訓(xùn)練過(guò)則要求對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，并且會(huì)在訓(xùn)練成功之后將訓(xùn)練的模型存儲(chǔ)到，在以后使用時(shí)不需要重新訓(xùn)練；如果已經(jīng)訓(xùn)練過(guò)會(huì)把存儲(chǔ)在中的模型調(diào)出來(lái)裝載到辨識(shí)器中。識(shí)別部分：在識(shí)別環(huán)節(jié)當(dāng)中，如果辨識(shí)結(jié)果是名字，停止當(dāng)前的動(dòng)作并進(jìn)入待命狀態(tài)，然后等待動(dòng)作命令。如果辨識(shí)結(jié)果為動(dòng)作指令小車會(huì)語(yǔ)音告知相應(yīng)動(dòng)作并執(zhí)行該動(dòng)作運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以通過(guò)呼叫小車SPCE061A在語(yǔ)音控制小車中的應(yīng)用的名使小車停下來(lái)。重訓(xùn)操作：考慮到有重新訓(xùn)練的需求，設(shè)置了重新訓(xùn)練的按鍵（61板的KEY37循環(huán)掃描該按鍵，一旦檢測(cè)到此鍵按下，則將擦除訓(xùn)練標(biāo)志位單元等待復(fù)位復(fù)位后程序重新執(zhí)行當(dāng)檢測(cè)到訓(xùn)練標(biāo)志位為0xffff時(shí)會(huì)要求重新對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練。主序//Theinformationcontainedistheexclusiveof//Co.Andbe//wholeinwithoutpriorwrittenpermission.//(C)COPYRIGHTTECHNOLOGYCO.//ALL//Theentireabovebereproducedonall//工程名稱：Car_Demo//功能描述：實(shí)現(xiàn)小車的語(yǔ)音控制//涉及的庫(kù)：CMacro1016.lib//bsrv222SDL.lib////組成文件：//hardware.asm,ISR.asm//hardware.inc//硬件連接：IOA0-----KEY1//IOA1-----KEY2//IOA2-----KEY3//IOB8-----前進(jìn)//IOB9-----倒車//IOB10----拐//拐<bsrSD.h>(volatileunsignedint*)0x7000P_IOA_Dir(volatileunsigned*)0x7002P_IOA_Attrib(volatileunsignedint*)0x7003(volatileint*)0x7005P_IOB_Dir(volatileint*)0x7007P_IOB_Attrib(volatileunsignedint*)0x7008(volatileunsigned*)0x700AP_TimerA_Ctrl(volatileunsignedint*)0x700BP_TimerB_Data(volatileunsignedint*)0x700CP_TimerB_Ctrl(volatileunsigned*)0x700D(volatileunsignedint*)0x70128P_INT_Mask(volatileunsignedint*)0x702D(volatileunsignedint*)0x70110x102COMMAND_LEFT_IDCOMMAND_RIGHT_IDS_NAME0//我取個(gè)名字吧1//進(jìn)2//車，請(qǐng)注意3//拐4//拐5S_AGAIN6//請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)一遍S_NOVOICE7//有聽(tīng)到任何聲音S_CMDDIFF8//說(shuō)什么暗語(yǔ)呀8//什么暗語(yǔ)呀9//備就緒，開(kāi)始辨識(shí)S_GJG10//就拐11//車，請(qǐng)注意externunsignedintBSR_SDModel[100];//外部變量BSR_SDModel[100]，辨識(shí)器自帶externvoidF_FlashWrite1Word(unsignedaddr,unsignedintexternvoidF_FlashErase(unsignedintsector);intuiTimeset=3;//行時(shí)間定時(shí)調(diào)整該參數(shù)控制運(yùn)行時(shí)間intuiTimecont;//行時(shí)間計(jì)時(shí)//語(yǔ)法格式：void//實(shí)現(xiàn)功能：延時(shí)//參數(shù)：無(wú)//返回值：無(wú)intintintSndID){intResult;PlaySnd(SndID,3);while(1){=BSR_Train(WordID,BSR_TRAIN_TWICE);//練兩次，獲得訓(xùn)練9結(jié)果if(Result==0)break;{-1:-1;-2:PlaySnd(S_AGAIN,3);break;-3:PlaySnd(S_NOISY,3);-3;-4:-4;-5:-5;-6:-6;default:break;}}0;}int{unsignedintBS_Flag;*P_IOA_Dir=0xff00;*P_IOA_Attrib=0xff00;*P_IOB_Dir=0x0f00;*P_IOB_Attrib=0x0f00;*P_IOB_Data=0x0000;BSR_DeleteSDGroup(0);BS_Flag=*(unsignedif(BS_Flag==0xffff){StoreSD();

//有檢測(cè)出聲音//要訓(xùn)練第二次//境太吵//據(jù)庫(kù)滿//測(cè)出聲音不同//號(hào)錯(cuò)誤//Train志位//始化IOA,IOA0~7下拉輸入//始化IOB,IOB8~11同向輸出//始化存儲(chǔ)器RAM//存儲(chǔ)單元//有經(jīng)過(guò)訓(xùn)練（內(nèi)容為0xffff）//練//儲(chǔ)訓(xùn)練結(jié)果（語(yǔ)音模型）10}{LoadSD();}BSR_InitRecognizer(BSR_MIC);while(1){BSR();if((*P_IOA_Data)&0