《基于傳感器的智能語音控制系統設計與實現》11000字_第1頁
《基于傳感器的智能語音控制系統設計與實現》11000字_第2頁
《基于傳感器的智能語音控制系統設計與實現》11000字_第3頁
《基于傳感器的智能語音控制系統設計與實現》11000字_第4頁
《基于傳感器的智能語音控制系統設計與實現》11000字_第5頁
已閱讀5頁,還剩17頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

緒論課題背景及意義隨著社會經濟的不斷發展,人們物質生活水平在科技技術進步的基礎之上得到了飛速地提升,通信技術以及電子網絡技術的迅猛發展,為物質生活要求的提高創造了豐富的條件,智能化,方便快捷化的家居環境,使得智能家居的相關研究得到了人們的廣泛重視[1]。智能化家居系統的研究主要是將人們居住環境作為系統開發的應用平臺,通過利用計算機通信、自動控制等技術將家庭內部中的相關設備進行統一結合,能夠建立起操作安全、使用便捷的智能化控制和信息管理系統,智能化的家居體驗為人們的生活帶來了便捷,信息技術發展也為智能化產品的開發提供了重要的技術保證[2]。現如今通過語音進行家居系統的智能化操作日益興起,利用語言進行與機器設備之間的交流,能夠保證通過語音就可以控制機器設備的操作,相信在未來發展過程中,用語音技術來進行智能家居的控制是智能家具研究的主要方向之一,由于家居環境以及語音信號在實際控制過程中,實現的要求較多,設計的復雜性,所以必須要求對語音識別的準確程度[3]。語音控制技術,在實際應用過程中,結合了計算機通信、信號處理、人工智能等多個方面的技術為一體,可以充分為人們在實際應用過程中減少手動控制的過程,利用簡單的話語來進行操作控制,這一控制技術正在漸漸改變日常生活的方方面面。從未來的發展角度上來看,語音控制智能家居整體應用前景廣泛,能夠根據用戶需求進行家庭中控制系統的操作。語音控制技術,在未來可以被應用于工業生產、家庭醫療、電子產品的設計過程中去,可以說成為未來電子設備控制系統研究的主要應用方向。本課題設計主要是利用語音控制技術進行智能家居系統的整體設計,能夠通過語音控制家居中設備的自動工作,使得智能家居系統在工作過程中能夠智能化人性化的進行操作[4]。國內外研究現狀在智能化家居系統的設計過程中,利用語音進行的設備的控制操作屬于智能家居的主要研究方向,語音識別系統的構建主要是利用人工神經網絡來實現,有關智能家居的研究工作在歐美等發達國家,研發開始時間較早,整體應用技術較為成熟,設計開發的智能家居產品種類較多,在同一網絡的連接下,相關的家居產品已經成功應用于智能家居網絡之中,利用總線協議也能夠解決設備之間的通信網絡問題,智能家居產品主要包括智能化的家電、燈光照明、智能家居防盜系統的設計為主,多家企業已經投入資本到研究智能家居控制系統中去,整體上來說智能化水平較高[5-7]。在我國,隨著互聯網技術的普及,智能化家居產品的利用也逐漸應用到普通日常生活中去,但是從應用水平上來看,智能家居功能較為單一,主要是應用于家庭防盜系統的研究,對于智能家居內部設備的自動操控系統的研究較少,由于技術水平的限制,通過語音控制家居設備的運行,在實際應用過程中難以實現,應當加大相關科研研究,提高語音識別在實際應用過程中的準確率,設計能夠利用漢語語言進行系統控制的操作,通過人工智能等理論的研究,推動整體語音識別技術在智能家居設計領域的發展[8]。本文主要工作本文圍繞基于傳感器的智能語音控制系統的設計與制作進行設計,此次課題設計的主要內容分為以下幾個部分:第一章主要是緒論部分,主要是針對課題寫作的背景進行必要的簡述,同時結合實際情況,表明本次課題寫作的現實意義,同時對比國內外相關課題的研究現狀進行分析,表明研究的現實必要性。第二章主要是論文的系統設計部分,主要包括論文整體的設計框圖,以及各個器件的選型。第三章主要是系統設計的硬件模塊設計,包括各個模塊的電路設計,以及與系統的連接。第四章主要是系統設計的軟件部分,具體介紹系統工作過程中應用軟件程序,原理以及相關流程圖的設計。第五章主要是針對課題總結全文,同時對自己的未來發展提出展望。

系統方案設計系統整體設計本次基于傳感器的智能語音控制系統的設計與實現的設計中,整體系統結構如圖2-1所示,主要的實現目標是:當用戶語音說出“關閉空調”,“打開音樂”,“關閉燈光”等語音信息時,系統可以根據檢測到的語音信息進行判斷,并根據信息做出“關閉空調”,“打開音樂”,“關閉燈光”等相應的操作。為了達到該目的,選取單片機作為該系統設計的控制核心,通過單片機對系統內部其他傳感器的工作進行操作,利用LD3320語音識別模塊對實際應用過程中用戶的語音控制進行動作的執行,利用LED燈來模擬空調,音樂,燈光的狀態信息。在軟件上,采用KEIL平臺和C語言進行程序的編寫,同時為了防止誤觸發,系統設置了兩級語音密碼,需要先說語音,再說相應的信息,系統才會進行下一步動作。圖2-1語音控制系統結構框圖控制器方案比較方案一:采用可編程邏輯器件FPGA或者CPLD成為本次課題的主控制器,對于可編程邏輯器件其最大的特點就是其特有的并行運算能力,相較于其他MCU等微控制器,其運行速率遠高于其他非可編程邏輯器件,被廣泛應用于航天,通信等對速度要求高的場合。在軟件編程方面,其編程語言主要是VHDL和VHERILOG兩種,相較于C語言來說,其編程難度會更大一點,特別是涉及到浮點運算,其操作難度相對較大。由于其實質是具有純硬件的特性,因此對于底層位的操作需要較高的知識儲備和了解,同時其特有的并行運算方式,使得其具有高性能高功耗的特性。[9]在芯片的使用上,其通常需要+3.3V電源給其IO管腳,+1.8V電源和1V電源給其內核供電,所以在電源的供電上相較于MCU的單一供電也較為復雜,對紋波的要求,對于電源芯片的要求相對也會更高。這也就要求需要更好的電路的設計能力,但鑒于其快速的運算能力,因此被廣泛應用于各種高速場合。方案二:選擇經典的8位STC89系列單片機,其是宏晶公司生產的我國自主研發的高性能51系列單片機,采用了MCS-51的指令集,內部集成了FLASH,ROM等存儲器,用戶可以在軟件編程過程中將數據直接存儲到單片機的內部FLASH中得以保證數據掉電而不至于丟失。并且其開發平臺同時支持RIA,KEIL等多種平臺,開發語言則為C語言,開發過程難度較低,上手速度較快,主要有3個定時器和2個中斷,支持ISP下載,串口下載等多種方式。[10]而且不同的廠家還對它進行了多層加密的處理,以確保數據的安全性。通常外部采用12M晶振,由于其自帶12分頻功能,因此其最快速度為1微秒執行一條指令,完全可以滿足大部分低速產品的使用需求。同時由于其穩定性好,成本低的特點,被大量應用于家電,玩具等消費場合,帶來了具體的經濟效益。方案三:選擇STM32F103,它是ST公司的32位MCU控制器,其內部為32位寬的總線,數據處理能力及強,最高時鐘可以達到72兆赫茲,其內核主要采用了主流的ARM系列。ST公司為其配套開發了STM32CUBEMX工具,通過該工具,用戶可以自主的對相關定時器,中斷,ADC等進行外設圖形化的配置,節約用戶大量的寶貴時間,其特有的HAL庫函數極大的簡化了整個開發流程,目前已經逐漸替代了過去的固件庫。[11]其自帶的ADC模數轉換功能,USART串口通信功能等等都使得用戶不需要在去進行另外的電路設計,加快了開發速度。在汽車,機器人等多種場合,STM32系列芯片被廣泛應用,可靠性強,性能穩定。通過對上述三種主控制方案的分析,考慮到本次設計的實際情況,51單片機性能相對比較穩定,經濟實惠,而且在實際操作中遇到的問題結合所學的知識較容易解決,因此選擇方案二的單片機來作為本次課題的主控制器。語音識別模塊方案比較方案一:采用手機APP自帶的語音識別功能,將其通過藍牙的方式傳輸到控制系統上,這樣省略了語音識別功能的制作,而關注于最終指令的接收和解碼,非常方便,而且可以識別大量的語音數據,準確率高。方案二:選取語音識別芯片LD3320進行系統中的控制設計,在系統設計環節,只需要通過對用戶語音信號的模塊化采集操作之后,LD3320將產生相應語音控制的信號給微處理器,處理器根據信號控制的需求就可以實現對課程檔案柜管理出的設置。對比兩種方案設計,采用LD3320的方式,只需要通過單片機控制串口就可以完成,比較簡單,因此采用方案二。顯示系統方案選擇方案一:選取八位的LED數碼管來作為本次課題的數據信息顯示界面,對于數碼管來說,其成本低廉,可靠性高,無論是汽車行業還是航空都可以見到其身影,其工作溫度范圍和抗干擾性遠遠大于其他如LCD等顯示方式。但是其顯示信息有限,無法對復雜的英文和中文進行顯示,主要用來進行十六進制數以內的顯示。方案二;選取OLED顯示器OLED12864作為本次課題的人機交互界面,對于OLED其顯示效果更加清晰,支持中文,全英文,數字和特殊字符的顯示。單片機在對其進行操作時,只需要通過3根控制線按照OLED12864的時序要求,對其進行操作就可以進行相應的中文,英文的數據顯示,達到人機交互的目的。綜上所述,由于在本次設計,需要顯示較多的數據,因此選擇方案二來作為本次的顯示設備,硬件設計主控制電路設計在此次硬件電路的設計過程中,選取51單片機成為系統的主控制模塊,此次STC89C52可以存儲8K的代碼量,對于大多數項目是夠用的,此款單片機在產品中使用頻率很高,主要因為單片機的開發設計更容易上手,對于工程師而言難度較小。所以很多產品都使用它來作為主控制器方案。此款產品經常用接口有32個,包括P0、P1、P2、P3四組接口,每組8個接口,這樣數量的接口對于大部分設計都可以滿足要求,而且有的IO口還配備有第二種功能,不但可以作為常用IO,而且也可以作為特殊功能使用,比如P3.0為串口通信的輸入端,P3.1為串口通信的輸出端,P3.2為定時器0的中斷信號輸入口,P3.3為定時器1的中斷信號輸入口,這4個IO為特殊功能,也可以作為普通IO使用。具體引腳圖如圖3-1單片機引腳說明所示。圖3.圖3.1單片機最小系統時鐘電路在本次設計中不可缺失,可是光這樣單片機還是無法工作,復位電路重要性不得而知,復位電路,顧名思義就是復位,可以回到原位,對于電子系統而言,就是重新運行,單片機在啟動時會復位,叫做上電復位,也是因為復位電路提供了復位動作必須的條件,搭配了按鍵,達到按鍵復位功能,也就是所謂的按鍵復位,復位在系統調試時起到了非常關鍵的作用,在數據手冊中要求的復位信號持續時間為5毫秒,只要滿足要求,并且輸入到復位引腳,單片機就會復位。在設計調試時,尤其軟件調試,復位可以讓工程師了解軟件設計的問題所在,不光是在產品使用中起作用。該電路由一個電阻器,電容器及復位按鈕,以形成一個復位功能。電容被連接在用復位按鈕平行,并且電阻被連接在與所述電容和所述復位按鈕系列。當系統被通電時,該電路可以自動地提供所述復位信號至所述單芯片微計算機,或者通過復位按鈕復位,而自動復位功能就是運用電容充放電原理。然而電阻的電壓就會下降,電壓會減小。復位接口的電壓會下降。處理器的復位端就是低電平,處理器就會執行復位動作。單片機可以運行代碼,必須要有時鐘電路的支持,每一句代碼的運行,每一條指令的運行,都是按照時鐘電路運行時的時鐘信號而得到,所以晶振的頻率就代表了單片機的運行速度。如果沒有時鐘電路或者時鐘電路異常,單片機的運行將會停止,甚至無法燒寫程序,所以時鐘電路是比不可少的電路。單片機的定時器相關設計,都是建立在晶振的基礎上,定時器的時間計時,定時器初始值等,都需要時鐘電路的支持,綜合上述的信息可以得到,時鐘電路在本次設計中非常重要。電路搭配的是12Mhz的晶振,所以定時器的各項參數,都需要通過這個頻率進行計算,晶振是無源晶振,所以必須同時搭建兩個起振電容,沒有起振電容,晶振是電路無法工作。時鐘電路中晶振對于起振電容也是有額外要求的,需要選擇20到50pf的電容,電容的種類也很多,選擇瓷片電容就可以,電容的選擇可以在數據手冊中找到相關的內容,時鐘電路的構造必須同時離單片機的XTAL0、XTAL1越近越好,這樣可以避免過長,在晶振信號傳輸過程中引入干擾,造成系統不穩定,單片機運行不穩定,電容的布局需要在單片機的接口處,這樣晶振信號傳輸的過程中,到達單片機接口,通過電容進行處理,信號就會非常穩定,可以在晶振兩個引腳處各自連接30pF的電容,構成自激振蕩器,為單片機提供時鐘頻率。語音識別模塊電路設計在語音識別模塊的設計過程中,進行語音識別主要是通過LD3320模塊進行整體工作的,LD3320模塊芯片體積較小,有48個管腳,整體排列在實用過程中較為合理。LD3320模塊芯片由ICRoute公司進行設計,外圍電路包括A/D轉換電路、音頻輸出端、音頻輸入端等接口組成。在使用過程中,LD3320模塊芯片使用效率高,系統能耗較少,可以在不連接輔助芯片的基礎之上進行產品的功能實現。語音識別的功能由LD3320模塊來以實現,繼而可以實現人機對話的功能,同時在不同的設備使用情況下,可以對系統關鍵詞列表進行動態編輯操作。在實際應用過程中,LD3320芯片具有以下使用優勢:第一,芯片在設計開發過程中,內部設置有快速穩定的優化算法結構,能夠保證系統操控過程中的準確率。第二,語音芯片的識別功能實現不用外接輔助閃存芯片。第三,芯片在電路連接過程中,支持并行以及串行接口,在串行接口的連接過程中,整體簡化了系統的連接過程,提高了系統設計過程中的可操作性。第四,對語音芯片進行識別短句的設置過程中,識別語句可以是單個字或者短語,識別語句的內容可以在線進行動態編輯,操作非常便捷。第五,語音識別模塊的設計過程中,內部具有A/D轉換器以及功率放大器電路,這也保障了芯片能夠和揚聲器進行連接,提高輸出功率,保證聲音傳遞過程中的強度。第六,語音芯片在系統處于休眠的狀態下,依舊能夠保持正常操作,容易被激活。第七,芯片的工作電源是3.3V,可以被應用于各種便攜式的設備設計之中,極大拓寬了其應用的設備范圍。LD3320模塊芯片在本次設計中,主要是通過單片機的芯片電路保證其寄存器的功能實現,也是通過寄存器,LD3320芯片才能夠進行語音識別的具體功能實現,LD3320芯片寄存器的地址空間是8位,在對語音識別關鍵語句的編輯工程中,主要是通過在拼音串設置成LD3320寄存器來完成編輯關鍵詞主控MCU。LD3320芯片的實際電路圖如圖3-5所示,從圖3.2可以看出,在音頻輸入端主要是通過LD3320MIC進行音頻輸入,LD3320模塊芯片和單片機的P0口8號線并聯控制,系統復位信號以及中斷信號由單片機主控制器進行發送,LD3320芯片進行信號的接收以及享用的處理操作。同時電路設計中還可以實現揚聲器音量控制以及電源去耦的作用。圖3.2LD3320接口電路圖顯示電路信息顯示在單片機產品設計過程中是非常重要的一個組成部分,其不僅僅可以顯示產品當前的運行狀態,傳感器參數等信息,還可以配合按鍵部分對整個系統進行設置,可以說是人機交互中必不可少的一部分。在此次課題中,選取了液晶顯示器OLED12864可以作為人機交互的顯示頁面。其顯示信息面板上一共可以顯示64行,每行可以顯示128個字符,支持全英文,數字和特殊字符的顯示,而在硬件管腳上則有7個管腳。除了電源供電管腳以為,還有背光亮度調節管腳,控制引腳和數據引腳。對于單片機來說主要是對其4根控制引腳進行操作。由于OLED12864本身的邏輯電平是支持3.3V和5V的,因此不需要通過電平轉換,單片機就可以直接對OLED12864進行控制。其中CS管腳為片選使能管腳,當它達到高電平時,OLED12864可以進行工作,A0管腳為命令和數據切換管腳,當為低電平時,則是讀寫命令,否則為讀寫數據功能。SCL和SDA是標準的IIC協議控制方式,SCL為時鐘信號線,SDA是數據線,單片機通過控制這兩根線來講要顯示的數據傳輸到OLED12864液晶顯示,其控制邏輯在OLED12864的數據手冊中已經給出。因此在使用時,單片機需要按照其給出的時序邏輯進行程序的編寫以實現顯示功能。圖3.3液晶OLED12864電路圖圖3.4OLED12864的讀寫時序圖LED燈模塊圖3.5LED燈模塊軟件設計KEILUVISION簡介在完成整個硬件電路設計后,需要編寫相應的軟件來使得整個系統的功能運轉起來,協調各個模塊之間相互進行運轉。對于單片機來說,無論是STM32,51系列或者是MSP430,基本都是運用C語言進行底層應用程序的編寫,因為匯編語言由于其易讀性難,維護成本高,已經逐漸被潮流所淘汰。而編程平臺在此同樣是選擇主流的KEIL,該版本目前是最新的版本,相較于前面的幾個版本,其進行了大量的更新,編譯效率更高,速度更快,人機交互能力突顯更強。該軟件是專門被開發用來進行嵌入式系統程序編寫的,其目前被廣大的技術人員使用,其支持的處理器也變的越來越豐富,幾乎涵蓋了市場上所有的控制器。在進行編寫程序時,首先需要新建一個工程,在此工程文件下面分別新建各個子文件.C和.H文件,其中.C文件主要用于編寫各個功能模塊函數的主要功能,庫函數是.H文件,供其他函數進行調用。在完成程序編寫后,則開始對程序進行編譯解決相應的警告和錯誤等等,然后就可以進行程序的下載。同時KEIL還提供了在線聯機調試功能,方便用戶實時觀看控制器的寄存器狀態以進行程序的修改和調試。C語言在此次設計系統功能的實現運行過程中,主要是依靠軟件和硬件共同設計得以實現,硬件是系統設計的基礎,而功能的主要實現是依靠軟件設計,軟件設計也直接影響了整個系統功能的實現。針對系統功能軟件設計主要包括初始化設計、傳感器數據采集、案件輸入、液晶顯示等模塊的相對應設計工作。在主要針對軟件設計的過程中,是采用模塊化的設計方法,通過這一方法能夠從整體上降低設計程序的復雜性,能夠保證程序在使用、調試、維護等工作過程中,可以得到最簡單化的處理操作。在系統軟件的設計過程中,主要是利用C語言來進行相關程序的編程操作,C語言在編程使用中應用范圍較廣,尤其是在單片機系統中應用十分廣泛。C語言研發歷史較為悠久,不僅可以對計算機的系統程序進行相對應的編譯操作,而且在一般應用程序的編寫過程中,使用范圍也較為廣泛。利用C語言進行編譯操作過程中,使用較為方便,由于其具有豐富的運算符號以及數據類型,能夠保證編譯工作快速進行。整體上保證程序編寫靈活,同時具有良好的可移植性。C語言是當下最為流行的程序設計語言,在用戶的使用過程中,相關編程人員在不熟悉計算機內部相對應結構指令的情況下,就可以對程序進行編譯。同時C語言可以對單片機硬件進行直接操作,可以對I/0端口進行驅動操作,位操作、地址操作。C語言適用于硬件操作的軟件程序編寫工作,尤其是在單片機以及嵌入式的應用領域的應用中。整體編寫操作較為簡單,可以利用其他人的案例編寫進行參考工作來及時掌握C語言編程的具體應用實踐。在此次設計過程中,主要是選用C語言進行編主程序設計上電后STC89C52單片機進行初始化,然后開啟LD3320語音識別模塊,當一級密碼正確后,再進行二級語音密碼判定,當二級密碼正確后,控制相應的空調,音樂,引擎,軟件流程圖如圖4.1所示。圖4.1主程序流程圖語音識別程序設計語音識別程序的設計是在語音識別芯片LD3320的識別下完成工作的,芯片LD3320可以設置標志位,調節讀取芯片的運行狀態,獲得識別結果。具體操作流程中,首先進行語音識別初始化,寫標識列表,啟動標識,并準備中斷響應函數,打開中斷允許位,循環識別模式的工作模式,系統反復啟動語音識別過程,沒有任何操作,再次啟動所述語音識別處理,系統一旦檢測到語音指令,就相應執行對應的操作,具體的語音識別程序流程圖圖4.2所示。圖4.2語音識別流程圖顯示程序本次采用的是OLED12864液晶來進行信息的顯示,其為IIC通信控制方式,上電后首先通過SCL始終線拉低開開始,然后發送數據,地址每加1則發送一次數據,直到全部發送完為止圖4.3顯示程序流程圖系統測試與分析硬件調試在完成整個系統的硬件電路設計之后,就需要購買相應的元器件進行實物的制作,在制作的過程中,除了器件本身還需要相應的配套工具。如恒溫電烙鐵,焊錫絲,松香,鑷子等等。對于電路的焊接有手工焊接和自動焊接兩種方式,考慮到實際情況本次選擇手工采用電烙鐵進行焊接的方式。為了保證整個作品在焊接完后不會出現虛焊,漏焊,焊接短路等問題需要注意以下方面:一要對整個電路板和相應的器件的焊接部位進行全部的清洗以防止其本身受到環境因素的影響而生銹或者有油污影響了焊接后的導電效果,同時需要保證烙鐵先碰引腳進行加熱然后再加入焊絲,同時要注意焊某個引腳的時候不能影響到其他引腳,以免短路。二要注意焊接的溫度,由于每種器件都有其相應的耐溫,溫度太高容易造成器件的損壞,且焊接造成的損壞很難觀察出來,會給后續調試帶來非常復雜的問題,因為通常很少會去懷疑器件因焊接而損壞了。正常來說,恒溫烙鐵溫度設置在300攝氏度就可以完成焊接工作,當然遇到銅皮大或者散熱好的則需要相應的提高溫度。三就是需要在完成焊接工作后對整個系統的焊點進行檢測,看看是否有缺焊,漏焊,如果有則要進行補焊,同時由于焊接的過程中會有松香等物質,所以電路板會變的比較臟,因此還需要再次對電路板進行清洗。最后進行綜合性的檢查操作,這一方法主要適用于利用單片機作為整體系統開發的情況。而在動態調試的具體情況中,是在靜態調試的基礎之上,查看每個器件正常工作的具體狀態,能夠滿足系統開發的具體功能的實現,保障整個系統能夠完美運行,在實際調試過程中,此次智能加濕控制系統的設計整體符合要求,測試正常。軟件調試在對系統設計進行軟件調試時,其主要過程如下:(1)首先在KEIL軟件上進行各個模塊的程序編寫,然后對編寫好的程序進行相關的C語言語法,邏輯控制原理等進行檢查,然后進行程序的編譯,并根據編譯的結果,繼續修改,直至無任何錯誤為止。(2)當程序完成通過后,將由KEIL生成的hex可下載文件通過專用的下載器將文件下載到單片機中進行運行。(3)在程序下載完成后,通常先對LED指示燈等簡單功能先進行判斷,然后依據判斷情況進一步操作。在搭建完原理圖后,我們就需要進行軟件編程調試,在此采用的開發工具是KEIL,通過KEIL軟件進行對軟件代碼編寫,并進行編譯,生成HEX文件,HEX文件是最終處理器需要的文件,將此文件燒錄到處理器中,處理器就會按照軟件運行起來。Keil還可以進行在線仿真,對代碼進行邏輯性的驗證,在燒錄到處理器前進行初步的驗證。在進行單片機系統開發的時候必然涉及到相關的硬件和軟件,我們可以通過KeiluVision工具來對其進行調試。通過其所提供的工具來進行編碼、翻譯、編寫以及調試等,最終完成對整個系統的調試。在軟件調試過程中,利用KEIL軟件內部的仿真運行工具,在相應的系統代碼編輯完成之后就可以完成相應的邏輯操作。在軟件仿真頁面中,首先點擊菜單欄中的調試按鍵,然后進行仿真的開始,系統相應進入仿真環境,如圖5.1所示。圖5.1調試一在系統菜單欄中,選擇窗口,就可以實現對所要觀察的數據進行相應的仿真監控,如圖5.2所示。圖5.2調試二在仿真系統的敞口中,可以利用輸入的數據量的不同,來進行數據變量的觀察,如圖5.3所示。圖5.3調試三系統仿真窗口通過輸入count就可以實現系統對于整體仿真過程中的變量監控,在此過程中,可以輸入多個便來來實現對各仿真程序的監控。圖5.4調試四仿真系統在系統工具欄中,為用戶提供較多的仿真運行調試工具,可以實現仿真過程中系統所需的單步運行、跳出循環、運行,停止,啟動等功能的實現,為系統仿真過程中提供便于系統調試的按鈕。圖5.5調試五在軟件編程仿真的過程中,可以保證系統設計的可實現性,在此基礎之上,將程序HEX代碼燒錄至單片機中,完成整個系統設計工作。如圖5.6所示為實物整體效果圖圖5.6實物圖測試分析本設計對語音模塊的測試結果如下表5-1所示。當輸入語音距離語音模塊較近(1cm)時該設計系統的成功率較高,隨著測試距離的逐漸增大,測試成功率有著明顯的下降趨勢,當測試距離較遠(100cm)的時候,成功率只有70%,這說明該系統的語音讀取部分還存在一定的不足,其中的原因則是因為語音模塊所使用的芯片LD3320的精確度和能力不是特別高,當輸入距離遠時則會接收不清楚或接收不到語音信號的輸入。表5-1語音模塊測試結果測試距離(cm)20406080100測試次數(次)5050505050成功次數(次)4843403835測試成功率96%86%90%76%70%PAGEPAGE19總結語音控制系統有著非常重要的實際應用價值,本次設計將語音識別功能引入智能家居領域,雖然語音模塊的識別需要在比較近的距離才能穩定的控制整個系統,太遠則會出現失誤,但也有一定的使用價值,在實際使用過程中盡量近距離使用和利用特征鮮明的短語或者語言作為識別端,減低其失誤識別的概率。在完成整個系統的硬件連接后,對每個模塊的一個系統調試的結合,提高了系統的穩定性的。根據在設計過程中所遇到的問題,該系統為了進一步提高使用的效果,但也可以在以下幾個方面進行改進,比如增強語音識別的有效距離,提高環境雜聲的抗干擾性等等。通過本次的畢業設計,讓我學習到了很多東西,主要可以分為以下幾個方面:(1)智能控制系統在以后的工作和生活中必定會給我們帶來更大的方便和快捷,人們會在智能語音方面實現更大的成就。隨著互聯網技術的普及,智能化家居產品的利用也逐漸應用到普通日常生活中去,人們會更加依賴智能化系統帶來的便利;(2)在完成畢業設計的總體過程中,使得我明白了在學習理論知識的同時,動手實踐才是增強知識鞏固最有力的方法,在溫習知識的同時,鞏固知識,實踐才是最終進步的階梯,整個畢業設計的過程,就是檢驗我們學習的過程,檢驗我們大學中學習的各種能力,以便于我們以后的工作;(3)本次

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論