資源描述:
《基于單片機技術(shù)的語音控制小車設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于單片機技術(shù)的語音控制小車設計17基于單片機技術(shù)的語音控制小車設計1、引言語音處理技術(shù)是一門新興的技術(shù),它不僅包括語音的錄制和播放,還涉及語音的壓縮編碼和解碼,語音的識別等各種處理技術(shù)。以往做這方面的設計,一般有兩個途徑:一種方案是單片機擴展設計,另一種就是借助于專門的語音處理芯片。普通的單片機往往不能實現(xiàn)這么復雜的過程和算法,即使勉強實現(xiàn)也要加很多的外圍器件。專門的語音處理芯片也比較多,如ISD系列、PM50系列等,但是專門的語音處理芯片功能比較單一,想在語音之外的其他方面應用基本是不可能的。SPCE061A是
2、一款16位μ'nSP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)乘法運算、內(nèi)積運算等復雜的運算。它不僅運算能力強,而且處理速度快,單周期最高可以達到49MHz。SPCE061A內(nèi)嵌32K字的FLASH程序存儲器以及2K的SRAM。同時該SOC芯片具有ADC和DAC功能,其MIC_ADC通道帶有AGC自動增益環(huán)節(jié),能夠很輕松的將語音信號采集到芯片內(nèi)部,兩路10位的電流輸出型DAC,只要外接一個功放就可以完成聲音的播放。以上介紹的這些硬件資源使得該SPCE061A能夠單芯片實現(xiàn)語音處理功能。借助于SPCE061A的語
3、音特色,“基于單片機技術(shù)的語音控制小車設計”實現(xiàn)了對小車前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車等語音控制功能.2、語音控制小車設計要求2.1功能要求:1.可以通過簡單的I/O操作實現(xiàn)小車的前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)功能;2.配合SPCE061A的語音特色,利用系統(tǒng)的語音播放和語音識別資源,實現(xiàn)語音控制的功能;3.可以在行走過程中聲控改變小車運動狀態(tài);4.在超出語音控制范圍時能夠自動停車。2.2參數(shù)說明車體:雙電機兩輪驅(qū)動供電:電池(四節(jié)AA:1.2V×4或1.5V×4)工作電壓:DC4V~6V工作電流:運動時約200mA3.SP
4、CE061A特性簡介SPCE061A是一款性價比很高的十六位單片機,使用它可以非常方便靈活的實現(xiàn)語音的錄放,該芯片擁有8路10位精度的ADC,其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道,并且內(nèi)置有自動增益電路。這為實現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件。兩路10位精度的DAC,只需要外接功放(SPY0030A)即可完成語音的播放。該單片機具有一套易學易用的指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境,在此環(huán)境中,它支持標準C語言編程,也支持C語言與匯編語言的互相調(diào)用。另外還提供了語音錄放的庫函數(shù),只要了解庫函數(shù)的使用,就可以很容易的完成語音的錄放、識別等功能,這
5、些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。SPCE061A特性: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口工作電壓VDDH為VDD~5.5V(I/O);CPU時鐘:0.32MHz~49.152MHz;內(nèi)置2K字SRAM;內(nèi)置32K閃存ROM;17可編程音頻處理;晶體振蕩器;系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時鐘處于停止狀態(tài)),耗電小于2μA@3.6V;2個16位可編程定時器/計數(shù)器(可自動預置初始計數(shù)值);2個10位DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道;32位通用可編程輸入/輸出端口;14個中斷
6、源可來自定時器A/B,時基,2個外部時鐘源輸入,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秒的語音數(shù)據(jù);鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號;32768Hz實時時鐘;7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器;聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風放大器和自動增益控制(AGC)功能;具備串行設備接口;低電壓復位(LVR)功和低電壓監(jiān)測(LVD)功能;內(nèi)置在線仿真板(ICE,In-CircuitEmulator)接口。4、系統(tǒng)總體方案介紹小車的運動控制
7、采用語音控制和中斷定時控制相結(jié)合,通過語音觸發(fā)小車動作,小車動作之后,隨時可以通過語音指令改變小車的運動狀態(tài)。在每一次動作觸發(fā)的同時啟動定時器,如果小車由于某些原因不能正常的接收語音指令,則只要定時時間一到,中斷服務程序就會發(fā)出指令讓小車停下來。SPCE061A控制板被控對象小車程序下載電纜控制程序下載線喇叭電池盒圖1控制系統(tǒng)所需硬件175、系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)的硬件方面,由于大部分的功能實現(xiàn)都是在61板上完成的,只有電機控制部分電路另外設計在一塊獨立的電路板上,我們稱之為控制板。下面詳細的介紹小車的結(jié)構(gòu)和運行原理以及
8、控制電路板的結(jié)構(gòu)和功能實現(xiàn)。圖2系統(tǒng)硬件框圖SPCE061A芯片MIC輸入口復位按鈕控制按鈕程序下載接口圖3系統(tǒng)硬件組裝效果圖175.1車體介紹語音控制小車為四輪結(jié)構(gòu)。其中前面兩個車輪由前輪電機控制,在連桿和支點作用下控制前輪左右擺動,來調(diào)節(jié)小車的前進方向。在自然狀態(tài)下,前輪在彈簧作用下保持中間位置。后面兩個車輪由后輪電機驅(qū)動,為整個小車提供動力。所以又稱前