基于凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音小車設(shè)計(jì)

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1、桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙目錄引言11SPCE061A單片機(jī)21.1SPCE061A芯片簡(jiǎn)介212芯片特性21.361單片機(jī)開(kāi)發(fā)板32語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的介紹42.1語(yǔ)音識(shí)別的基本原理42.2語(yǔ)音識(shí)別的類型42.3識(shí)別方法簡(jiǎn)介42.3.1VQ矢量量化識(shí)別方法42.3.2DTW動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整52.3.3HMM識(shí)別算法52.3.4其它識(shí)別系統(tǒng)62.4SPCE061A實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別的步驟62.5凌陽(yáng)音頻概述62.6音頻壓縮編碼82.6.1音頻壓縮編碼基礎(chǔ)82.6.2壓縮分類82.6.3凌陽(yáng)語(yǔ)音的播放、錄制、合成和辨識(shí)92.6.4常用的應(yīng)用程序接口API的功能及

2、應(yīng)用93系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)123.1方案總體介紹123.261板最小系統(tǒng)133.2.1.芯片電路133.2.2.系統(tǒng)時(shí)鐘133.2.3鎖相環(huán)PLL振蕩器143.2.4電源電路153.2.5音頻電路163.2.6ICE接口電路173.2.71*8鍵盤模塊介紹173.2.861板接口說(shuō)明183.2.9輸入/輸出（I/O）接口18桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙3.2.10音頻輸入/輸出接口183.2.11在線調(diào)試器（PROBE）和EZ-PROBE接口193.2.12電源接口193.2.13外部復(fù)位193.3電機(jī)控制模塊203.3.1控制板原理圖203.3.

3、2H橋驅(qū)動(dòng)原理213.3.3L298N的工作原理243.4小車的運(yùn)行狀態(tài)說(shuō)明264系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)274.1系統(tǒng)的總體程序流程274.1.1訓(xùn)練子程序284.1.2語(yǔ)音識(shí)別子程序294.1.3動(dòng)作子程序304.1.4中斷子程序314.2程序中需要說(shuō)明的幾個(gè)問(wèn)題325系統(tǒng)連接與調(diào)試335.1硬件連接335.2硬件模塊連線圖335.3功能說(shuō)明345.4代碼下載345.5訓(xùn)練小車345.6聲控小車355.7重新訓(xùn)練366結(jié)束語(yǔ)36謝辭37參考文獻(xiàn)38附錄39桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙第57頁(yè)共59頁(yè)引言語(yǔ)音處理技術(shù)

4、是最近幾年語(yǔ)音信號(hào)處理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題，它的目的就是為了能讓機(jī)器聽(tīng)懂人的命令，使機(jī)器能夠根據(jù)人的命令進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的動(dòng)作反應(yīng)。這種人機(jī)交互便于使用者的行為習(xí)慣，同時(shí)由于設(shè)備對(duì)便攜性，小型化的要求，可以大大的通過(guò)節(jié)省鍵盤而縮小了設(shè)備的體積。語(yǔ)音的處理包括語(yǔ)音錄放及壓縮編碼、解碼和語(yǔ)音的識(shí)別。對(duì)于語(yǔ)音的處理我們可以基于單片機(jī)或者一些語(yǔ)音芯片，但由于一般單片機(jī)在算法的復(fù)雜性及運(yùn)算的速度上，往往不能達(dá)到要求，而專用的語(yǔ)音芯片往往功能上比較單一，不利于其他方面的擴(kuò)展使用。SPCE061A是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的一種具有DSP功能的16位單片機(jī)，它資源豐富，性價(jià)比很高。它內(nèi)部集

5、成了32K字節(jié)的FLASH以及2K字節(jié)的SRAM，它還還集成了一個(gè)可實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算和內(nèi)積運(yùn)算的16×16乘法器，8路AD和2路10位的電流型DA采樣電路,還有2路PWM輸出電路，這些使它對(duì)復(fù)雜的語(yǔ)音信號(hào)的壓縮編碼和解碼處理提供了方便。同時(shí)，該單片機(jī)的MIC_ADC通道具有自動(dòng)增益功能，使語(yǔ)音信號(hào)的采集更加方便。在運(yùn)算速度上，SPCE061A的最高時(shí)鐘周期達(dá)到了49MHZ，足夠滿足我們一般的語(yǔ)音處理運(yùn)用。本文基于SPCE061A單片機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一輛具有語(yǔ)音控制功能的電動(dòng)智能小車。完成了對(duì)小車的起動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)向、后退等一些基本功能的控制，使小車通過(guò)人的聲音就能

6、實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告用紙第57頁(yè)共59頁(yè)1SPCE061A單片機(jī)1.1SPCE061A芯片簡(jiǎn)介SPCE061A是凌陽(yáng)科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款16位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放系統(tǒng)，該芯片擁有八路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(dòng)增益電路,用于錄音。兩路10精度DAC，只需外接功放（SPY0030A）即可完成放音。凌陽(yáng)16位單片機(jī)所擁的一套指令系統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境具有易學(xué)易用、效率高等特點(diǎn)。在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編程，并可以實(shí)現(xiàn)C語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的相互調(diào)用，語(yǔ)音的錄放只需

7、調(diào)用相應(yīng)的庫(kù)函數(shù)就可實(shí)現(xiàn)。SPCE061A片內(nèi)還集成了一個(gè)ICE（在線仿真電路）接口，使得對(duì)芯片的編程和仿真變得非常方便，而且ICE接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽(yáng)科技提供的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（unSPIDE）可以對(duì)芯片進(jìn)行仿真；而程序的下載（燒寫(xiě)）也是通過(guò)該接口進(jìn)行下載。圖2-1為SPCE061A單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖2-1SPCE061A單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖12芯片特性（1）16位微處理器（2）工作電壓：CPU的工作電壓為3.0~3.6V，I/O口工作電壓VDDH為VDD~5.5V（3）CPU工作頻率：0.32~49.152MHz（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：2K字節(jié)S

8、RAM（5）程序存儲(chǔ)器：32KFLASH閃存桂林電子