基于單片機(jī)技術(shù)的語音控制小車設(shè)計(jì)

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1、基于單片機(jī)技術(shù)的語音控制小車設(shè)計(jì)17基于單片機(jī)技術(shù)的語音控制小車設(shè)計(jì)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(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)擴(kuò)展設(shè)計(jì)，另一種就是借助于專門的語音處理芯片。普通的單片機(jī)往往不能實(shí)現(xiàn)這么復(fù)雜的過程和算法，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(yīng)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(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49MHz。SPCE061A內(nèi)嵌32K字的FLASH程序存儲(chǔ)器以及2K的SRAM。同時(shí)該SOC芯片具有ADC和DAC功能，其MIC_ADC通道帶有AGC自動(dòng)增益環(huán)節(jié)，能夠很輕松的將語音信號(hào)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(gè)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(shí)現(xiàn)語音處理功能。借助于SPCE061A的語

3、音特色，“基于單片機(jī)技術(shù)的語音控制小車設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)了對(duì)小車前進(jìn)、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(shè)計(jì)要求2.1功能要求：1.可以通過簡單的I/O操作實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、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(shí)別資源，實(shí)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)；4.在超出語音控制范圍時(shí)能夠自動(dòng)停車。2.2參數(shù)說明車體：雙電機(jī)兩輪驅(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)約200mA3.SP

4、CE061A特性簡介SPCE061A是一款性價(jià)比很高的十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)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(dòng)增益電路。這為實(shí)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(jī)具有一套易學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shí)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(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電小于2μA@3.6V；2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；2個(gè)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(gè)中斷

6、源可來自定時(shí)器A/B，時(shí)基，2個(gè)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秒的語音數(shù)據(jù)；鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)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(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；具備串行設(shè)備接口；低電壓復(fù)位(LVR)功和低電壓監(jiān)測(cè)(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(yùn)動(dòng)控制

7、采用語音控制和中斷定時(shí)控制相結(jié)合，通過語音觸發(fā)小車動(dòng)作，小車動(dòng)作之后，隨時(shí)可以通過語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，如果小車由于某些原因不能正常的接收語音指令，則只要定時(shí)時(shí)間一到，中斷服務(wù)程序就會(huì)發(fā)出指令讓小車停下來。SPCE061A控制板被控對(duì)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(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件方面，由于大部分的功能實(shí)現(xiàn)都是在61板上完成的，只有電機(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

8、控制電路板的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)。圖2系統(tǒng)硬件框圖SPCE061A芯片MIC輸入口復(fù)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(gè)車輪由前輪電機(jī)控制，在連桿和支點(diǎn)作用下控制前輪左右擺動(dòng)，來調(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)車輪由后輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為整個(gè)小車提供動(dòng)力。所以又稱前