基于单片机的语音控制小车设计

题目：基于片机的语控制小车设

1言…………32音控制小车设要求………………2.1功能要求………………

32.2参数说明………………..

33SPCE061A特性简介……4统总体方案介绍……5统硬件设计…………55.1车体绍

……………

55.2小车行走原……………………..

55.3控制原理图………66统软件设计…………76.1系统主程序计…………………..

76.2主程

………………...

86.3语音别的原简介………………..

127束语…………121基于单片技术的语音制小车设计1、引言语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计，一般有两个途径：一种方案是单片机展设计另种就是借助于专门的音处理芯片通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多，如ISD系、系列，但是专门的语音处理芯片功能比较单一，想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。SPCE061A是一16位结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到。SPCE061A内嵌32K字的FLASH序存储器以及2K的SRAM同时该SOC芯具有ADC和DAC功，其MIC_ADC通带AGC动增益环节，能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部，路10位的电流输出型DAC，只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资使得该SPCE061A能单芯片实现语音处理功能。借助于SPCE061A的音特色于单片机术的语音控小车设计”实现了对小车前进退、左转、右转、停车等语音控制功.2、语音2.1

功能要求：可以通过简单的I/O操实现小车的前进、后退、左转、右转功能；配合SPCE061A的音特色，利系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能；3.可以在行走过程中声控改变小运动状态；4.在超出语音控制范围时能够自停车。2.2参说明车体：双电机两轮驱动供电：电池（四节AA：1.2V×或1.5V4）2工作电压：4V~6V工作电流：运动时约200mASPCE061A是款性价比很高的六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有路10位度的ADC其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精的，只需要外接功放SPY0030A）可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准C语言编程，也支持C语与汇编语言的互相调用。另外还提供了语音录放的库函数，只要了解库函数使用，就可以很容易的完成语音的录放、识别等功能，这些都为软件开发提供了方便的条件。特：16位μ’nSP微处理器；工作电压：内核工作电压VDD为3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工电压VDDH为；CPU时：；内置2K字SRAM；内置32K闪ROM；可编程音频处理；晶体振荡器；系统处于备用状态下时钟处于停止状，耗电小于μA@3.6V；2个位可程定时器/计数器可动预置初始计数)；2个位DAC(数模换输通道；32位通可编程输入/输出端口14个中源可来自定时器A/，时基2外部时钟源输入，键唤醒；具备触键唤醒的功能；使用音频编码SACM_S240方式2.4K位秒，能容纳210秒的语音数据；锁相环PLL振荡器提供系统时信号；32768Hz实时时钟；7通道10位压-数转换器ADC)单通道声音-转换器；声音模数换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控(AGC)功；具备串行设备接口；低电压复位(LVR)功低电压监(LVD)能；内置在线仿真板ICE，In-CircuitEmulator)接口。4、系统总体方小车的运动控制采用语音控制和中断定时控制相结合过音触发小车动作小车动作之后，随时可以通过语音指令改变小车的运动状态。在每一次动作触发的同时启动定时器，如果小车于某些原因不能正常的接收语音指令，则只要定时时间一到，中断服务程序就会发出指令让小车下来。程序下载电缆

被控对象小车

SPCE061A控制板

程载3

线图1

控制系所需硬件5、系统硬件设系统的硬件方面由于大部分的能实现都是在61板上完成的只电机控制部分电路另外设计在一块独立的电路板上，我们称之为控制板。下面详细的介绍小车的结构和运行原理以及控电路板的结构和功能实现。

MIC方向控桥路

方向电机滤波

驱动控桥路

驱动电机图2

系统硬框图5.1车介绍语音控制小车为四轮结构。其中前面两个车轮由前轮电机控制，在连杆和支点作用下控制前轮右摆动，来调节小车的前进方向。在自然状态下，前轮在弹簧作用下保持中间位置。后面两个轮由后轮电机驱动，为整个小车提供动力。所以又称前面的轮子为方向轮，后面的两个轮子为驱轮。5.2小的行走原理直走：由小车的结构分析，在自然状态下，前轮在弹簧作用下保持中间状态，这是只要后轮电正转小车就会前进。倒车：倒车动作和前进动作刚好相反，前轮电机仍然保持中间状态，后轮电机反转，小车就会后运动。4图4

小车前、后退示意左转：前轮电机逆时针旋转（规定为正转后轮电机正转，这时小车就会在前后轮共同作用下朝左侧前进。右转前轮电机反转后轮电机正转时小车就是会在前后轮共同作用下朝右侧前进。图5

小车转示意图5.3控板原理图控制板主要包括：接口电路、电源电路和两路电机的驱动电路，控制板原理图如下。接口电路：接口电路负责将61板的接口信号传送给控制电路板信主要为控制电机需要的IOB8~IOB11这路信号，同时为了方便后续的开发和完善，预留了IOB12~IOB15以IOA8~IOA15接口可以在这些接口上添加一些传感器。5电源部分：整个小车有4个源号：电池电源，控制板工作电源61板作电源61板的I/O输出电源。系统供电由电池提供，控制板直接采用电池供电后二极管D1后生61板电源SPCE061A在音控制小车中的应用VCC_61过61板Vio跳线产生61板的口电源（V1图6小车控电路图6系软设6.1系统主程序计系统的主程序流程如下图所示：6图7

主程序程图共分为四大部分：初始化部分、训练部分、识别部分、重训操作。初始化部分：初始化操作将IOB8~IOB11设置为输出端，用以控制电机。必要时还要有对应的输入端设置和PWM端口设置等。训练部分：训练部分完成的工作就是建立语音模型。程序一开始判断小车是否被训练过，如果没有训练过则要求对其进行训练，并且会在训练成功之后将训练的模型存储到，在以后使用时不需要重新训练；如果已经训练过会把存储在中的模型调出来装载到辨识器中。识别部分：在识别环节当中，如果辨识结果是名字，停止当前的动作并进入待命状态，然后等待动作命令。如果辨识结果为动作指令小车会语音告知相应动作并执行该动作运动过程中可以通过呼叫小车SPCE061A在语音控制小车中的应用的名使小车停下来。重训操作：考虑到有重新训练的需求，设置了重新训练的按键（61板的KEY37循环扫描该按键，一旦检测到此键按下，则将擦除训练标志位单元等待复位复位后程序重新执行当检测到训练标志位为0xffff时会要求重新对其进行训练。主序//Theinformationcontainedistheexclusiveof//Co.Andbe//wholeinwithoutpriorwrittenpermission.//(C)COPYRIGHTTECHNOLOGYCO.//ALL//Theentireabovebereproducedonall//工程名称：Car_Demo//功能描述：实现小车的语音控制//涉及的库：CMacro1016.lib//bsrv222SDL.lib////组成文件：//hardware.asm,ISR.asm//hardware.inc//硬件连接：IOA0-----KEY1//IOA1-----KEY2//IOA2-----KEY3//IOB8-----前进//IOB9-----倒车//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//我取个名字吧1//进2//车，请注意3//拐4//拐5S_AGAIN6//请再说一遍S_NOVOICE7//有听到任何声音S_CMDDIFF8//说什么暗语呀8//什么暗语呀9//备就绪，开始辨识S_GJG10//就拐11//车，请注意externunsignedintBSR_SDModel[100];//外部变量BSR_SDModel[100]，辨识器自带externvoidF_FlashWrite1Word(unsignedaddr,unsignedintexternvoidF_FlashErase(unsignedintsector);intuiTimeset=3;//行时间定时调整该参数控制运行时间intuiTimecont;//行时间计时//语法格式：void//实现功能：延时//参数：无//返回值：无intintintSndID){intResult;PlaySnd(SndID,3);while(1){=BSR_Train(WordID,BSR_TRAIN_TWICE);//练两次，获得训练9结果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();

//有检测出声音//要训练第二次//境太吵//据库满//测出声音不同//号错误//Train志位//始化IOA,IOA0~7下拉输入//始化IOB,IOB8~11同向输出//始化存储器RAM//存储单元//有经过训练（内容为0xffff）//练//储训练结果（语音模型）10}{LoadSD();}BSR_InitRecognizer(BSR_MIC);while(1){BSR();if((*P_IOA_Data)&0