基于语音控制室内移动监测机器人1

用声音去沟通

基于语音控制的室内移动监测机器人完成时间2014年5月8日引言在现代社会，“懒人科技”大行其道，当面临众多繁琐的按键操作和菜单选择的时候，简单地说出指令，是最具有人情味的人机操作界面。让身边的各种电子设备可“听从”人类的语音，是从电影“星球大战”就开始的科技发展目标。近年来，语音识别技术发展速，取得显著进步，并且已经开始被应用于通信、家庭服务、汽车电子、医疗、家电、消费电子产品等各个领域。虽然目前的科技还不能做到让计算机完全理解人类的所有自然语言，但是可以在一定程度上实现这个梦想。

语音控制的机器人能直接接受人的语音，并做出相应的反应，操作简单，应变能力强。近几年来都市火灾时有发生，在消防员赶来之前就已经燃起大火，往往会对居民财产造成重大损失。而如果有一个适合于家庭使用的具有语音控制的灭火机器人，在消防员赶来之前，可以进行适当灭火，尽可能地减小火势，从而最大限度地减少人们的生命财产损失。而且人们室内的安全存在着许许多多的隐患，例如煤气的泄露，温度的监测，无人时的防盗安全等。所以对于研究语音控制的室内移动机器人具有十分重要的意义。

目的与意义目的：1.通过语音使人与机器人之间实现通信2.以达到室内监控的效果意义：1.开发一部价格便宜，能满足家庭需求的语音控制监测机器人。2.保障人民生命财产安全3.使家庭生活智能化，使科技更好的为人类服务。小车实物展示与讲解小车模块简介1.LD3320语音识别芯片1.1语音识别芯片介绍LD3320是一颗基于非特定人语音识别技术的语音识别/声控芯片。提供了真正的单芯片语音识别解决方案。LD3320芯片上集成了高精度的A/D和D/A接口，不再需要外接辅助的Flash和RAM，即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，识别的关键词语列表是可以动态编辑的。基于LD3320，可以在任何的电子产品中，甚至包括最简单的51作为主控芯片的系统中，轻松实现语音识别/声控/人机对话功能。为所有的电子产品增加VUI语音用户操作界面。主要特色功能：非特定人语音识别技术：不需要用户进行录音训练可动态编辑的识别关键词语列表：只需要把识别的关键词语以字符串的形式传送进芯片，即可以在下次识别中立即生效。比如，用户在51等MCU的编程中，简单地通过设置芯片的寄存器，把诸如“你好”这样的识别关键词的内容动态地传入芯片中，芯片就可以识别这样设定的关键词语了。真正单芯片解决方案：不需要任何外接的辅助Flash和RAM，真正降低系统成本。内置高精度A/D和和D/A通道：不需要外接AD芯片，只需要把麦克风接在芯片的AD引脚上；可以播放声音文件，并提供550mW的内置放大器。高准确度和实用的语音识别效果支持用户自由编辑50条关键词语在同一时刻，最多在50条关键词中进行识别，终端用户可以根据场景需要，随时编辑和更新这50条关键词语的内容。语音芯片外观：1.2语音识别介绍语音识别ASR技术，是基于关键词语列表识别的技术。只需要设定好要识别的关键词语列表，并把这些关键词语以字符的形式传送LD3320内部，就可以对用户说出的关键词语进行识别。不需要用户作任何地录音训练。语音识别ASR现实意义:ASR技术最重要的现实意义就在于提供了一种脱离按键，键盘，鼠标的基于语音的用户界面VUI

，使得用户对于产品的操作更快速，更自然。每次识别的过程，就是把用户说出的语音内容，通过频谱转换为语音特征，和这个关键词语列表中的条目进行一一匹配，最优匹配的一条作为识别结果。ASR技术上的局限性在于：

ASR不是听写系统ASR不能把人的声音转换为确定的拼音串ASR不能任意地识别人的说话内容LD3320管脚分布图LD3320内部的简单逻辑图基于STM32的LD3320语音芯片传感器模块1.DS18B20数字温度传感器DS18B20原理及引脚介绍：

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。DS18B20产品的特点：（1）只要求一个端口即可实现通信。（2）在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。（4）测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。（5）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。（6）内部有温度上、下限告警设置。DS18B20封装图及管脚说明：1.GND地信号2.DQ数据输入/输出管脚。开漏单总线接口引脚。当被用在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3.VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，引脚必须接地。2.红外避障传感器实验原理：避障传感器基本原理，和循迹传感器工作原理基本相同，利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调小车两轮工作，完成一个漂亮的躲避障碍物动作。实验接线：

红色：接4.5-5V电源高电平黄色：接单片机，输出电平给单片机绿色：接GND0V电源低电平3.MQ-7一氧化碳传感器使用说明1.MQ-7传感器模块对环境CO气体敏感。2.模块在无CO气体影响或者气体浓度未超过设定阈值时，数字接口DO口输出高电平，模拟接口A0电压基本为0v左右，当CO气体影响超过设定阈值时，模块数字接口D0输出低电平，模拟接口A0输出的电压会随着CO气体的影响慢慢增大；3.小板数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境CO浓度；4.小板数字量输出DO可以直接驱动继电器模块，由此可以组成一个CO气体开关；5.小板数字量输出DO可以直接驱动有源蜂鸣器模块，由此可以组成一个CO气体报警器；6.小板模拟量输出AO可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得环境CO气体浓度精准的数值（相对值）管脚说明原理图ABH136452QM-N10VCCVCCVCCR3LEDC1VCC23418U1AR11234P1RpR2+5VDOUTAOUTGND4.人体热释电红外传感器

在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。被动式热释电红外探头的特性：

(1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。(2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。(3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。(4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。(5)菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距(感应距离)，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。实物图及管脚说明

VCC接电源正极OUT接单片机I/O口GND接地端小车功能1.通过语音对机器人进行控制，使机器人进行简单的前进、后退、左转、右转命令。2.DS18B20温度传感器进行温度的检测，并用数码管进行显示。3.风扇在火焰传感器检测到火源时，进行简单灭火工作。4.MQ-7一氧化碳传感器检测煤气是否泄漏。5.热释电红外传感器检测防盗模式下是否有