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1、山 东 英 才 学 院毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目： 语音控制小车 二级学院： 计算机电子信息工程学院 学科专业： 计算机应用技术 学 号： 200802110110 姓 名： 杨晓明 班 级： 08级计算机应用技术一班 指导教师： 谢宏霖 论文提交时间： 2011年4月10日 山东英才学院教务处制2011年 04月 10日 山东英才学院计算机应用技术专业毕业论文（设计）内容介绍论文（设计）题 目语音控制小车选题时间2010年12月1日完成时间2011年4月10日论文（设计）字数11109关 键 词语音、控制论文（设计）题目的来源、理论和实践意义： 根据美国玩具协会的调查统计，近年
2、来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大变化：传统玩具的市场比重正在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年较2003年增长52，而传统玩具的年销售额仅增长3。英国玩具零售商协会选出的2007年圣诞节最受欢迎的十大玩具中，有七款玩具配有电子元件。从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。本文设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。该小车对传统的手动遥控小车的机械部分做了改进,使之可以实现任意角度转向和以任意速度前进,而不像一般的小车那样只能以固定角度转向和以固定速度
3、前进,因此更加接近真实的车辆。本文还在小车的控制系统中采用语音识别系统，使控制者可以用语音对小车进行控制，产生相应的动作，而且小车和控制者还具有一定的交互功能。论文（设计）的主要内容及创新点：本文利用凌阳单片机的原理，设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。该设计将遥控车由传统的手动遥控改成了语音识别遥控，使控制者可以通过语音控制小车实现预设动作，从而释放控制者的双手，而且小车和控制者之间还具有一定的交互功能。所以此次研究具有较强的实用性和发展前景。附：论文（设计）本人签名：杨晓明 2011年 4月 10 日目录中文摘要：3一、引言：4二、课题可行性分析：5三、方案概述及设计简介：6（一）SP
4、CE061A 特性简介：6（二）SPCE061A 单片机强大的语音功能：7四、语音遥控小车结构示意：12五、语音遥控小车驱动电路分析：13六、语音遥控小车流程图：16（一）主程序流程图说明：16 （二）小车的行走原理：16（三）前进语音命令程序图说明：17（四）拐弯语音命令程序图说明：18（五）倒车语音命令程序图说明：20 (六) 全桥驱动原理:21七、语音遥控小车蔽障程序：23（一）避障器件选择：23（二）器件放置位置方案选择：23（三）避障方式选择：23八、语音遥控小车训练流程分析：24九、语音遥控小车的语音训练步骤：25十、语音遥控小车的实验结果：27十一.结束语：28致谢：29参考文献
5、：29附录：30 主控制源程序：30 智能自动化SPCE061A单片机摘要：近几年来，智能化和自动化技术在玩具制造领域中越来越被关注。本文介绍一种智能化小车控制系统的设计语音控制小车。语音控制小车是基于SPCE061A的代表性兴趣产品，它配合61板推出，综合应用了SPCE061A的众多资源，小车采用语音识别技术，可通过语音命令对其行驶状态进行控制 。首先介绍了SPCE061A的主要性能及其引脚的功能；接着完成了电源电路、复位电路、键盘电路、音频输入电路，音频输出电路和无线控制电路等硬件功能模块的设计。软件设计模块能实现智能小车的前进、后退、转向、停止、避障、表演动作以及循线等功能。测试表明，在
6、环境背景噪音不太大，控制者的发音清晰的前提下，语音控制小车的语音识别系统能对特定的语音指令做出智能反应，做出预想中的有限的动作。 关键词： SPCE061A单片机；语音控制；语音识别系统；智能反映 AbstractIn recent years, Intelligent and automation technology in the toy manufacture have been paid more and more attention.Introduce an intelligent vehicle control system design. SPCE061A program the
7、 system to single-chip, based on implementation of the cars voice control, This paper introduces the hardware sub-system design and implementation. The SPCE061As main characters and pin function are introduced firstly. Completed the power circuit, reset circuit, keyboard circuitry, audio input circu
8、its, audio output circuit and control circuit of wireless hardware such as the design of function modules. Software design module can achieve smart car forward, backward, turn, stop, obstacle avoidance, performing actions, as well as on-line functions. Test showed that the background noise in the en
9、vironment is not too great, control persons under the premise of clear pronunciation, voice control car speech recognition systems for specific voice commands to make intelligent reaction, limited to the desired action. Keywords: SPCE061A; Voice control; Speech Recognition System; Intelligent reflec
10、t一、引言语音识别技术是近年来十分活跃的研究领域。语音识别系统的实用化研究是语音识别研究的一个主要方向。以玩具市场为例，具有高科技含量的电子玩具、智能玩具发展迅猛，电子互动式、智能化玩具已经成为玩具行业发展的主流。我国是玩具生产和出口大国，但在高科技玩具的发展方面和国外的差距很大，因此，及时投入精力广泛开展这方面的研究，无论对技术创新应用，还是社会经济发展，都有巨大的现实意义。与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。近二十年来，语音识别技术取得显著进步，开始从实验室走向市场。语音识
11、别功能大大增加了玩具使用的乐趣，并使玩具体现出一定的智能性，因此成为大部分电子玩具、智能玩具设计中使用的关键技术。 本文利用凌阳单片机设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。该设计将遥控车由传统的手动遥控改成了语音识别遥控，集成了先进的语音识别技术，加上小车的机动灵活的特点，使控制者可以通过语音控制小车实现预设动作，从而释放控制者的双手，而且小车和控制者之间还具有一定的交互功能。所以此次研究具有较强的实用性和发展前景。二、课题可行性分析 如今像是科幻电影中想象出来的各类机器人使我们现代人的思绪和设想都得到了充分的发挥。人们也认识到机器人会给人们提供更多的方便和提高处理危机事件的能力。进入90年
12、代，随着传感技术，包括视觉传感器、非视觉传感器（力觉、触觉、接近觉等）以及信息处理技术的发展，出现了第二代机器人有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分有关信息，进行一定的实时处理，引导机器人进行作业。而作为21世纪的新新人类，研究一款语音遥控小车为以后研究更艰难的硬件软件作品提供一个良好的平台。语音控制小车是基于SPCE061A的代表性兴趣产品，它配合61板推出，综合应用了SPCE061A的众多资源，打破了传统教学中单片机学习枯燥和低效的现状。小车采用语音识别技术，可通过语音命令对其行驶状态进行控制。 三、方案概述及设计简介（一）SPCE061A 特性简介在众多的单片机中，如C51
13、、ARM、AVR等，我们选择了凌阳系列的单片机，采用的是凌阳61单片机，因为它本身具有音频处理功能，我们板子上具有音频输出，输入通道，具有麦克风，扬声器等硬件。在凌阳公司提供的开发环境中本身就具有关于音频处理的库函数以及音频压缩软件，在进行处理的时候比较容易，所以我们选择凌阳61的单片机，基本结构如图3-1：图3-1 凌阳61单片机及硬件基本结构 SPCE061A 是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放系统，该芯片拥有8 路10 位精度的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 精度
14、的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放。 另外凌阳十六位单片机具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中，支持标准C 语言，可以实现C 语言与凌阳汇编语言的互相调用，并且，提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音录放，这些都为软件开发提供了方便的条件：SPCE061A 片内还集成了一个ICE（在线仿真电路）接口，使得对该芯片的编程、仿真都变得非常方便，而ICE 接口不占用芯片上的硬件资源，结合凌阳科技提供的集成开发环境（unSP IDE）用户可以利用它对芯片进行真实的仿真；而程序的下载（烧写）也是通过该接口进行下载。下图为SP
15、CE061A 单片机的内部结构框图：图3-2 SPCE061A 内部结构图（二）SPCE061A 单片机强大的语音功能凌阳音频处理过程：自己录取一段不大于4Kb的WAV语音文件或者从原有WAV语音文件中截取一段不大于4KB的语音。然后用凌阳语音压缩工具压缩，再将压缩后的文件添加到凌阳公司提供的开发环境中，程序经过单片机处理后，语音通过喇叭播放出来。如图3 图3-3 凌阳音频识别过程1. 语音识别原理： 首先是语音训练，然后是语音匹配，接着进行语音处理。如果匹配成功就执行相应的功能，否则重新匹配。如：图3-4。 图3-4 语音识别系统简图2. 系统的结构框图。如图3-5图3-5 智能车系统结构框图 系统组成主要包括以下两部分：SPCE061A精简开发板、语音小车控制电路板。图中的语音输入部
