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1、毕 业 论 文（设 计）题 目： 微波炉语音控制系统 （Title）： Voice control system for microwave oven 微波炉语音控制系统摘要本系统是由单片机、语音识别模块、键盘、显示等的组成部分，用来模拟微波炉控制电路及其功能实现。主控部分是由单片机和语音模块部分构成，显示部分是由LCD显示模块和LED工作模拟部分构成。 微波炉控制器系统以AT89S52单片机为核心，由液晶显示模块、 语音识别电路模块、键盘模块、掉电存储模块、电源模块等功能模块组成。本系统对语音功能和定时功能进行了重点设计。此外，还设置了微波火力八级档位设定、烹调模式、语音识别、烹调预约时间设
2、置，对微波炉的基本功能进行设计与实现。本系统把语音识别模块内嵌到微波炉中，设计出一种语音识别控制微波炉。用户只需用简单、 人性化的语音指令告诉微波炉它要执行的任务之后它就愉快地帮主人完成系统操作。关键词: AT89C52单片机；语音控制系统Voice control system for microwave oven SummaryThe system is composed of microcomputer, a speech recognition module, keyboard, display, used to simulate microwave oven control circ
3、uit and its realization. The main control part is composed of single-chip computer and voice module, display part is composed of a LCD display module and LED analog parts.Microwave oven controller system based on AT89S52 microcontroller as the core, by the liquid crystal display module, voice recogn
4、ition circuit module, keyboard module, power-down memory module, power supply module. The system is focused on the design of function sets the basic and timing functions. In addition, extend the microwave power level eight gear set, cooking mode, speech recognition, cooking appointment time setting,
5、 the basic function of the microwave oven is designed and implemented. The speech recognition module is embedded into the microwave oven, design a speech recognition control of microwave oven. After the user only need a simple, user-friendly voice instructions that tell the microwave oven - which ta
6、sk to perform it happy to help the master to complete the system operation.Keyword: AT89S52 microcontroller；Voice control system目录1 绪论111设计的背景212设计的意义22 设计任务与要求321设计路线322设计方案323实现功能43总体方案论证与比较531芯片选择532语音识别模块选择633显示模块方案选择1134键盘模块选择1335语音电路方案选择1436电源方案选择1637定时方案选择1738掉电存储模块选择1839火力输出方案选择184 系统设计及操作说明
7、2141系统软件设计2142硬件电路设计235 总结31参考文献36致谢38附录A40附录B41附录C42附录D43一、 绪论1.1设计的背景随着人们生活水平的不断提高,现代化的厨房电器已成为人们日常不可缺少的家用电器。不断更新的现代化家用厨房电器，极大地方便和丰富了们的家庭生活。如微波炉已经成为现代城市生活中人们不可缺少的烹饪工具，现在的微波炉已经可以做到煎、煮、烤、烘、焖、炖、蒸、烩等多种烹饪方式，做出各种营养美味的食物。与其他烹饪工具相比，微波炉具有热效率高、耗电量少、烹调速度快等优点。合乎经济原则，也比传统烹饪节省时间。由于独特的加热原理，它可以有效保持食物原有的色、香、味与营养成份，
8、还可以迅速解冻食物，保持食物的水分与鲜嫩。而且微波炉使用中绝少产生油烟与炽热空气，使厨房保持清洁。微波炉有如此强大的功能与新技术的不断应用是分不开的。例如，微波炉的智能化、多功能化、节能化、健康化、操作简便化的发展，使得微波炉的发展前景越来越好，越来越受到人们的欢迎。微波炉，顾名思义是用微波来加热，用的频率是24. 5亿赫左右的超短波，它由磁控管产生，经微波炉金属器壁反射再反射后，被炉中的食物吸收。食物能吸收微波是因为食物中含有水分1。水分子为极性分子，一端为正极，一端为负极，而微波是电磁波，有正半周与负半周。24. 5亿赫即表示该微波在一秒钟内变换正负极达24. 5亿次，每换一次，水分子即跟
9、随反转一次；由于水分子一直振动反射，也就摩擦生热，热被食物分子吸收，食物就会变热、变熟2。微波炉控制器系统以AT89C52单片机为核心，由液晶显示模块、语音电路模块、键盘模块、掉电存储模块、电源模块等功能模块组成。本系统对基本的功能设置、语音识别控制功能、数据装入和定时功能进行了重点设计。此外，还扩展了微波火力八级档位设定、烹调模式、语音提示、烹调预约时间设置等功能，对微波炉的基本功能进行设计与实现。1.2设计的意义在现代人快节奏生活中，微波炉已成为便捷生活的一部分，为人们节省了时间，为社会节约了能源随着控制技术和智能技术的发展。微波炉也向着智能化、信息化发展除了可以实现常规解冻，烹调烘烤三项
10、基本功能外，又进行了创新设计，增加了温度涮量和压力测量，定时，防微波泄漏检测，自定义烹调，程序烹调等功能。采用数码显示工作状态和时闻，预留液晶显示端口，显示更直观更人性化 微波炉是一种用微波加热的现代化烹调灶具，它由电源、磁控管、控制电路和烹调腔组成。其中，微波炉控制器部分完成和工作状态之间的切换功能。虽然现今之微波炉的功能巳大大不同与以前。也由于此，更多的控制按键及不同要求的屏幕出现以配合不同的要求。系统的操作变得更烦琐。在市场上有些高档次的微波炉用了非常复杂的温度感应器加上高准及高灵敏度的湿度控制器，这类产品使生产成本大为提高, 同时软件结构变得更加复杂直接影响系统的稳定性。然而语言是人类
11、传递信息的主要手段，语音识别技术是目前世界上最热门和最具发展前景的新型信息技术之一。采用语音识别作为人机接口的设备能够具有简便、快捷、灵活的优点，其在军事、民用和商业领域都发挥了巨大的作用，并在未来一定会成为新一代操作系统的接口。语音控制技术在声控汽车、智能家电操作、自动导航、自动售票系统和智能玩具等方面有着广泛的应用。本文以嵌入式微处理器为核心，采用ICRoute公司的高性能LD3320语音识别芯片和相关控制电路，设计实现了微波炉的语音控制系统。由于LD3320芯片集成了语音识别处理器和外部电路，包括AD和DA转换器、麦克风、声音输出等接口，且不需要外接任何的辅助芯片如Flash、RAM等。
12、在现有的产品中直接集成即可实现语音识别声控，人机对话功能，识别的关键词语列表是可以任意动态编辑的，因而满足了小体积、低功耗和可通用的要求，因而本声控系统有着广泛的应用前景。本课题把语音识别模块内嵌到微波炉中，设计出一种语音识别控制微波炉。用户只需用简单, 人性化的语音指令告诉微波炉-它要执行的任务之后它就愉快地帮主人完成系统操作。 二、设计任务与要求2.1设计路线本项目详细分析微波炉控制器的原理和组成结构，设计一个语音识别控制的具有定时和信息显示功能的微波炉控制器。微波控制器系统可由以下五个电路模块组成：语音识别控制模块：其功能是识别微波炉工作过程中语音指令并执行操作；显示模块：其功能是显示各
13、种工作模式、微波炉火力档的设定、预约时间和工作时间等等图文复杂的信息；语音电路模块，其功能是在按键模式工作时，芯片可以通过 LED 管脚给出信号来提示芯片的工作状态，并且伴随有提示音，用户也可自定 4 种提示音效； 计时电路，其功能是对时钟进行减法计数，提供烹调完成时的状态信号；显示译码电路，其功能是显示微波炉控制器的各状态信息。单片机及外围电路单片机及外围电路单片机及外围电路2.2设计方案设计一个语音识别控制的具备定时和信息显示功能的微波炉控制器。要求：（1） 该微波炉控制器能够在任意时刻取消当前工作，复位为初始状态。（2）可以根据需要设置烹调时间的长短，系统最长的烹调时间为 59 分 59
14、 秒；开始烹调后能 够显示剩余时间的多少。 （3） 显示微波炉控制器的烹调状态。 （4） 语音通过语音识别芯片和单片机的结合，实现输出控制，实现语音控制微波炉各种操作。（5） 设计适当的外围电路，实现微波炉系统功能。2.3实现功能 （1） 语音识别菜单功能：识别微波炉工作过程中语音指令并执行操作。例如：语音输入命令：“上”、“下”、“左”、“右”、“确定”、“返回”可语音识别控制液晶显示屏选择对应的模式，确定烹饪模式和火力大小，调节定时并开始微波。（2） 烹饪功能：烹饪模式有几种可选：有烧烤、解冻、汤类、蒸菜模式，同时人性化的增加了自定义模式，可自行选择适合的模式进行微波。可通过语音识别或加、
15、减按键和确定键来对时间进行设置或预约，首先是对时间的设置，按确定键再对分进行设置，接着对秒进行设置，每次设置完就要按一次确定键，以完成对时间的设置。时间设置完毕返回等待系统开始烹饪。（3） 火力调节功能：火力模式有对应的烹饪模式中有固定的火力大小，也可自定义选择火力大小。固定的烹饪模式的火力大小有：烧烤模式6档火力、解冻模式3档火力、汤类模式7档火力、蒸菜模式5档火力。可通过语音识别或加、减键来设置烹饪时间，最高是8档，最低是1档，流程同预约时间的设置相同，时间设置完毕就直接开始烹饪（4） 液晶显示功能：液晶显示屏使用12864显示屏，液晶显示子程序显示各模式的工作状态，如显示火力模式、烹饪模式、预约时间和烹饪时间、也可显示“作者名”和“欢迎使用 语音控制微波炉系统”。液晶显示器采用的是并行通讯的工作方式。（5） 定时服务功能：程序检测系统是否开始烹饪，当系统已经进入烹饪状态，定时服务子程序开始工作，首先通过按键扫描判断预约时间标志按键是否被按下，当有按键按下进入预约时间的定时服务，如果没有按键按下，直接进入烹饪时间的定时服务。各固定烹饪模式的定时时间为烧烤模式定时十分钟、解冻模式定时五分钟、汤类模式定
