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1、本科毕业论文（设计）题 目 基于SPCE061A单片机的语音遥控小车的设计学 生 指导教师 副教授年 级 2007级专 业 电子信息工程二级学院 信息工程学院 邯郸学院信息工程学院2011年5月郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师 的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）： 年 月 日摘 要 随着电子、信息技术的飞速发展，语音识别被广泛的应用在各个领域。常见的应用领域有：语音输入系统，如于键盘输入方法；语音控制系统，如工业控制、语
2、音拨号系统、智能家电、声控智能玩具等；智能对话查询系统，银行服务、股票查询服务等等。当然这些应用都要建立在对语音的准确识别的基础上。本项目主要采用凌阳科技公司的一款SPCE061A单片机进行设计，主要利用它特有的语音识别功能来实现对小车行驶状态的控制。比如输入预先训练好的语音命令“前进”，小车根据命令向前行驶一段距离，输入“左转”，小车向左转弯。利用语音命令代替了传统的遥控手动控制。小车接收命令的同时，向外界发出语音信号，从而实现人车之间的简单的交互。为减小声音信号衰减，以及外部声音信号的干扰对语音命令的干扰造成的误差，本设计采用无线高频信号发送的模式，来实现语音命令的传送，即设计中采用两个S
3、PCE061A单片机控制系统，第一个专门负责语音信号的采集，然后发送语音命令的编码。另外一个根据接收的语音命令编码，来控制小车的行驶状态。采用固定码PT2262无线发射模块和PT2272接收模块。关键词 SPCE061A PT2262 PT2272 语音控制 智能小车 The Designed of Voice Remote Control Car Based on SPCE061AHao Wei Directed by Associate-Prof. Wang XuhuiAbstract With the rapid development of information technology
4、, speech recognition is widely used in various fields. Common applications: voice input system, such as the keyboard input method; voice control system, such as industrial control, voice dialing systems, smart toys; intelligent dialogue and inquiry system, for example banking services, stock query s
5、ervices. Of course, these applications should be built on the accuracy of speech recognition.The design, based on SPCE061A which is made by Sunplus Technology Company, uses SPCE061As unique voice recognition capabilities to achieve the control of the car. Such as pre-trained voice command input Forw
6、ard. The car would move forward. The car turning left when the command is left. Using voice commands instead of the traditional remote manual control. When received a command, the car will generate a voice signal. Thus people and the car could achieve simple interaction.To reduce the voice signal at
7、tenuation and interference from external sound signal this design uses high-frequency signals sent by the wireless mode to the transmission of voice commands.So the system uses two chips of SPCE061A. The first one is dedicated to speech signal acquisition, encoding and sending voice commands. Accord
8、ing to the received voice commands, the other one controls the cars running condition. The system uses the PT2262 and PT2272 wireless transmitter or receiver module.Key words SPCE061A intelligent car voice control PT2262 PT2272目 录摘要IABSTRACT1 引言12 背景介绍1 选题背景1 研究的目的及意义23 设计要求2 系统功能2 基本参数24 方案论证2 方案一2
9、 方案二34.3 方案三34.4 方案比较45 系统硬件设计4 系统总体方案介绍4 SPCE061A单片机5 SPCE061A最小系统6 电源7 无线发射接收模块PT2262 PT22728 小车控制板95.7 小车车体架构125.8 SPCE061A精简开发板135.9 系统实物图136 系统软件设计156.1 软件结构15 语音识别原理简介16 训练子程序17 语音识别子程序186.5 动作子程序196.6 中断子程序207 操作步骤21 硬件连接21 代码下载218 测试219 结论22参考文献22致谢23附录24基于SPCE061A单片机的语音遥控小车的设计1 引言随着电子、信息技术的
10、飞速发展，语音识别被广泛的应用在各个领域。常见的应用领域有：语音输入系统，相对于键盘输入方法，它更符合人的日常习惯，也更自然、更高效；语音控制系统，即用语音来控制设备的运行，相对于手动控制来说更加快捷、方便，可以用在诸如工业控制、语音拨号系统、智能家电、声控智能玩具等许多领域；智能对话查询系统，根据客户的语音进行操作，为用户提供自然、友好的数据库检索服务。例如家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、订票系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务等等。当然这些应用都要建立在对语音的准确识别的基础上。要实现小车行驶状态的语音控制，关键点在于语音命令的识别。因此选择具有语音识别功能的SPCE061A做为控制
11、器，考虑到声音信号的衰减、干扰，所以把语音信号的识别，和小车的控制隔离开来，采用两组SPCE061A最小系统，一组用于语音识别，然后通过编码，把识别出的语音命令通过PT2262发射模块作为固定码发射出去，然后另一组通过PT2272接收的固定码来实现对小车的控制。主要内容如下：（1）熟悉SPCE061A单片机及其开发环境；（2）编写程序，用H桥电路驱动电机，观察电机转速；（3）编写程序，测试无线发射接收模块PT22622272；（4）编写程序，检测语音识别功能；（5）编写综合程序，调试各个模块的协同工作；（6）反复试跑，调试程序细节。利用凌阳公司提供的SPCE061A单片机开发板和越野型车模，预
12、计可以按时实现语音命令对小车行驶状态的控制。2 背景介绍2.1 选题背景20世纪50年代AT&T贝尔实验室的Audry系统，它是第一个可以识别十个英文数字的语音识别系统。20世纪60年代，人工神经网络被引入了语音识别。20世纪80年代末，人们终于在实验室突破了大词汇量、连续语音和非特定人这三大障碍，第一次把这三个特性都集成在一个系统中，比较典型的是卡耐基梅隆大学 (CarnegieMellonUniversity)的Sphinx系统，它是第一个高性能的非特定人、大词汇量连续语音识别系统。1997年，IBM公司开发出汉语ViaVoice语音识别系统，次年又开发出可以识别上海话、广东话和四川话等地
13、方口音的语音识别系统ViaVoice98。2002年，中科院自动化所及其所属模式科技(Pattek)发布了“天语”中文系列产品。我国语音识别研究工作起步于五十年代，但近年来发展很快。2002年，中科院自动化所及其所属模式科技(Pattek)发布了他们共同推出的面向不同计算平台和应用的“天语”中文语音系列产品PattekASR，结束了中文语音识别产品自1998年以来一直由国外公司垄断的历史。当前语音识别技术飞速发展的过程中，不可避免的遇到很多问题，总结起来主要有以下几点：（1）连续的语音分解为词，音素等单位，建立理解语意的规则；（2）大量的语音信息。语音模式不仅因人而异，对同一个人来说，不同时间
14、，同一句话的语音信息是不相同的；（3）语音的模糊性。在汉语及英语中都很常见，同样发音的词却有着不同的意思；（4）语音的上下文影响，以致改变了重音、音调、音量、音速等，进而影响了语音信息；（5）环境噪声对语音信息的干扰不可避免。2.2 研究的目的及意义前面我们提到，语音识别是一门交叉科学，涉及多门学科，包括信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理等等。研究语音识别首先要对以上各个方面都要有系统的了解，而以上各个学科都可以是一门独立的学科，对各个学科的综合利用，其研究理论意义是显而易见的。3 设计要求利用单片机，实现小车的语音控制。3.1 系统功能（1）利用系统的语音播放和识别资源来实现语音控制功能；（2）通过I/O操作，实现小车的前进、左转、右转、后退等功能； （3）能在行驶的过程中改变小车的行驶状态；（4）超出语音控制范围以后可以自动停车。3.2 基本参数（1）开发板工作电压：DC（CPU）VDD为2.4-3.6V,(I/O)VDDH为2.4-5.5V；（2）开发板工作频率：0.32M-49.152MHz；（3）H桥工作电压：DC5V；（2）无线发射、接收模块工作电压：DC 3V12V（发射），DC 5V（接收）；（3）无线发射发射频率：天线长度24cm(315MHz), 18cm(433.92MHz)；（4）无线模块发射
