畢業(yè)論文---聲控小車的設(shè)計

1、<p><b>　　摘要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　引 言1</b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1 論文背景2</p><p&g

2、t;　　1.2 總體設(shè)計要求2</p><p>　　第二章 凌陽單片機(jī)（SPCE061A）簡介4</p><p>　　2.1 芯片總述4</p><p>　　2.2 芯片最小系統(tǒng)5</p><p>　　2.3 I/O端口5</p><p>　　2.4定時及中斷8</p><p>　　

3、2.4.1 中斷系統(tǒng)8</p><p>　　2.4.2 定時器8</p><p>　　2.4.3 中斷控制10</p><p>　　2.5 看門狗11</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計12</p><p>　　3.1 軟件描述12</p><p>　　3.1.1 音頻12&

4、lt;/p><p>　　3.1.2 應(yīng)用程序接口13</p><p>　　3.1.3 語音識別原理14</p><p>　　3.2 軟件設(shè)計14</p><p>　　3.2.1 語音壓縮編碼14</p><p>　　3.2.2 凌陽音頻壓縮算法16</p><p>　　3.2.3 凌陽語音

5、的播放、錄制、合成和辨識功能的分析17</p><p>　　3.2.4語音播放應(yīng)用程序接口函數(shù)18</p><p>　　3.2.5語音播放應(yīng)用程序接口函數(shù)18</p><p>　　3.3 程序流程圖21</p><p>　　第四章 硬件電路設(shè)計22</p><p>　　4.1 SPEC016A電源模塊22&

6、lt;/p><p>　　4.1.1 SPY0029芯片簡介22</p><p>　　4.1.2 電路原理分析22</p><p>　　4.2 語音輸入模塊設(shè)計23</p><p>　　4.3 語音輸出模塊設(shè)計24</p><p>　　4.3.1 SPY0030芯片簡介25</p><p>

7、　　4.3.2 電路設(shè)計26</p><p>　　4.4 車體控制模塊26</p><p>　　4.4.1 L298芯片功能分析26</p><p>　　4.4.2 AMS1117芯片功能分析28</p><p>　　4.4.3 硬件電路設(shè)計28</p><p><b>　　結(jié)論30</b&

8、gt;</p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　附錄33</b></p><p><b>　　聲控小車的設(shè)計</b></p><p>　　摘要

9、：聲控是利用語音識別技術(shù)來控制相關(guān)物體。近二十年來，語音識別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開始從實驗室走向市場。人們預(yù)計，未來10 年內(nèi)，語音識別技術(shù)將進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務(wù)、消費(fèi)電子產(chǎn)品等各個領(lǐng)域。無人駕駛的智能汽車也必將進(jìn)入實用階段。本課題的設(shè)計更深入的理解單片機(jī)及其相關(guān)外圍器件的原理、應(yīng)用和編程，對單片機(jī)芯片I/O端口構(gòu)造等有個清晰的認(rèn)識，對語音壓縮算法、語音識別等進(jìn)行全面的了解以及對硬件電路的設(shè)計模塊進(jìn)行實際操作，同

10、時鞏固數(shù)電、模電和信號等相關(guān)知識，并通過設(shè)計更清晰更透徹的理解鞏固大學(xué)幾年的電子信息工程專業(yè)的相關(guān)知識。本系統(tǒng)的主要目的是針對智能無人駕駛汽車系統(tǒng)出音控小車，在智能化車上實現(xiàn)語音控制，避免出現(xiàn)許多大大小小的事故。旨在研究汽車的智能聲控系統(tǒng)，讓聲控進(jìn)入汽車，提高汽車的智能化和安全系數(shù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：聲控；語音識別；凌陽單片機(jī)；小車</p><p>　　VOICE-CONTRO

11、L MODEL CAR</p><p>　　Abstract：Voice control, it is that using speech recognition technology to control related objects. In the past twenty years, the speech recognition technology improve significantly, star

12、t from lab to market. People expected, the next 10 years, speech recognition technology will enter the industry, household electrical appliances, communications, automotive electronics, medical, and family services, cons

13、umer electronic products, and other fields. Unmanned intelligent vehicle will also give into t</p><p>　　Key words: Voice-control；Speech recognition；Sunplus SCM；Model car</p><p><b>　　引 言&l

14、t;/b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,汽車的保有量不斷增加。汽車行駛安全性越來越受到重視,而且早在上個世紀(jì)發(fā)達(dá)國家便提出了智能交通系統(tǒng)—ITS（Intelligent Transportation Systems, ITS )—的概念，其中汽車的智能尤為重要。汽車的智能化程度越高，為駕駛員提供的服務(wù)越周密，安全系數(shù)越高。</p><p>

15、;　　語音識別技術(shù)是21世紀(jì)間信息技術(shù)領(lǐng)域十大重要的科技發(fā)展技術(shù)之一，正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)。語音識別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識別和理解過程把語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高技術(shù)。近二十年來，語音識別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開始從實驗室走向市場。人們預(yù)計，未來10年內(nèi)，語音識別技術(shù)將進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務(wù)、消費(fèi)電子產(chǎn)品等各個領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的增長，個人擁有私家汽車已不再是夢想，伴隨著汽車業(yè)的發(fā)展，無人駕駛的智

16、能汽車也必將進(jìn)入實用階段。</p><p>　　本系統(tǒng)提出智能聲控小車模型，旨在研究汽車的智能聲控系統(tǒng)，讓聲控進(jìn)入汽車，提高汽車的智能化和安全系數(shù)。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 論文背景</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,汽

17、車的保有量不斷增加。汽車行駛安全性越來越受到重視，而且早在上個世紀(jì)發(fā)達(dá)國家便提出了智能交通系統(tǒng)—ITS（Intelligent Trans-</p><p>　　portation Systems, ITS )—的概念，其中汽車的智能尤為重要。汽車的智能化程度越高，為駕駛員提供的服務(wù)越周密，安全系數(shù)越高。</p><p>　　語音識別技術(shù)是21世紀(jì)間信息技術(shù)領(lǐng)

18、域十大重要的科技發(fā)展技術(shù)之一，正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)。語音識別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識別和理解過程把語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高技術(shù)。近二十年來，語音識別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開始從實驗室走向市場。人們預(yù)計，未來10 年內(nèi)，語音識別技術(shù)將進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務(wù)、消費(fèi)電子產(chǎn)品等各個領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的增長，個人擁有私家汽車已不再是夢想，伴隨著汽車業(yè)的發(fā)展，無人駕駛的智能汽車也必將進(jìn)入實用階段。</p

19、><p>　　本系統(tǒng)提出智能聲控小車模型，旨在研究汽車的智能聲控系統(tǒng)，讓聲控進(jìn)入汽車，提高汽車的智能化和安全系數(shù)。</p><p>　　1.2 總體設(shè)計要求</p><p>　　該系統(tǒng)的聲控系統(tǒng)是基于凌陽SPEC016A包括語音的輸入、語音的識別、語音的輸出及車體控制部分 ，主要實現(xiàn)人機(jī)語音交流及控制：</p><p>　　當(dāng)小車準(zhǔn)備好的時候，車

20、說“ok，let’s go!”。</p><p>　　當(dāng)小車要求人發(fā)出命令而人沒有發(fā)命令的時候，車說“沒有聽到任何聲音”。</p><p>　　當(dāng)外界聲音比較嘈雜，小車沒有識別出人發(fā)出的命令的時候，車說“請再說一遍”；</p><p>　　給小車任意取名，當(dāng)叫到小車的名字的時候，車回答“ok”，小車暫停；</p><p>　　人說“前進(jìn)”，車

21、回答“ok”，小車向前行駛，前進(jìn)指示燈亮；</p><p>　　人說“后退”，車回答“ok”，小車向后退，后退指示燈亮；</p><p>　　人說“左前”，車回答“ok”，小車向左拐，左前指示燈亮；</p><p>　　人說“右前”，車回答“ok”，小車向右拐，右前指示燈亮；</p><p>　　人說“?！?，車回答“ok”，小車剎停；<

22、/p><p>　　人說“左后”，車回答“ok”，小車向左后，左后指示燈亮；</p><p>　　人說“左后”，車回答“ok”，小車向左后，左后指示燈亮；</p><p>　　總體設(shè)計原理如圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 總體設(shè)計原理圖</p><p>　　語音輸入，即通過麥克風(fēng)將語音信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入SPC

23、E016A內(nèi)。SPCE016A將其放大，調(diào)用SPCE016A相關(guān)語音處理函數(shù)，SPCE016A會將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；語音識別，通過調(diào)用SPCE016A相關(guān)語音識別函數(shù)，處理語音信號，進(jìn)行識別；語音輸出，將處理后的語音進(jìn)行功率放大，然后播放出來；車體控制，依據(jù)SPCE016A的控車指令，驅(qū)動小車的行駛狀態(tài)。</p><p>　　第二章 凌陽單片機(jī)（SPCE061A）簡介</p><p>

24、<b>　　2.1 芯片總述</b></p><p>　　SPCE061A是臺灣凌陽科技公司推出的一款16位SoC(System on Chip,片上系統(tǒng))的單片機(jī)，它采用高性能的u’nS 內(nèi)核，具有豐富的硬件資源，只內(nèi)嵌 32K 字的閃存（FLASH）。2個 10 位 DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道；能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)； 7 通道 10 位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-

25、數(shù)轉(zhuǎn)換器；內(nèi)置在線仿真電路 ICE（In- Circuit Emulator）接口；具有保密能力；具有 WatchDog 功能。較高的處理速度使µ’nSP?能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。</p><p>　　SPCE061A的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示</p><p>　　圖2.1 SPCE061A結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2 芯片最小系統(tǒng)<

26、/p><p>　　最小系統(tǒng)接線如圖2.2所示，在 OSC0、OSC1 端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 VCP端接上相應(yīng)的電容電阻后即可工作。其它不用的電源端和地端接上 0.1µF 的去藕電容提高抗干擾能力。</p><p>　　圖2.2 SPEC061A最小系統(tǒng)</p><p><b>　　2.3 I/O端口</b>&

27、lt;/p><p>　　SPCE061A提供了位控制結(jié)構(gòu)的 I/O 端口，每一位都可以單獨(dú)用于數(shù)據(jù)輸入或輸出。每個獨(dú)立的位可通過以下3 種控制向量來作設(shè)定： </p><p>　　（1） 數(shù)據(jù)向量Data </p><p>　?。?） 屬性向量Attribution </p><p>　?。?） 方向控制向量Direction </p>

28、;<p>　　每3 個對應(yīng)的控制向量組合在一起，形成一個控制字，用來定義相對應(yīng) I/O 端口位的輸入輸出狀態(tài)和方式。 例如， 假設(shè)需要 IOA0 是下拉輸入引腳， 則相對應(yīng)的 Data、 Attribution和 Direction 的值均被設(shè)為 “0” 。 如果需要 IOA1 是帶喚醒功能的懸浮式輸入引腳， 則 Data、Attribution 和 Direction 的值被設(shè)為“010”。與其它的單片機(jī)相比，SPCE0

29、61A 除了每個I/O 口可以單獨(dú)定義其狀態(tài)外，每個對應(yīng)狀態(tài)下的 I/O 端口性質(zhì)電路都是內(nèi)置的，在實際的電路中不需要再外接。例：設(shè) A 口為帶下拉電阻的輸入端口，在連接硬件時不用再外接下拉電路。 </p><p>　　A 口和 B 口的 Data、Attribution 和 Direction 的設(shè)定值均在不同的寄存器里，用戶在進(jìn)行I/O端口設(shè)置時要特別注意這一點(diǎn)。I/O端口的組合控制設(shè)置如表2.1 所示： &

30、lt;/p><p>　　表2.1 I/O 端口的控制向量組合</p><p><b>　　注： </b></p><p>　　*：端口位預(yù)設(shè)為帶下拉電阻的輸入引腳； </p><p>　　* *：只有當(dāng) IOA [7~0]內(nèi)位的控制字為 000，001 和 010 時， 相對應(yīng)位才具有喚醒的功能； </p>

31、<p>　　***：懸浮輸入作為 ADC IOA[6~0] 的輸入。</p><p>　　P_IOA_Data(讀/寫)(7000H) </p><p>　　A 端口的數(shù)據(jù)單元，用于向 A 口寫入或從 A 端口讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) A 口處于輸入狀態(tài)時，讀出是讀 A 口引腳電平狀態(tài)； 寫入是將數(shù)據(jù)寫入 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng) A 口處于輸出狀態(tài)時，寫入輸出數(shù)據(jù)到A端口的數(shù)據(jù)寄存器。

32、</p><p>　　P_IOA_Buffer (讀/寫) (7001H) </p><p>　　A 端口的數(shù)據(jù)向量單元，用于向數(shù)據(jù)向量寄存器寫入或從該寄存器讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) A 口處于輸入狀態(tài)時，寫入是將 A 端口的數(shù)據(jù)向量寫入 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器；讀出則是從A 端口數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)讀其數(shù)值。當(dāng) A 口處于輸出狀態(tài)時，寫入輸出數(shù)據(jù)到 A 端口的數(shù)據(jù)寄存器。 </p><p&

33、gt;　　對輸出而言，P_IOA_Data 與 P_IOA_Buffer 是一樣的.但對輸入而言，P_IOA_Data 讀的是 IO 的值， P_IOA_Buffer 讀的是buffer 內(nèi)的值。 假設(shè) IOA[0]作為輸出， 并去接LED陽極 (LED陰極接地)。 若P_IOA_Data的IOA[0]為1。 在某些需要較大驅(qū)動能力的LED而言，LED 會亮，但 IOA[0]會被拉到一個很低的值。此時從 P_IOA_Data 讀回為 0

34、，但P_IOA_Buffer則為1。讀回的意義是是方便做其它的IO運(yùn)算。 </p><p>　　P_IOA_Dir(讀/寫)(7002H) </p><p>　　A 端口的方向向量單元，用于用來設(shè)置 A 口是輸入還是輸出，該方向控制向量寄存器可以寫入或從該寄存器內(nèi)讀出方向控制向量。Dir 位決定了端口位的輸入/輸出方向：即‘0’為輸入，‘1’為輸出。 </p><p&g

35、t;　　P_IOA_Attrib(讀/寫)(7003H) </p><p>　　A端口的屬性向量單元，用于A端口屬性向量的設(shè)置。 </p><p>　　P_IOA_Latch(讀)(7004H) </p><p>　　讀該單元以鎖存A端口上的輸入數(shù)據(jù)，用于進(jìn)入睡眠狀態(tài)前的觸鍵喚醒功能的啟動。</p><p>　　P_IOB_Data(讀/寫)

36、(7005H) </p><p>　　由于本系統(tǒng)未涉及到B口的特殊功能，在此就不作介紹。</p><p><b>　　2.4定時及中斷</b></p><p>　　2.4.1 中斷系統(tǒng)</p><p>　　SPCE061A 單片機(jī)中斷系統(tǒng)，可以提供 14 個中斷源，具有兩個中斷優(yōu)先級，可實現(xiàn)兩級中斷嵌套功能。用戶可以用關(guān)

37、中斷指令（或復(fù)位）屏蔽所有的中斷請求，也可以用開中斷指令使 CPU 接受中斷申請。每一個中斷源可以用軟件獨(dú)立控制為開或關(guān)中斷狀態(tài)，但中斷級別不可用軟件設(shè)置。</p><p><b>　　2.4.2 定時器</b></p><p>　　SPCE061A提供了兩個16 位的計時/計數(shù)器：TimerA和TimerB。TimerA為通用計數(shù)器；TimerB為多功能計數(shù)器。Ti

38、merA的時鐘源由時鐘源 A 和時鐘源 B 進(jìn)行“與”操作而形成；TimerB的時鐘源僅為時鐘源 C。定時器發(fā)生溢出后，會產(chǎn)生一個溢出信號(TAOUT/TBOUT)，它會傳送到CPU 中斷系統(tǒng)以產(chǎn)生定時器中斷信號；此外，定時器溢出信號還可以用于觸發(fā)ADC輸入的自動轉(zhuǎn)換過程，和DAC輸出的數(shù)據(jù)鎖存。 </p><p><b>　　定時器A</b></p><p>　　要

39、啟用定時器，要寫入一個計數(shù)值N到P_TimerA_Data(讀/寫)(700AH)單元， 或是P_TimerB_Data(讀/寫)(700CH)單元，然后選擇一個合適的時鐘源，這時，定時器將在所選的時鐘頻率下，開始以遞增方式計數(shù)N，N+1，N+2，…0xFFFE，0xFFFF。當(dāng)計數(shù)達(dá)到0xFFFF 后，計時/計數(shù)器溢出，產(chǎn)生中斷請求信號，被CPU 響應(yīng)后送入中斷控制器進(jìn)行處理。同時，計數(shù)值N值將被重新加載計時/計數(shù)器并重新開始計數(shù)。&

40、lt;/p><p>　　P_TimerA_Data(讀/寫)(700AH) </p><p>　　TimerA的數(shù)據(jù)單元，用于向16 位預(yù)設(shè)寄存器寫入數(shù)據(jù)(預(yù)設(shè)計數(shù)初值)或從其中讀取數(shù)據(jù)。在寫入數(shù)值以后，計數(shù)器便會在所選擇的頻率下進(jìn)行加一計數(shù)，直至計數(shù)到0xFFFF產(chǎn)生溢出。.溢出后 P_TimerA_Data 中的值將會被復(fù)位，再以設(shè)置的值繼續(xù)加一計數(shù)。一般說來分為以下幾步： 1. 選擇需

41、要的計數(shù)頻率。 2. 計算相對應(yīng)的計數(shù)初值。 </p><p>　　P_TimerA_Ctrl(寫)(700BH) </p><p>　　TimerA 的控制單元如表 2.2所示。用戶可以通過設(shè)置該單元的第 0~5 位來選擇TimerA 的時鐘源(時鐘源 A、B)。設(shè)置該單元的第 6~9 位，TimerA 將輸出不同頻率的脈寬調(diào)制信號，即對脈寬占空比輸出APWMO進(jìn)行控制。</p&

42、gt;<p>　　表2.2 P_TimerA_Ctrl 單元</p><p><b>　　注：</b></p><p>　　[1]：本系統(tǒng)未涉及到占空比，在此就不作闡述。 </p><p>　　表2.3 時鐘源A選擇位b0－b2</p><p>　　表2.4 時鐘源A選擇位b0－b2</p>

43、<p><b>　　注： </b></p><p>　　*代表默認(rèn)值為 1。若以 ClkA 作為門控信號，‘1’表示允許時鐘源 B 信號通過，而‘0’則表示禁止時鐘源 B 信號通過，而停止 TimerA 的計數(shù)。如果時鐘來源 A 為‘1’，TimerA 時鐘頻率將取決于時鐘來源 B；如果時鐘來源 A 為‘0’，將停止 TimerA 的計數(shù)。 </p><p&g

44、t;　?。ǘ┒〞r器B。由于本系統(tǒng)未用到定時器B，在此就不作闡述。</p><p>　　2.4.3 中斷控制</p><p>　　SPCE061A 單片機(jī)有多個中斷源，為了使每個中斷源都能獨(dú)立地被開放和屏蔽，以便用戶能靈活使用，它在每個中斷信號的通道中設(shè)置了一個中斷屏蔽觸發(fā)器，只有該觸發(fā)器無效，它所對應(yīng)的中斷請求信號才能進(jìn)入 CPU，即此類型中斷開放。否則即使其對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志位置“1”

45、，CPU 也不會響應(yīng)中斷，即此類型的中斷被屏蔽。同時 CPU 內(nèi)還設(shè)置了一個中斷允許觸發(fā)器，它控制 CPU 能否響應(yīng)中斷。</p><p>　　SPCE061A 對中斷源的開放和屏蔽，以及每個中斷源是否被允許中斷，都受中斷允許寄存器 P_INT_Ctrl 和 P_INT_Clear 及 P_INT_Ctrl_New 控制和一些中斷控制指令。</p><p>　　中斷控制單元 P_INT_C

46、trl（讀/寫）（7010H） </p><p>　　P_INT_Ctrl 控制單元（如表2.5所示）具有可讀和可寫的屬性，其讀寫時的意義是不同的。</p><p>　　表2.5 P_INT_Ctrl 控制單元</p><p>　　當(dāng)寫中斷控制單元中的某位為“1”時，即允許該位所代表的中斷被開放，并關(guān)閉屏蔽中斷觸發(fā)器，此時當(dāng)有該中斷申請時，CPU 會響應(yīng)。否則如果該

47、位被置 0 則禁止該位所代表的中斷。即使有中斷申請，CPU也不會響應(yīng)。 當(dāng)讀取中斷控制單元時，其主要作為中斷標(biāo)志，因為其每一位均代表一個中斷，當(dāng) CPU響應(yīng)某中斷時，便將該中斷標(biāo)志置“1”，即將 P_INT_Ctrl 中的某位置“1”可以通過讀取該寄存器來確定 CPU響應(yīng)的中斷。</p><p>　　清除中斷標(biāo)志控制單元 P_INT_Clear（寫）（7011H） </p><p>　　清

48、除中斷標(biāo)志控制單元（如表2.6所示）主要用于清除中斷控制標(biāo)志位，當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷后，會將中斷標(biāo)志置位為“1”，當(dāng)進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，要將其控制標(biāo)志清零，否則 CPU總是執(zhí)行該中斷。</p><p>　　表2.6 清除中斷標(biāo)志控制單元 P_INT_Clear</p><p>　　因為 P_INT_Clear 寄存器的每一位均對應(yīng)一個中斷，所以如果想清除某個中斷狀態(tài)標(biāo)志，只要將該寄存器中對

49、應(yīng)的中斷位置 1 即可清除該中斷狀態(tài)標(biāo)志位。該寄存器只有寫的屬性，讀該寄存器是無任何意義的。</p><p>　　激活和屏蔽中斷控制單元 P_INT_Ctrl_New(讀/寫)($702DH) </p><p>　　激活和屏蔽中斷控制單元（如表2.7所示）用于激活和屏蔽中斷。</p><p>　　表2.7 激活和屏蔽中斷控制單元 P_INT_Ctrl_New<

50、/p><p><b>　　2.5 看門狗</b></p><p>　　WatchDog 是用來監(jiān)視系統(tǒng)的正常運(yùn)作。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，每隔一定的周期就必須清除 WatchDog 計數(shù)器。如果在限定的時間內(nèi)，WatchDog 計數(shù)器沒有被清除，CPU 就會認(rèn)為系統(tǒng)已經(jīng)無法正常工作，將會進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位(reset)。</p><p>　　SPCE061A

51、的 WatchDog 的清除時間周期為 0.75 秒。因為 WatchDog 的溢出復(fù)位信號WatchDog_Reset 是由 4Hz 時基信號經(jīng) 4 分頻之后產(chǎn)生的，即每 4 個 4Hz 時基信號(1秒)將會產(chǎn)生一個 WatchDog_Reset 信號。 </p><p>　　WatchDog 功能是上電時自動啟動，不能被關(guān)閉。因此用戶使用時，注意要在 0.75 秒內(nèi)，進(jìn)行清除 WatchDog 的操作。<

52、;/p><p>　　P_WatchDog_Clear(寫) 7012H </p><p>　　要清除 WatchDog， 只需要將“xxxx xxxx xxxx xx01b“寫入 P_WatchDog_Clear單元即可，xx 代表任意數(shù)值。如果沒有在 0.75 秒內(nèi)清除 WatchDog，或者將不是“xxxx xxxx xxxx xx01b“的數(shù)值寫入 P_WatchDog_Clear 單元

53、，CPU 將會進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)處于睡眠模式(sleep mode)時，WatchDog 功能將會被關(guān)閉。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p><b>　　3.1 程序流程圖</b></p><p><b>　　程序流程詳圖</b></p><p><b>　　3.

54、2 軟件描述</b></p><p><b>　　3.2.1 音頻</b></p><p>　　我們所說的音頻是指頻率在 20 Hz～20 kHz 的聲音信號，分為：波形聲音、語音和音樂三種，其中波形聲音就是自然界中所有的聲音，是聲音數(shù)字化的基礎(chǔ)。語音也可以表示為波形聲音，但波形聲音表示不出語言、語音學(xué)的內(nèi)涵。</p><p>　　

55、將模擬的（連續(xù)的）聲音波形數(shù)字元化（離散化），以便利數(shù)字計算機(jī)進(jìn)行處理的過程，主要包括采樣和量化兩個方面。 數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率和量化位數(shù)這兩個重要參數(shù)。此外，聲道的數(shù)目、相應(yīng)的音頻設(shè)備也是影響音頻質(zhì)量的原因。</p><p>　　WAVE 文件使用三個參數(shù)來表示聲音，它們是：采樣位數(shù)、采樣頻率和聲道數(shù)。在計算機(jī)中采樣位數(shù)一般有 8 位和 16 位兩種，而采樣頻率一般有 11025Hz（11KHz），2

56、2050Hz（22KHz）、44100Hz（44KHz）三種。 WAVE 格式支持 MSADPCM、CCITT A Law、CCITT µ Law 和其它壓縮算法，支持多種音頻位數(shù)、采樣頻率和聲道，是 PC 機(jī)上最為流行的聲音文件格式，但其文件尺寸較大，多用于存儲簡短的聲音片段。</p><p>　　3.2.2 應(yīng)用程序接口</p><p>　　單片機(jī)對語音的控制如錄放音、合成

57、音及辨識廣泛應(yīng)用到生活中。語音處理大致可以分為A/D轉(zhuǎn)換、編碼處理、存儲、解碼處理及D/A轉(zhuǎn)換等（見圖3.1）。然而，有揚(yáng)聲器（MIC）輸入所生成的WAVE文件占用的存儲空間很大，單片機(jī)存儲容量有限，凌陽SPEC061A的解決方法就是提供SACM-LIB庫。該庫將A/D轉(zhuǎn)換、編碼、存儲、解碼及D/A轉(zhuǎn)換作為相應(yīng)的模塊，每個模塊都有其應(yīng)用程序接口（API），只需要了解每個模塊所要實現(xiàn)的功能及參數(shù)，然后調(diào)用該API函數(shù)即可以實現(xiàn)該模塊的功能

58、。SACM-LIB庫中模塊及算法類型如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 SACM-LIB庫中模塊及算法類型</p><p>　　圖3.1 單片機(jī)對語音處理過程</p><p>　　3.2.3 語音識別原理</p><p>　　在前面我們已經(jīng)介紹過語音識別的一些相關(guān)的內(nèi)容， SPCE061 的特定語者辨識 SD（Speaker D

59、ependent） 即語音樣板由單個人訓(xùn)練，也只能識別訓(xùn)練某人的語音命令，而他人的命令識別率較低或幾乎不能識別。 </p><p>　　圖 3.2 是語音識別的一個整體框圖：</p><p>　　圖3.2 語音識別原理框圖</p><p><b>　　3.3 軟件設(shè)計</b></p><p>　　3.3.1 語音壓縮編碼

60、</p><p>　　語音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量是指：數(shù)據(jù)量=(采樣頻率×量化位數(shù))/8(字節(jié)數(shù)) ×聲道數(shù)目。 壓縮編碼的目的：通過對資料的壓縮，達(dá)到高效率存儲和轉(zhuǎn)換資料的結(jié)果，即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來表達(dá)和傳送聲音信息。壓縮編碼的必要性：實際應(yīng)用中，未經(jīng)壓縮編碼的音頻資料量很大，進(jìn)行傳輸或存儲是不現(xiàn)實的。所以要通過對信號趨勢的預(yù)測和冗余信息處理，進(jìn)行資料的壓縮，這樣就可

61、以使我們用較少的資源建立更多的信息。 </p><p>　　按照實現(xiàn)的功能來分，語音合成可分兩個檔次： </p><p>　　(1) 有限詞匯的計算機(jī)語音輸出 </p><p>　　(2) 基于語音合成技術(shù)的文字語音轉(zhuǎn)換（TTS：Text-to-Speech） </p><p>　　按照人類語言功能的不同層次，語音合成可分為三個層次： <

62、;/p><p>　　文本到語音的轉(zhuǎn)換過程如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 文本到語音的轉(zhuǎn)換過程</p><p><b>　　語音辨識： </b></p><p>　　早期只能辨認(rèn)特定的使用者即特定語者(Speaker Dependent，SD)模式，使用者可針對特定語者辨認(rèn)詞匯(可由使用者自行定義，如人名聲控?fù)?/p>

63、號)，作簡單快速的訓(xùn)練紀(jì)錄使用者的聲音特性來加以辨認(rèn)。 隨著技術(shù)的成熟， 進(jìn)入語音適應(yīng)階段 SA(speaker adaptation),使用者只要對于語音辨識核心，經(jīng)過一段時間的口音訓(xùn)練后，即可擁有不錯的辨識率。 </p><p>　　只要按照你正常說話的速度，直接將要表達(dá)的說出來，中間并不需要停頓，這種方式是最直接最自然的，難度也最高，現(xiàn)階段連續(xù)語音的辨識率及正確率，雖然效果還不錯但仍需再提高。然而，中文字有

64、太多的同音字，因此目前所有的中文語音辨識系統(tǒng)，幾乎都是以詞為依據(jù)，來判斷正確的同音字?？杀嬲J(rèn)詞匯數(shù)量：內(nèi)建的詞匯數(shù)據(jù)庫的多寡，也直接影響其辨識能力。</p><p>　　圖 3.4 是簡化的語音識別原理圖，其中實線部分成為訓(xùn)練模塊，虛線部分為識別模塊。</p><p>　　圖3.4 語音識別原理簡圖</p><p>　　3.3.2 凌陽音頻壓縮算法</p>

65、;<p>　　不同音頻質(zhì)量等級的編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（頻響）如表3.2所示：</p><p>　　表3.2不同音頻質(zhì)量等級的編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　凌陽音頻壓縮算法處理的語音信號的范圍是 200Hz－3.4KHz 的電話話音。</p><p>　　凌陽音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種： </p><p>　　SACM-

66、A2000：壓縮比為 8:１，8:1.25，8:1.5 </p><p>　　SACM-S480： 壓縮比為 80:3，80:4.5 </p><p>　　SACM-S240： 壓縮比為 80:1.5 </p><p>　　按音質(zhì)排序：A2000>S480>S240</p><p>　　凌陽音頻形式和壓縮算法：</p&g

67、t;<p>　?。?） 波形編碼：sub-band 即 SACM-A2000 </p><p>　　特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語音／音樂。 </p><p>　　（2） 參數(shù)編碼：聲碼器（vocoder）模型表達(dá)，抽取參數(shù)與激勵信號進(jìn)行編碼。如：SACM-S240。 </p><p>　　特點(diǎn)：壓縮比大，計算量大，音質(zhì)不高，廉價！ </p&

68、gt;<p>　　（3） 混合編碼：CELP 即 SACM-S480 </p><p>　　特點(diǎn)：綜合參數(shù)和波形編碼之優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　除此之外,還具有 FM 音樂合成方式即 SACM-MS01。</p><p>　　3.3.3 凌陽語音的播放、錄制、合成和辨識功能的分析</p><p>　　凌陽的 SPCE061A

69、 是 16 位單片機(jī)，具有 DSP 功能，有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時鐘頻率可達(dá)到 49MHz，具備運(yùn)算速度高的優(yōu)勢等等，這些都無疑為語音的播放、錄放、合成及辨識提供了條件。 </p><p>　　凌陽壓縮算法中 SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240 主要是用來放音，可用于語音提示，而 DVR 則用來錄放音。對于音樂合成 MS01，該算法較繁瑣，而且需要具備音樂理論、配器法及和聲學(xué)知識，所

70、以對于特別愛好者可以到我們的網(wǎng)站去了解相關(guān)內(nèi)容，這里只給出它的 API 函數(shù)介紹及程序代碼的范例，僅供參考。 </p><p>　　對于語音辨識主要有以下兩種： </p><p>　?。?） 特定發(fā)音人識別 SD（Speaker Dependent）：是指語音樣板由單個人訓(xùn)練，也只能識別訓(xùn)練人的語音命令，而他人的命令識別率較低或幾乎不能識別。 </p><p>　

71、?。?） 非特定發(fā)音人識別 SI（Speaker Independent）：是指語音樣板由不同年齡、不同性別、不同口音的人進(jìn)行訓(xùn)練，可以識別一群人的命令。 </p><p>　　語音識別電路基本結(jié)構(gòu)如圖 3.5 所示: </p><p>　　圖3.5 語音識別電路基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.3.4語音播放應(yīng)用程序接口函數(shù)</p><p&g

72、t;　　凌陽語音壓縮算法有SACM_A2000、SACM_S480和SACM_S240三種格式。其中SACM_A2000A音頻壓縮算法的壓縮比較?。?:1），編碼速率可選擇16kbit/s、20 kbit/s、24 kbit/s三種之一，具有高質(zhì)量、高編碼速率的特點(diǎn)，適用于高保真音樂和語音；SACM_S480音頻壓縮算法的壓縮比較大（80:3），編碼速率可選擇4.8 kbit/s、7.2 kbit/s兩種之一，較為節(jié)省存儲容量，音質(zhì)介于

73、SACM_A2000和SACM_S240之間，適用于語音播放（如“文曲星”詞庫等）；SACM_S240壓縮算法的壓縮比較大（80:1.5），價格也最低，編碼速率只能選擇2.4kbit/s，適用于對保真度要求不高的場合（如電子玩具產(chǎn)品等）。采用以上三種語音壓縮算法產(chǎn)生的語音壓縮文件都可在初始化時選擇自動或手動方式播放，與SACM_A2000、SACM_S480和SACM_S240三種語音壓縮算法相關(guān)的API各有13個（本系統(tǒng)用到10個）。

74、這些函數(shù)的功能和格式等基本相同。本小節(jié)就SACM_A2000進(jìn)行闡述。若用到SACM_S240或SACM_S480，只需將函數(shù)中</p><p>　　對于常用的 SACM_A2000 和 SACM_S480 兩種放音算法要涉及到語音資源的添加問題，即將 WAV 文件按照我們需要的壓縮比進(jìn)行壓縮，變成資源表形式在程序中調(diào)用。這里介紹WINDOWS 下的壓縮方式。語音壓縮可以使用凌陽語音壓縮工具（Compress T

75、ool）完成。該壓縮工具支持.wav格式的語音壓縮，但要求壓縮語音資源屬性為8KHz，16位，單聲道。Compress Tool軟件可在凌陽大學(xué)計劃網(wǎng)站上下載。如果語音屬性不是8KHz，16位，單聲道，可用Windows自帶的錄音及軟件處理，將其壓縮成8KHz，16位，單聲道。</p><p>　　3.3.5語音播放應(yīng)用程序接口函數(shù)</p><p>　　同樣語音辨識也將其一些功能作成模塊，

76、并通過 API 調(diào)用來實現(xiàn)這些功能，在這里分析一些常用的 API 函數(shù)。</p><p><b>　　初始化： </b></p><p>　　【API 格式】C： int BSR_DeleteSDGroup(0)； </p><p>　　ASM：F_BSR_DeleteSDGroup(0) </p><p>　　【功能說

77、明】SRAM 初始化。 </p><p>　　【參 數(shù)】該參數(shù)是辨識的一個標(biāo)識符，0 代表選擇 SRAM,并初始化。 </p><p>　　【返 回 值】當(dāng) SRAM 擦除成功返回 0，否則，返回－1。 </p><p><b>　　訓(xùn)練部分： </b></p><p>　　1) 【API 格式】C：int

78、BSR_Train (int CommandID, int TraindMode)； </p><p>　　ASM：F_BSR_Train</p><p>　　【功能說明】訓(xùn)練函數(shù)。 </p><p>　　【參 數(shù)】 </p><p>　　CommandID：命令序號，范圍從 0x100 到 0x105,并且對于每組訓(xùn)練語句都是&l

79、t;/p><p>　　唯一的。 TraindMode：訓(xùn)練次數(shù)，要求使用者在應(yīng)用之前訓(xùn)練一或兩遍： </p><p>　　BSR_TRAIN_ONCE:要求訓(xùn)練一次。 BSR_TRAIN_TWICE 要求訓(xùn)練兩次。 </p><p>　　【返 回 值】訓(xùn)練成功，返回 0；沒有聲音返回－1；訓(xùn)練需要更多的語音數(shù)</p><p>　　據(jù)來訓(xùn)練，返

80、回－2；當(dāng)環(huán)境太吵時，返回－3；當(dāng)數(shù)據(jù)庫滿，返回－4；當(dāng)兩次</p><p>　　輸入命令不通，返回－5；當(dāng)序號超出范圍，返回－6。 </p><p><b>　　【備 注】 </b></p><p>　?、?在調(diào)用訓(xùn)練程序之前，確保識別器正確的初始化。 </p><p>　?、?訓(xùn)練次數(shù)是 2 時，則兩次一定會有差

81、異，所以一定要保證兩次訓(xùn)練結(jié)果接近 </p><p>　?、?為了增強(qiáng)可靠性，最好訓(xùn)練兩次，否則辨識的命令就會傾向于噪音 </p><p>　?、?調(diào)用函數(shù)后，等待 2 秒開始訓(xùn)練，每條命令只有 1 .3 秒，也就是說，當(dāng)訓(xùn)</p><p>　　練命令超出 1.3 秒時，只有前 1.3 秒命令有效。</p><p><b>　　辨識

82、部分： </b></p><p>　　1）【API 格式】C： void BSR_InitRecognizer(int AudioSource) </p><p>　　ASM：F_BSR_InitRecognizer </p><p>　　【功能說明】辨識器初始化。 </p><p>　　【參 數(shù)】 定義語音輸入來源。通

83、過 MIC 語音輸入還是 LINE_IN 電壓模擬</p><p><b>　　量輸入。</b></p><p>　　2）【API 格式】C：int BSR_GetResult()； </p><p>　　ASM：F_ BSR_GetResult </p><p><b>　　【返回值】=R1 </b&g

84、t;</p><p>　　【功能說明】辨識中獲取數(shù)據(jù)。 </p><p>　　【返 回 值】當(dāng)無命令識別出來時，返回 0； 識別器停止未初始化或識別未</p><p>　　活返回－1； 當(dāng)識別不合格時返回－2； 當(dāng)識別出來時返回命令的序號。</p><p>　　【備 注】 該函數(shù)用于啟動辨識，BSR_GetResult()；<

85、/p><p>　　3）【API 格式】C： void BSR_StopRecognizer(void)； </p><p>　　ASM：F_ BSR_StopRecognizer </p><p>　　【功能說明】停止辨識。 </p><p>　　【備 注】該函數(shù)是用于停止識別，當(dāng)調(diào)用此函數(shù)時，F(xiàn)IQ_TMA 中斷將關(guān)閉。 </p&

86、gt;<p><b>　　中斷部分</b></p><p>　　【API 格式】 ASM：_BSR_InitRecognizer </p><p>　　【功能說明】 在中斷中調(diào)用，并通過中斷將語音信號送 DAC 通道播放。 </p><p>　　【參 數(shù)】無。 </p><p>　　【返 回 值

87、】無。 </p><p><b>　　【備 注】 </b></p><p>　?、?函數(shù)在中斷 FIQ_TMA 中調(diào)用 </p><p>　?、?當(dāng)主程序調(diào)用 BSR_InitRecognizer 時，辨識器便打開 8K 采樣率的 FIQ_TMA</p><p>　　中斷并開始將采樣的語音數(shù)據(jù)填入辨識器的數(shù)據(jù)隊列中。

88、</p><p>　　③ 應(yīng)用程序需要設(shè)置一下程序段在 FIQ_TMA 中。</p><p>　　其中實時監(jiān)控是用來觀察辨識是否正常工作，如果辨識正常則會產(chǎn)生一 16ms 連續(xù)穩(wěn)定方波如圖 4.2如果 CPU 超載則會產(chǎn)生不穩(wěn)定波形如圖 4.3需要刪除命令，或是優(yōu)化程序否則會丟失語音數(shù)據(jù)產(chǎn)生辨識出現(xiàn)錯誤的信息 。</p><p>　　圖3.6 辨識正常產(chǎn)生的方波&

89、lt;/p><p>　　圖3.7 CPU超載產(chǎn)生的波形</p><p>　　第四章 硬件電路設(shè)計</p><p>　　本系統(tǒng)涉及到的硬件包括SPEC016A電源模塊、語音輸入模塊、語音輸出模塊和小驅(qū)動模塊，有關(guān)對應(yīng)的SPEC016A的接口見圖2.1 （SPEC061A最小系統(tǒng)）所示。</p><p>　　4.1 SPEC016A電源模塊<

90、/p><p>　　4.1.1 SPY0029芯片簡介</p><p>　　SPY0029為SOT-223封裝，只有三個引腳，其中1號腳接地（GND）、2號腳為電壓輸入端（Vin）、3號腳為電壓輸出端（Vout）。</p><p>　　SPY0029A是凌陽科技公司設(shè)計的電壓調(diào)整IC，采用CMOS工藝，具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動能力強(qiáng)、線性調(diào)整出色的特點(diǎn)，為低壓穩(wěn)壓器(輸出3.

91、3v），帶有低電壓保護(hù)功能。輸入電壓4.5V-7V,輸出電流<=50mA。</p><p>　　4.1.2 電路原理分析</p><p>　　電源電路原理如圖4.1所示：</p><p>　　圖4.1 電源電路原理圖</p><p>　　本系統(tǒng)的電源是由4節(jié)干電池（6V）提供。電池提供的6V直流電壓經(jīng)過SPY0029后產(chǎn)生3.3V的電壓

92、單片機(jī)系統(tǒng)供電。圖中的VDDH3為SPEC016ADE I/O電平參考，如果該點(diǎn)接單片機(jī)的51腳，可使I/O輸出高電平3.3V；VDDP為鎖相環(huán)電源，接單片機(jī)的7腳；VDD和VDDA分別為數(shù)字電源和模擬電源，分別接單片機(jī)的15腳和36腳；AVSS1是模擬地，接單片機(jī)的24腳；VSS是數(shù)字地，接單片機(jī)的38腳；AVSS2是音頻輸出電路的AVSS2。</p><p>　　4.2 語音輸入模塊設(shè)計</p>

93、<p>　　語音輸入模塊電路圖如圖4.2所示：</p><p>　　圖4.2 語音輸入模塊</p><p>　　語音信號由MIC輸入，經(jīng)過C11和C12耦合到AGC（自動增益控制）輸入SPCE016A中，AGC關(guān)閉后，過前級放大和次級放大，采樣、A/D轉(zhuǎn)換后，存儲到SPCE016A中。前級放大增益為15V，次級放大增益為60K歐，總增益約為43.3dB。其中圖中VMIC是MIC

94、電源，將MIC供電；VCM是ADC參考電壓，為A/D轉(zhuǎn)換提供參考電壓；C6，R6是AGC外置電路；MICOUT為前級放大增益輸出，經(jīng)過C7耦合，R7間隔到次級增益中（OPI為次級增益輸入）。 </p><p>　　4.3 語音輸出模塊設(shè)計</p><p>　　該模塊的主要功能就是將單片機(jī)輸出的音頻信號放大、播放出來。</p><p>　　4.3.1 SPY0030芯

95、片簡介</p><p>　　SPY0030封裝如圖4.3所示：</p><p>　　圖4.3 SPY0030封裝圖</p><p>　　表4.1 SPY0030引腳功能</p><p>　　SPY0030為音頻功率放大集成電路，它的放大倍率由外接電阻進(jìn)行調(diào)整，最大功放倍數(shù)為20倍。適用于凌陽SPCE、SPL、SPF系列芯片。SPY0030A應(yīng)

96、用簡單，也適用于其它類產(chǎn)品芯片。性能特點(diǎn)： 1． 寬電壓工作范圍2.4V～6V 2． 雙輸出模式 3． 低失真：THD+N=0.55%(typ)。（For VDD＝5.0v，R1=8Ω&Pout＝500mW） 4． 最低工作電流 1.0µA SPY0030A為音頻功率放大集成電路，它的放大倍率由外接電阻進(jìn)行調(diào)整，最大功放倍數(shù)為20倍。適用于凌陽SPCE、SPL、SPF系列芯片。

97、SPY0030A應(yīng)用簡單，也適用于其它類產(chǎn)品芯片。</p><p>　　4.3.2 電路設(shè)計</p><p>　　語音輸出模塊的電路圖如圖4. 4所示：</p><p>　　圖4.4 語音輸出模塊</p><p>　　音頻信號由單片機(jī)DAC2通道輸出，接R8將語音信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后，由C9進(jìn)行濾波，再由R9、C12耦合接到音頻功放SYP00

98、30音頻輸入端（五號腳）進(jìn)行功率放大，再由一號腳和二號腳接到揚(yáng)聲器上將聲音播放出來。其中調(diào)整電位器R9的大小，可以改變聲音的大小；電源由C10濾波，C11穩(wěn)壓接入SYP0030八號腳；SYP0030的片選（七號腳）接電源置高，即SYP0030選通；SYP0030的4、3、6和1號腳由C13濾波接地（單片機(jī)的AVSS2腳，見圖2.3）。</p><p>　　4.4 車體控制模塊</p><p&g

99、t;　　該模塊的主要功能就是根據(jù)單片機(jī)輸出的小車控制命令，提供適當(dāng)?shù)墓β黍?qū)動小車行駛。</p><p>　　4.4.1 L298芯片功能分析</p><p>　　L298芯片封裝如圖4.5所示：</p><p>　　圖4.5 L298封裝圖</p><p>　　表4.2 L298的引腳功能</p><p>　　L298

100、是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動電路，為恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片，可以方便的驅(qū)動兩個直流電機(jī)，或一個兩相步進(jìn)電機(jī)。該芯片輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接4.5～7 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為＋2.5～46 V。輸出電流可

101、達(dá)2.5 A，可驅(qū)動電感性負(fù)載。L298可驅(qū)動2個電動機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機(jī)。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。其中EnA位通道1和通道2的使能端，EnB為通道3和通道4的使能端。L298的功能邏輯如表4.3所示：</p><p>　　表4.3 L298功能邏輯</p><p>　　4.4

102、.2 AMS1117芯片功能分析</p><p>　　AMS1117為SOT-223封裝，只有三個引腳。其中1號腳接地（GND）、2號腳為電壓輸出端（Vout）、3號腳為電壓輸入端（Vin）。</p><p>　　AMS1117系列穩(wěn)壓器有可調(diào)版與多種固定電壓版，設(shè)計用于提供1A輸出電流且工作壓差可低至1V。在最大輸出電流時，AMS1117器件的壓差保證最大不超過1.3V，并隨負(fù)載電流的減

103、小而逐漸降低。　　AMS1117的片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)整到1.5%的誤差以內(nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。</p><p>　　4.4.3 硬件電路設(shè)計</p><p>　　小車硬件驅(qū)動電路如圖4.6所示：</p><p>　　圖4.6 小車硬件驅(qū)動電路圖</p><p>　　單片機(jī)控制信號由IO

104、A0-5輸出到L298中，由L298將信號放大，向負(fù)載（直流電機(jī)）提供適當(dāng)?shù)墓β剩┬≤囆旭?。其中AMS1117保證了L298的邏輯電平(+5V)；二極管D1-D8也具有穩(wěn)壓作用，保證輸出線路上的電壓供電機(jī)使用。</p><p>　　小車左邊兩個輪由電機(jī)LEFT帶動，右邊兩個輪由電機(jī)RIGHT帶動。小車前進(jìn)，兩電機(jī)同時正轉(zhuǎn)，指示燈D10和D12亮；小車左拐，左電機(jī)停轉(zhuǎn)右電機(jī)正轉(zhuǎn)，指示燈D12亮；小車右拐，右電機(jī)停

105、轉(zhuǎn)左電機(jī)正轉(zhuǎn)，指示燈D10亮；小車后退，兩電機(jī)同時反轉(zhuǎn)，指示燈D9和D11亮。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本系統(tǒng)利用凌陽單片機(jī)APCE061A實現(xiàn)語音控制，結(jié)合L298驅(qū)動小車，實現(xiàn)語音交流、控制小車的目的。如：給小車任意取名，當(dāng)叫到小車的名字的時候，車回答“ok”，小車暫停；當(dāng)小車準(zhǔn)備好的時候，車說“ok,let’s go!”

106、；當(dāng)小車要求人發(fā)出命令而人沒有發(fā)命令的時候，車說“沒有停到任何聲音”；當(dāng)外界聲音比較嘈雜，小車沒有識別出人發(fā)出的命令的時候，車說“請再說一遍”；當(dāng)人說“前進(jìn)”，車回答“ok”，小車向前行駛，前進(jìn)指示燈亮；當(dāng)人說“后退”，車回答“ok”，小車向后退，后退指示燈亮，同時車說“倒車請注意”；當(dāng)人說“左拐”，車回答“ok”，小車向左拐，左拐指示燈亮；當(dāng)人說“右拐”，車回答“ok”，小車向右拐，右拐指示燈亮；當(dāng)人說“ok”，車回答“ok”，小車剎

107、停。這樣，人機(jī)同過語音交流，實現(xiàn)智能聲控小車。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧（特別是C語言程序設(shè)計）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致 謝</b>&l

108、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] Adel S. Sedra and Keneth C. Smith. Microelectronic Circuits. 4th ed. New York：Oxford University Press,1998</p><p>　　[2] 盧勝利. 基于凌陽SPCE016

109、A設(shè)計實現(xiàn)平臺的專業(yè)綜合設(shè)計教程.北京：機(jī)械工程出版社 2006.12</p><p>　　[3] 徐銘澤，武明西，范展.遙控啟停電動車[Z].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2004.</p><p>　　[4] 陳伯時,電力拖動自動控制系統(tǒng),第二版,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.6</p><p>　　[5] 何希才,新型實用電子電路400例,電子工業(yè)出版社,2000

110、年,60～65</p><p>　　[6] 于平，移動機(jī)器人核心控制系統(tǒng)研制開發(fā)[D]哈爾濱理工大學(xué)，2005</p><p>　　[7] 張現(xiàn)軍，基于全區(qū)覆蓋自主移動機(jī)器人驅(qū)動控制與導(dǎo)航定位技術(shù)的研究[D]南京理工大學(xué)，2004</p><p>　　[8] 陳全福，智能移動機(jī)器人平臺控制系統(tǒng)設(shè)計[D]哈爾濱理工大學(xué)，2006</p><p>

111、;　　[9] 趙亮，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)[M].北京：人民郵電出版社，2004</p><p>　　[10] 羅亞洲，凌陽16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[11]李學(xué)海，PIC單片機(jī)實踐[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004</p><p><b>　　附 錄</b><

112、;/p><p><b>　　主函數(shù)</b></p><p>　　#include "bsrSD.h"</p><p>　　#include "Car.h"</p><p>　　extern void CarSystemInit(void);</p><p>　　

113、extern unsigned int IsFirstDownLoad(void);</p><p>　　extern void FormatFlash(void);</p><p>　　extern void TrainFiveCommand(void);</p><p>　　extern void SaveFiveCommand(unsigned int uiA