江苏科技大学
本科毕业设计（论文）
学院江苏科技大学
专业机械电子工程
学生姓名***
班级学号05******
指导教师李磊
二零零九年六月
江苏科技大学本科毕业论文
江苏科技大学本科毕业论文
基于单片机的声控小车控制
The control of V oice-activated car based on Single Chip
摘要
随着电子工业的发展，具有语音控制功能的小车越来越受到人们的青睐，在人们的日常消费生活中起着不可忽视的作用。目前，声控技术已在很多领域得到使用。比如声控手机、声控洗衣机、电视机、电脑等设备。
本文对声控小车概况做了阐述。在硬件设计方面，本论文以凌阳公司的SPCE061A 单片机为控制核心，以语音小车控制电路板为辅，设计小车的动作。在软件方面，利用C语言进行编程，进行语音的“训练”和“识别”。设计出具有如下功能的语音声控小车:能够根据录制的语音命令来控制小车的启动、停止、返回、拐弯。
论文首先对系统的方案进行论证，然后对各单元的软件、硬件工作原理进行了阐述，并介绍了系统的主要组成部分情况。
关键词：SPCE061A，语音识别，全桥驱动，小车
Abstract
With the development of the electronics industry，the voice-control car become more and more popular to people. And it plays an important role in people's daily life. At present, the voice-activated technology has been used in many fields. For example, voice-activated phone. Only if you called out the names you want and it automatically called the telephone. There are also voice-activated washing machines, televisions, computers and other equipments.
This article gives a detail to the voice-activated car. In hardware design, the paper use Sunplus SPCE061A as the control of core. On the software, we use C language programming for voice "training" and "recognition". It has the following features: According to recorded the voice command to control the car to start, stop, return, and turn.
First of all ，papers confirm the system of program, and then describe the unit's software, hardware as well as introduce the main components of the situation.
Key words: SPCE061A，Speech Recognition，Full-bridge driver，Trolley
目录
第一章绪论 (1)
1.1引言 (1)
1.2国内外研究状况 (1)
1.3存在的不足或有待解决的问题 (2)
1.4课题的目的任务和要求 (2)
第二章设计方案论证 (3)
2.1系统总体方案 (3)
2.2系统硬件方案 (4)
2.3系统控制方案 (5)
2.4小结 (5)
第三章系统硬件设计 (6)
3.1SPCE061A 特性简介 (6)
3.2精简开发板——61 板 (7)
3.3车体介绍 (8)
3.3.1小车的行走原理 (9)
3.4控制板原理图 (11)
3.4.1全桥驱动原理 (12)
3.4.2动力电机驱动电路 (15)
3.4.3方向电机控制电路 (15)
3.5小结 (17)
第四章系统软件设计 (18)
4.1 系统的总体程序流程 (18)
4.1.1 语音识别的原理简介 (19)
4.1.2 训练子程序 (20)
4.1.3 语音识别子程序 (22)
4.1.4 动作子程序 (22)
4.1.5 中断子程序 (24)
4.2 程序中需要说明的几个问题 (25)
4.3小结 (26)
结语 (27)
致谢 (28)
参考文献 (29)
附录 (31)
第一章绪论
1.1引言
所谓声控技术其实也就是利用语音识别技术来达到控制或者操作的一种技术，而语音识别技术这近五年来已经有很大的进步，最新的语音识别技术可以辨识90％以上的人类说出的字。声控技术虽然是一项比较先进的技术，但不可否认的是，声控技术在无限传输时的合成的质量不是很好，它尚需进一步提高，因为无线环境中的背景噪音太大了，当然还有其他方面的因素影响着声控功能的发挥。
然而随着微电子技术、计算机技术、及传感器技术的迅速发展，现今声控技术应用广泛，这种崭露头角的声控技术，给严重伤残人的生活带来了极大的方便。伤残病人用声音就可以打开门窗、窗帘、电视机、电灯等。在其他领域里，声控技术也大有用武之地。比如飞机在飞行或空战中，一旦飞行员负了伤，他可以用声音来驾驶飞机。声音识别器将飞行员的讲话声音与贮存的声音相比较，只要声音一致，飞机就能自动地完成各种动作，从而化险为夷。那么能不能做到“君子动口不动手”呢？本文介绍用凌阳单片机61A设计并制作的一套基于语音识别技术的声控小车。
1.2国内外研究状况
随着微电子技术、计算机技术、及传感器技术的迅速发展，现今声控技术已经应用到社会中的各个角落，为人们提供着各种便利。
1、声控玩具车：进一步提高系统的滤噪性能，和识别的准确率，并利用已有的软件开发出独具特色的语音芯片，并将其集成在遥控上即可做出声控玩具车。
2、能识别主人的看门狗：在本系统的基础上扩充对说话者的识别功能，并将软件硬件化，集成在芯片上。将芯片置于防盗门上，使之可以完成主人叫门即开门的功能。
3、真实汽车上的声控系统：在驾驶的过程中，不便于用手来完成的其它操作可以用声控系统来实现。这于我们的系统是极其相似的。但是实际的汽车中可能存在这大量的噪声，所以，滤噪便成为最为关键的技术。
1.3存在的不足或有待解决的问题
声控技术虽然是一项比较先进的技术，但不可否认的是，声控技术在无限传输时的合成的质量不是很好，它尚需进一步提高，因为无线环境中的背景噪音太大了，当然还有其他方面的因素影响着声控功能的发挥，具体来说表现在以下几个方面：
1 、时效型。从发出指令到执行指令，有一段延迟时间，虽已降低到尽可能的小，但还是很明显。可行的方法就是改用高效的DSP芯片，这在经费上和时间上都是不允许的。
2.、对环境的适应。如果环境噪声很大，或偶尔出现较大的噪声，则会出现误识。这个不足之处还没有很有效的解决方案。
3、多人识别。各人的发音不尽相同，因此该系统还限于单人识别。若要做多人识别，则识别的时效性会降低，即有很大的延迟。另外，多人识别，也没有较为有效、成熟的算法供参考。
1.4课题的目的任务和要求
声控小车其技术要求是通过相关语音对小车进行操作控制。使用了“前、后、左、右、停”五个字作为小车行驶的指令。本毕业设计有助于培养我们的独立动手能力、思考能力。具体的项目制作过程分为两部分：软件部分和硬件部分。其目的让我们熟悉61板的设计与制作，并掌握其原理；学会运用C语言进行编程且运用protel软件进行电子图的设计。
第二章设计方案论证
2.1系统总体方案
方案一：
采用MCS-51系列单片机实现，由于有语音识别和语音播放功能，所以需要扩展语音识别模块和语音播放模块，这样必然造成端口的资源紧张，所以还必须加入接口扩展芯片。该实现方案结构如图 2-1所示。
图 2-1 采用MCS-51系列单片机实现语音控制小车
方案二：
采用SPCE061A实现语音控制小车方案，由于SPCE061A内部具有语音识别和语音播放功能，所以只需要扩展基本的MIC和语音功放即可，该方案结构如图 2-2所示。
图 2-2 基于SPCE061A的语音控制小车实现方案比较以上两个方案，方案二结构简单，易于操作，故选则方案二。
2.2系统硬件方案
系统的结构框图如图2-3示。
本科毕业设计（论文） 基于单片机的智能循迹小车设计 学生学院信息工程学院 专业测控技术与仪器 （光机电一体化方向）年级班别20 级（1）班 学号 学生姓名 指导教师 20 年6月
摘要 自循迹智能小车也是智能行走机器人的一种，智能小车可以适应不同的环境，不受外界温度、湿度、空间以及重力等各种恶劣条件的影响，在人类无法进入或者生存的环境中完成人类无法完成的任务。本课题是智能循迹小车系统的设计，智能小车的设计涉及传感器技术、电路涉及、程序设计、控制设计等多个方面的知识，是一项综合设计。设计目标是小车能沿着规划好的黑线行走，不偏离道路。。 智能循迹小车以木板车架为承载，包括单片机模块：STC89C52芯片；驱动模块：L298N驱动模块和两个直流电机；循迹模块：红外光电传感器和LM324运算放大器。红外光电传感器判断是否寻找到黑线，并将产生的电平信号发送至LM324运算放大器，再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块控制小车在黑线上实现前进后退左转右转。 关键词：智能小车，自动循迹，单片机，红外传感器
Abstract Self-tracing smart car is also a kind of intelligent walking robot, intelligent car can adapt to different environments, from outside temperature, humidity, space and gravity and other adverse conditions, in the human can not enter or survive the environment to complete the human Unable to complete the task. This topic is the design of intelligent tracking car system, intelligent car design involves sensor technology, circuit involved, programming, control design and other aspects of knowledge, is a comprehensive design. The design goal is that the car can walk along the planned black line without departing from the road. The The following steps: STC89C52 chip; drive module: L298N drive module and two DC motors; tracking module: infrared photoelectric sensor and LM324 operational amplifier. Infrared photoelectric sensor to determine whether to find the black line, and the resulting level signal sent to the LM324 operational amplifier, and then return to the microcontroller, the microcontroller according to the requirements of the program to make the appropriate judgment to the motor drive module control car on the black line Turn forward and turn right. Key words: intelligent car, automatic tracking, single chip, infrared sensor
凌阳16位单片机应用基础 作者：罗亚非 出版社：北京航天航空大学出版社 类别：社会科学 凌阳16位单片机应用基础的简介 凌阳十六位单片机(’nSPTM)是台湾凌阳公司2001年推出的第一代单片机,低价,实用,功耗低和简单易学等特点,讲述该系列单片机的内部结构,开发工具,还提供大量应用程序举例和设计方法,通俗流畅,例题丰富,可作为从事单片机开发与应用的工程技术人员及广大单片机爱好者的自学用书,本科,在专的专业教材, 凌阳十六位单片机(’nSPTM)是台湾凌阳公司2001年推出的第一代单片机, 书本出处：凌阳16位单片机应用基础的PDF电子书下载 凌阳16位单片机应用基础的内容预览 第1章 SPCE061A单片机简介 1.1 凌阳16位单片机 1.2 SPCE061A简介第2章 SPCE061A单片机的硬件结构 2.1 ’nSPTM的内核结构 2.2 SPCE061A的片内存储器结构 2.3 SPCE061A的输入/输出接口 2.4 时钟电路 2.5 锁相环PLL振荡器 2.6系统时钟 2.7 时间基准信号 2.8 定时器/计数器 2.9 睡眠与唤醒 2.10模/数转换器ADC 2.11 DAC方式音频输出显示全部信息第1章SPCE061A单片机简介 1.1 凌阳16位单片机 1.2 SPCE061A简介第2章SPCE061A单片机的硬件结构 2.1 ’nSPTM的内核结构 2.2
SPCE061A的片内存储器结构 2.3 SPCE061A的输入/输出接口 2.4 时钟电路 2.5 锁相环PLL振荡器 2.6 系统时钟 2.7 时间基准信号 2.8定时器/计数器 2.9 睡眠与唤醒 2.10 模/数转换器ADC 2.11 DAC方式音频输出 2.12 低电压监测/低电压复位（LVD/LVR）2.13 串行设备输入输出端口（SIO） 2.14 通用异步串行接口UART 2.15 保密设定 2.16 看门狗计数器（WatchDog）第3章 指令系统 3.1指令系统的概述及符号约定 3.2 数据传送指令 3.3 SPCE061A的算术运算 3.4 SPCE061A的逻辑运算 3.5 SPCE061A的控制转移类指令 3.6 伪指令第4章 程序设计 4.1 ’nSPTMIDE的项目组织结构 4.2 汇编语言程序设计 4.3 C语言程序设计 4.4 应用程序设计第5章 中断系统 5.1 概述 5.2 SPCE061A的中断系统 5.3 中断系统的应用第6章 集成开发环境IDE 6.1 概述 6.2 菜单 6.3 工具栏 6.4 窗口 6.5 项目 6.6 代码剖视器使用及功能 6.7 程序示例第7章 凌阳音频压缩算法 7.1音频概述 7.2 凌阳音频简介 7.3 常用的应用程序接口API的功能介绍及应用 7.4 语音压缩方法 7.5键控放音程序介绍 7.6 语音辨识 7.7 小结第8章 ’nSPTM单片机应用及开发技术 8.1 ’nSPTM的应用领域 8.2 SPCE061A单片机应用举例 8.3 数字滤波程序 8.4 卷积编码以及数字比特译码 8.5 CRC校验程序附录1 C—Lib中的函数集附录2 ’nSPTM的指令集一览附录3 ’nSPTM汇编器伪指令集附录4 ’nSPTM编译相关错误信息附录5 端口速查表附录6 符号约定 更多PDF电子书下载！
一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 随着现代生活水平的不断提高，人们对智能化产品有着巨大的需求，语音智能控制作为简单快捷方便的操作方式得到越来越广泛人们的认可，例如手机智能语音拨号功能，就是很好的例子。随着电子业的发展, 自动化已不再是一 个新鲜的话题, 无人驾驶的小汽车也必将进入实用阶段, 未来驾驶汽车, 不再是只能依靠手动，语音等方式也有可能成为未来汽车的辅助驾驶途径之一。当前电子设计系统已进人了片上系统时代, 语音识别与处理技术在信息技术的人机 接口中得到了普遍关注。语音识别的音控小车作为典型应用之一，简单地诠释了人机一体化的设计思想。其设计理念缩短了人机界面的距离，增强了互动性和智能性，同时使得将信息技术和控制技术引入到车辆的操纵控制中,形成机器智能,使驾驶员的感知、决策和执行能力扩展成为可能。 二、本课题在国内外的研究现状 Bill Gates 在世界计算机博览会(COMDEX)主题演讲会上描绘IT事业的发展宏图时，率先指出：下一代操作系统和应用程序的用户界面将是语音识别。工业界应对语音识别领域的重大突破做好充分准备，因为那将是一场席卷全球的另一次热潮。 据统计部门的数据，至2006年中国汽车保有量已达3500万辆（其中轿车占80%，约2500万辆）,每年仍以30%的速度递增。我国成为了继美国之后的第二大汽车生产和消费大国。汽车行业的迅猛发展也带动了相关配套、服务业的发展。而将功能强大的智能车载信息系统——车载电脑加载到汽车上已经成为欧美、日本等地汽车市场的首选新装备。我国语音智能控汽车产业有着巨大的发展前景。车载电脑给汽车带来了一场信息化的革命，让每辆汽车构建成一个完美的车载信息与娱乐系统终端，包括车载通讯系统、导航系统、数字娱乐系统以及辅助驾驶系统。车载通讯与导航系统主要指GPRS和GPS，让你“轻 车熟路”，而且轻松打电话。 三、课题研究的内容及拟采取的方法 我研究的课题题目是实现语音对小车的智能控制，按照其功能的实现可以划分如下模块：语音输入模块、主控模块（SPCE061A）、电机驱动模块、语 音输出模块、电源模块。语音输入模块实现语音的输入，讲录入的语音作为数据源。主控模块实现对语音的分辨、识别、与存储单元中的指令匹配，发出控制命令。电机模块通过主控模块的控制，对电机发出控制命令。语音输出模块控制发出控制命令相对应的语音。电源模块控制电源的连通。首先对存储器初始化，之后进行录音初始化，进入录音循环中，定时器中断程序控制采样频率，并按时间间隔将采样值送入语音样本队列，录音循环从语音样本队列中获取数据并进行编码，将编码后的数据送入存储器，成为语音资源。在训练过程中，系统调用了语音播放子程序，需要进行播放初始化，进入播放循环中，从语音资源中获取数据，解码，填入播放队列中，定时器中断程序从播放队列中取出数据送到D /A 转换器中，将语音信号送到扬声器中，使得整个训练过程在语音提示下从容进行。 四、课题研究中的主要难点以及解决的方法 1）如何实现对SPCE061A的无线语音接入? SPCE061A 内置MIC 放大电路和AGC 电路, 可很方便地接上MIC 使用。但考虑到小车在运动到距离用户较远的地方时, 无法接收到用户的语音命令, 而
题目基于单片机的语音控制开关设计所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师郑争兵 完成地点物理与电信工程学院实验室 2015年 6月03日
毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名朱楠 一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的语音控制开关设计 二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求： 智能家居作为一个新生产业，目前处于一个导入期与成长期的临界点，随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。本课题设计语音智能控制开关，具体要求如下： 1. 掌握语音识别的工作原理，使用语音识别芯片完成硬件设计； 2．能实现语音控制开关的开启和关闭； 3. 系统集成，焊接电路板，调试。 成果形式：实验样机一套。 毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译； 3.20─ 4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试； 5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21- 6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师系(教研室)通信教研室 系(教研室)主任签名批准日期 接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名
基于单片机的语音智能开关设计 朱楠 （陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中 723003） 指导教师：郑争兵 [摘要]语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。随着语音识别理论研究的深入和数字信号处理软、硬件技术的发展，语音识别技术应用的研究越来越受到人们的关注。智能语音家电控制系统实质上就是一个替代传统手动开关的受声控制的电子开关。此系统以STC11L08XE和LD3320语音芯片为硬件核心,对语音芯片LD3320的信息进行处理，并对开关进行控制，通过LD3320外界的麦克风采集声音信号，再通过LD3320语音芯片进行频谱分析，在提取语音特征，之后和关键词语列表中的关键词进行对比匹配，最后找出得分最高的关键词作为识别结果输出给单片机，单片机进行处理后，再输出信号来控制继电器，再通过继电器来控制开关工作，开关又可实现对电器的控制。语音芯片的功能都是通过单片机控制实现的。最终实现对智能语音开关的控制 [关键词] STC11L08XE单片机语音芯片LD3320 语音识别 Design of intelligent voice switch based on MCU Zhu nan (Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and Tutor:Zheng Zheng bing Abstract： Speech recognition is a technology to solve the machine to understand human language. Along with the research of speech recognition theory and the development of digital signal processing software and hardware technology, The research on the application of speech recognition technology is getting more and more attention.The intelligent speech appliance control system is essentially an electronic switch which replaces the traditional acoustic control with the manual switch. This system LD3320 voice chip and the stc11l08xe as hardware core and the voice chip ld3320 information for processing, and control the switch, through ld3320 external microphone audio signal acquisition, and then through the ld3320 voice chip spectrum analysis, key words in speech feature extraction, and the list of key words contrast matching, finally to find the highest score of the words as recognition results output to the MCU, MCU processing, then the output signal to control the relay, then through the relay to control of the switch, the switch can be to achieve control of the electric appliances. The function of the speech chip is realized by the MCU control. Control of the intelligent speech switch is realized finally. Key words : STC11L08XEMCU LD3320 voice chip Speech recognition
基于STC89C52单片机红外智能循迹小车 实验报告册 学院：电气工程学院 协会：电子科技协会 班级：电气1206 班 姓名：蔡申申 学号：201223910625 联系方式：151 **** ****
摘要 本报告论述了自己参加第八届河南工业大学科技创新大赛——基于STC89C52RC单片机红外智能循迹小车的方案论证、制作过程、调试过程。设计采用STC89C52RC单片机为核心控制器件，采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号，单片机获取路面信息后，进行分析、处理，最后控制减速电机转动实现转向。实验表明：该系统抗干扰能力强、电路结构简单、制作成本低，运行平稳、可靠性好。 关键词：STC89C52单片机、反射式光电对管、PWM调速 减速电机
目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1 智能循迹小车概述 (4) 1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (4) 1.1.2 智能循迹分类 (4) 1.1.3 智能循迹小车的应用 (5) 2 智能循迹小车总体设计方案 (5) 2.1 整体设计方案 (5) 2.1.1 系统设计步骤 (5) 2.1.2 系统基本组成 (5) 2.2 整体控制方案确定 (6) 3 系统的硬件设计 (6) 3.1 单片机电路的设计 (6) 3.1.1 单片机的功能特性描述 (6) 3.1.2 晶振电路 (7) 3.1.3 复位电路 (7) 3.2 光电传感器模块 (8) 3.2.1 传感器分布 (8) 3.3 电机驱动电路 (9) 3.3.1 L298N引脚结构 (9) 3.3.2 电机驱动原理 (9) 4 系统的软件设计 (10) 4.1 软件设计的流程 (10) 4.2 本系统的编译器 (10) 5 系统的总体调试 (11) 5.1 硬件的测试 (11) 5.2 系统的软件调试 (11) 结论 (11) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录A 原理图与模块电路图 (12) 附录B 程序代码 (13) 附录C 硬件实物图 (15)
/*功能：寻迹小车 使用芯片：AT89S52 或者STC89C52 或AT89S51 STC89C51 晶振：12MHZ 编译环境：Keil 作者：MH~ */ #include
第1章 SPCE061A单片机简介 (1) 1.1凌阳16位单片机 (1) 1.2 SPCE061A简介 (2) 1.2.1 总述 (2) 1.2.2 性能 (2) 1.2.3 结构概览 (3) 1.2.4 芯片的引脚排列和说明 (4) 1.2.5 特性 (6) 1.2.6 SPCE061A最小系统 (7) 1.2.7 SPCE061A开发方法 (8) 1.2.8 应用领域 (10) 北阳电子内部技术资料0
第1章 SPCE061A单片机简介 1.1 凌阳16位单片机 随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理、数据处理以及数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。它的CPU内核采用凌阳最新推出的μ’nSP?（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器芯片（以下简称μ’nSP?）。围绕μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列单片机（以下简称μ’nSP?家族）采用的是模块式集成结构，它以μ’nSP?内核为中心集成不同规模的ROM、RAM和功能丰富的各种外设接口部件，如图1.1所示。 图1.1μ’nSP?家族的模块式结构 μ’nSP?内核是一个通用的核结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构，亦即这种结构可大可小或可有可无。借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可形成各种不同系列派生产品，以适合不同的应用场合。这样做无疑会使每一种派生产品具有更强的功能和更低的成本。 μ’nSP?家族有以下特点: 体积小、集成度高、可靠性好且易于扩展 北阳电子内部技术资料1
语音控制小车用户说明书
目录 一、语音控制小车概述 (3) 1.1 功能简介 (3) 1.2 参数说明 (3) 1.3 注意事项 (3) 二、小车实物 (4) 2.1 车体结构 (4) 2.2 小车实物图 (4) 2.3 动力电机驱动电路 (5) 2.4 方向电机控制电路 (6) 2.5 语音识别原理简介 (6) 三、软件流程 (7) 3.1 主程序流程图 (7) 四、如何使用 (9) 4.1 连接硬件 (9) 5.2 代码下载 (9) 5.3 训练小车 (9) 5.4 声控小车 (10) 5.5 重新训练 (11)
一、语音控制小车概述 1.1 功能简介 语音控制小车综合应用了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。 语音控制小车的主要功能： 1）可以通过简单的I/O操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能； 2）配合SPCE061A的语音特色，利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能； 3）可以在行走过程中声控改变小车运动状态； 4）在超出语音控制范围时能够自动停车。 1.2 参数说明 车体：双电机四轮驱动 供电：电池（四节AA：1.5V×4） 工作电压：DC 4V~6V 工作电流：运动时约200mA 1.3 注意事项 1）安装电池一定要注意电池的正负极性，切勿装反； 2）长期不用请将电池从电池盒中取出； 3）由于语音信号的不确定性，语音识别的过程会出现一定的误差和不准确性； 4）由于小车行动比较灵活，速度比较快，在使用时一定要注意保持场地足够大，且保证不会对周围的物体造成伤害； 5）不要让小车长时间运行在堵转状态（堵转状态：由于小车所受阻力过大，造成小车电机加电但并不转动的现象），这样会造成很大的堵转电流，有可能会损坏小车的控制电路。
#include
M23=1; M24=0; dj1=50; dj2=7; } ////向左大调//// void left() { M11=0; M12=1; M23=1; M24=0; dj1=7; dj2=80; } ////向右大调//// void right() { M11=1; M12=0; M23=0; M24=1; dj1=80; dj2=7; } ////循迹动作子函数//// void xj() { if(HW1==0&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //前进逻辑 { qianjin(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //左右微调 { turnleft2(); } if(HW1==0&&HW2==1&&HW3==0&&HW4==0) { turnright2(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==1&&HW4==0) //左右大调 { left(); }
基于单片机技术的语音控制小车设计基于单片机技术的语音控制小车设计 1 基于单片机技术的语音控制小车设计 1、引言 语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计，一般有两个途径:一种方案是单片机扩展设计，另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多，如ISD 系列、PM50 系列等，但是专门的语音处理芯片功能比较单一，想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。 SPCE061A 是一款 16 位μ'nSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到 49MHz。
SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。同时该 SOC 芯片具有 ADC 和 DAC 功能，其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节，能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部，两路 10 位的电流输出型DAC，只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。 借助于 SPCE061A 的语音特色，“基于单片机技术的语音控制小车设计”实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能. 2、语音控制小车设计要求 2.1 功能要求: 1.可以通过简单的 I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能; 2.配合 SPCE061A 的语音特色，利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能; 3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态; 4.在超出语音控制范围时能够自动停车。 2.2 参数说明 车体:双电机两轮驱动 供电:电池(四节AA:1.2V×4 或 1.5V×4) 工作电压:DC 4V~6V 工作电流:运动时约 200mA 3. SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，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位精度的DAC，只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持
第1章绪论 1.1课题背景 目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机，用来获得道路图像信息; (3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/
#define IOA4 (*(volatile BIT *)(P_IOA_Data)).bit4 #define DATA IOA4 //////////////////////////////////////////////////////////////////// //BitOpt.h比特操作 //作者：DreagonWoo //时间：2010年 /******************************************************************** 对数据类型为8比特和16比特的数据进行位读写0、1操作， 这样凌阳编译环境就能像51编译环境那样类似bit name = P1.1的语法 全局变量 BIT16 *bitPort = (BIT16*)P_IOA_Data; xxProject.h文件 #define DIO WRB0(bitPort)//读写 #define DIO_0 B0(bitPort,0)//写0 xxProject.c文件 DIO = 1; DIO_0; ********************************************************************/ #ifndef _BITOPT_H #define _BITOPT_H typedef struct { unsigned b0:1; unsigned b1:1; unsigned b2:1; unsigned b3:1; unsigned b4:1; unsigned b5:1; unsigned b6:1; unsigned b7:1; }BIT8,*PBIT8; typedef struct {
语音控制小车实验报告 专业： 学号： 姓名： 2014年01月12日
一、实验目的 语音控制小车以SPCE061A单片机为核心，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。本次实验的主要目的： 1．通过简单的I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能； 2．配合SPCE061A 的语音特色，利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能； 3．在行走过程中声控改变小车运动状态； 4．在超出语音控制范围时使小车停车。 二、实验内容 1、SPCE061A简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，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位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持 C 语言与汇编语言的互相调用。另外还提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就可以很容易的完成语音的录放、识别等功能，这些都为软件开发提供了方便的条件。 SPCE061A特性： 16位μ’nSP微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD为 3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O)； CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz； 内置2K 字 SRAM； 内置32K 闪存 ROM； 可编程音频处理； 晶体振荡器； 系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)，耗电小于 2μA@3.6V； 2 个 16 位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)； 2 个 10 位 DAC(数-模转换)输出通道； 32 位通用可编程输入/输出端口；
1、引言 语音处理技术是一门新兴的技术，它不仅包括语音的录制和播放，还涉及语音的压缩编码和解码，语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计，一般有两个途径：一种方案是单片机扩展设计，另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法，即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多，如ISD 系列、PM50 系列等，但是专门的语音处理芯片功能比较单一，想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。 SPCE061A 是一款 16 位μ'nSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到 49MHz。 SPCE061A 内嵌 32K 字的 FLASH 程序存储器以及 2K 的SRAM。同时该 SOC 芯片具有 ADC 和DAC 功能，其 MIC_ADC 通道带有AGC自动增益环节，能够很轻松的将语音信号采集到芯片内部，两路 10 位的电流输出型DAC，只要外接一个功放就可以完成声音的播放。以上介绍的这些硬件资源使得该SPCE061A 能够单芯片实现语音处理功能。 借助于 SPCE061A 的语音特色，“基于单片机技术的语音控制小车设计”实现了对小车前进、后退、左转、右转、停车等语音控制功能. 2、语音控制小车设计要求 2.1 功能要求： 1.可以通过简单的 I/O 操作实现小车的前进、后退、左转、右转功能； 2.配合 SPCE061A 的语音特色，利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能； 3.可以在行走过程中声控改变小车运动状态； 4.在超出语音控制范围时能够自动停车。 2.2 参数说明 车体：双电机两轮驱动 供电：电池（四节 AA：1.2V×4 或 1.5V×4） 工作电压：DC 4V~6V 工作电流：运动时约 200mA 3.SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，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位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持 C 语言与汇编语言的互相调用。另外还提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就可以很容易的完成语音的录放、识别等功能，这些都为软件开发提供了方便的条件。 SPCE061A特性： 16位μ’nSP微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD为 3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O)； CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz； 内置2K 字 SRAM；
自循迹小车 第一章引言 1.1 设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 1.2 设计方案介绍 该智能车采用红外对管方案进行道路检测，单片机根据采集到的红外对管的不同状态判断小车当前状态，通过ｐｉｄ控制发出控制命令，控电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 1.3 技术报告内容安排 本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术方案的概述；第二部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等；第三部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。
第二章技术方案概要说明 本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块. 在整个系统中，由电源管理模块实现对其他各模块的电源管理。其中，对单片机、光电管提供5V电压,对电机提供6V电压 路径识别电路由3对光电发送与接收管组成。由于路面存在黑色引导线，落在黑线区域内的光电接收管接收到反射的光线的强度与白色的路面不同，进而在光电接收管两端产生不同的电压值，由此判断路线的走向。传感器模块将当前采集到的一组电压值传递给单片机，进而根据一定得算法对舵机进行控制，使小车自动寻线行走。 单片机模块是智能车的核心部分，主要完成对外围各个模块的管理，实现对外围模块的信号发送，以及对传感器模块的信号采集，并根据软件算法对所采集的信号进行处理，发送信号给执行模块进行任务执行，还对各种突发事件进行监控和处理，保证整个系统的正常运作。 电机驱动采用L293驱动芯片，该芯片支持2路电机驱动同时支持PWM 调速
凌阳单片机资料使用指南 1.1 初次接触单片机－使用《跟我学SPCE061A 单片机》 \61教学与创新\2教材与教案\跟我学SPCE061A单片机《跟我学SPCE061A单片机》无论有没有学过单片机，都可以从里面学习到有关凌阳SPCE061A单片机的基础知识。初学单片机的朋友，在学习时常会碰到些一时间无法理解的概念、原理等；对于这些不解，可以从微机原理、数字电路、模拟电路以及C语言编程类的书籍、资料中找到答案，假如之前没有学过这些知识呢？怎么办？其实不用太在意，最好找时间自己学习一下，对于初学者，最重要的是这些知识中的相关概念的理解，找一找，问一问，总会找到答案的。当然，最好还是系统地去学，这样打好了基础，在往深层次发展时才不会感到步履艰难。这就需要我们的学习下面的材料了！ 1.2 初次接触凌阳单片机－SPCE061A 30 课时PPT \61教学与创新\2教材与教案\SPCE061A教学30课时PPT 在这份PPT资料中，以图文、动画的形式向单片机爱好者展示SPCE061A的CPU特点、资源概况，各个硬件外设的工作机制以及使用方法，另外还介绍有关SPCE061A的开发工具介绍、汇编语言、极具特色的语音功能等等。另外，这份PPT资料中，在每一页都写上了详尽的注释，在学习时留意看一下，会发现很多教材上所没有的东西的。这个主要是提供给老师作为凌阳单片机教学和辅导来使用。 1.3 怎么样把凌阳单片机用起来呢？ 学以致用，学习单片机无非就是为了使用它。很多同学学习单片机考试通过就算OK。实际上我们认为这种观念是要不得的。单片机绝不是一门等同于模电、数电等科的课程。这是一种工具，是工具就要去用。学过C语言，我们可以在单片机用C语言对硬件进行操作，来熟悉C语言的使用；学过PID算法、模糊控制，我们就可以在水温控制、电机控制等场合去体会控制算法对被控对象的影响；学过卷积(或内积)运算，我们就可以尝试编写软件滤波算法等。当然学过传感器了，我们还可以通过单片机对传感器采集来的数据进行处理。可以说无论是控制、通讯、仪器仪表还是其他什么专业的内容，我们都可以使用单片机这个工具轻易的把理论和实践结合起来。所以学习单片机就要把它看成一个平台。单纯的单片机技术是没有什么用途的，关键是应用。 要能够动起手来做实验，需要这些东西： 1，开发板： 要使用一款单片机，开发板是必不可少的，针对SPCE061A单片机的开发板有好几种：SPCE061A精简开发板（也就是常说的61板了）、实验箱、实验仪。而61板一般是指大家在凌阳大学计划网站上看到的小红电路板，还有一种61板叫61B板，是贴片封装的SPCE061A 精简开发板。简单的说，只要有一块61板，就无需其它开发板设备了，当然我们还需要软件；2，软件开发工具： 要使用SPCE061A单片机，集成开发环境：unSP IDE是必不可少的；光盘中提供两个版本的集成开发环境：unSP IDE 1.16.1和最新的unSP IDE 2.0.0（\工具和开发软件）进行安装后，只要配合开发板、下载线，就可以进行在线仿真、在线调试了。如果需要了解unSP IDE 的使用，可以在SPCE061A的教材书中找到相关的内容，或都也可以通过《unSP IDE用户手册》进行学习。在使用unSP IDE的过程中，如果遇到使用上的问题可以到凌阳大学计划论坛