语音控制小车设计方案
1.1 国外语音识别技术的发展现状
与机器交流一直是人们的梦想，人们也在一直不断的探索研究着，如今语音识别技术的发展也已经逐步成熟[2]，它在高新信息产业的人机交互中起着关键性作用，语音识别技术是今后和未来智能化发展的一个重要突破口。
国外语音识别技术的快速发展是在上个世纪的九十年代[3]；早在五十年代初期，外国人研发了一台能识别10个数字英文发音的系统，现如今的语音识别技术又有了新的发展方向，即分为特定与非特定连续语音识别，还分有大词汇量的语音识别和孤立词识别以及多人语音识别等，在该技术的邻域里面，还运用了神经网络技术。由于前期许多大公司对语音识别技术的投入很大的资本，使其发展非常迅速；九十年代后，语音识别技术的评估机制不断提高，在语音识别的准确率上也显著提升[4]；如今，语音产品非常的多元化，国外非常著名的语音系统有Siri、Google Now以及微软Cortana，这些技术都基本应用在手机，Siri衍生于美国国防部的研究产品，它原是主要使用在为军方处理一些复杂的事情，如今成为民用软件，成为人们学习生活的个人助理，Siri成立于2007年，通过与Nuance合作，发展成为真正的语音识别工具，Siri能够在如今的手机当中成为一个使用的机器人，人类通过自然的语音输入，使它能够搜索资料、播报实况、安排行程、提问对答等；除了SIri 外其他的语音识别软件的使用在生活当中也都是小异，都是为人们提供快速便捷的服务。
在五十年代，我国开始研究语音识别技术，由于科技的发展相当快速，语音识别的研究进展也很快。以前只是在实验室里探索研究，现如今已发展到面向生活实际。在80年代后期，由于我国对语音识别技术发展执行相关计划，我们的语音识别技术的发展进入到一个全新的发展阶段，大部分权威的科研机构都曾经在实验室进行过语音识别技术方面的研究[5]。据报道，在07年某月的自然博物馆中，新开展馆展出了一只具有语音对话功能的智能熊猫，其外形逼真，当人和它说话的时候，它能够在人多嘈杂的展馆中识别出人说的话，识别成功率也很高；之后了解到它是在非特定人连续语音识别系统上开发制作的，基于该系统特性，这只机器熊猫识别人们说话的成功率在98%左右，所以在展馆中非常有趣。随着对语音识别技术的着重发展，特别是人们生活中，小词汇量的非特定人语音识别使用广泛，受日常人们的生活需要，且识别率很高，因而这也足以证明：人们在平常生活中，中小词汇量的非特定人识别技术是即实用又受欢迎的。
在2009年前后，由于语音识别解码器的高度集成发展为我国的语音识别实时应用提供了殷实的基础；随着互联网的发展，我国著名的语音识别系统有百度语音，它不仅提供一般的语音服务，在手机及导航中，为用户定制了特色的搜索服务。到现在，我国语音识别技术也相对成熟，国该方向上的研究水平也与国外差不多，除此外，在汉语识
别的技术上，我们拥有技术上特点与优势，该技术加有我们中国独有的特色元素。
1.2 课题设计意义
在大多数的小车设计中，小车的控制都是基于手动遥控控制小车的运动状态，需要操作人员通过用手操控遥控装置来实现，对此，本次课题设计主要是通过语音来控制小车，从而解放我们的双手，做到更加智能化的控制小车，打破传统的小车控制操作，让小车明白你说了什么，并根据说出的口令命令进行相应动作，开创新的小车控制方式，；语音小车在现代的玩具制造业中也占据着重要的地位，小车以语音控制的这一新颖控制方式，受到很多小孩子的喜欢，他们可以像动画片中的主人公一样，拥有一个属于自己的机器人，能够对它进行语音控制，提高了玩具的趣味性；就此，我们的课题以非特定人语音识别展开设计，语音识别的研究在语音识别系统稳定实用化中成为一个非常重要的方向[6]。语音识别技术的研究取得了显著的进步，从以前的假想实现成为现实；如现在的智能玩具市场中，智能小车作为微电子智能玩具是面向广大群众需求的主流，这区别于传统式的手遥控小车运动方式，大大的带给人们一种前所未有的新鲜感，在这些设计系统当中，语音识别技术是关键，让人们体验到不用动手只用开口的真正智能化。
通过课题设计，我自己也能了解学到一些有关语音识别技术方面的知识，这些知识区别于我所在学校学到的传统基础知识，它能让自己大开眼界，了解到现在的语音识别科技的发展趋势，设计中，也让自己把在学校中学到的知识重新的复习了一遍，让自己受益匪浅。语音识别技术的应用也很广，不仅仅局限于玩具小车的设计中，在现在的高端产品中都担任着重要的角色，如家具电器、智能手机、智能导航仪等中都发挥着不可估量的作用。因此，展开语音小车的设计是非常有意义的。
1.3 课题设计方案
经过多方的学习参考文献资料，由此得出了三种最初的设计方案，并加以认真考虑那种方法最为适于课题的设计。
方案一：采用STC11L08XE单片机作为主控芯片，语音识别模块使用LD3320语音芯片，在该模块上也集成有REG1117-3.3V的稳压芯片，由于LD3320芯片集成了语音接收识别处理器和外部电路，其系统也精简，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[7]；由于电路的精简，让各个芯片之间按原理设计的要求焊接在一起，使用起来非常的实用方便，该语音模块能够直接集成在现有的产品中，并且可以直接实现语音识别、声控、人机对话等功能，此语音模块的市场价格相对比较便宜，它采用的非特定人连续语音识别的技术，使得该模块的语音识别率相当高；通过使用LM2596和LM2940芯片作电源模块，分别为两个直流电机、L298N、语音模块提供电源，采用定时/计数器T0产生的
PWM方波来控制电机的正反转等运动状态[8]，实现该方案结构如图1-1所示：
图1-1 STC单片机方案框图
方案二：使用凌阳SPCE061A单片机来设计语音小车，这款芯片非常的强大，其部集成了语音的识别模块并且具有语音的播报和录放功能的模块[9]，只需要焊接好麦克风（MIC）和拓展语音的功放就可以了，在本设计当中，只要一块SPCE061A就能实现基本的功能模块的功能，极其的精简，在设计过程中节约了大量的时间，非常的便于使用，但是价格比较昂贵，这个方案的基本结构图如图1-2所示：
图1-2 凌阳61核心方案框图
方案三：这个方案是基于TMS320vc5420这款芯片的语音处理板的设计，整个设计都是围绕着TMS320vc5420为主要核心电路进行设计，该系统以语音CODEC芯片与DSP 芯片作为最主要核心，并且具有强大的数据处理的能力和较灵活的与外部通信的接口电路，其预算处理的速度非常的高效，能够快速的分析处理大量的语音信号的数据，实时性也不错，基于其性价比比较昂贵，一般用的不是太多，这个方案的设计如图1-3所示：
图1-3 DSP核心方案框图
由以上方案对比，方案一其性价比也相对比较便宜，基于该核心芯片是能够识别非特定人语音的，并且该芯片的识别正确率也很高，有95%这样的识别正确率，区别于一些需要进行事先录制声音的语音识别芯片，在芯片外围电路也比较简单，芯片外围设有喇叭、麦克风等拓展口，在语音识别方面上有较大的优势；方案二运用的比较的广泛，看起来也比较简易，但是考虑到其在软件上的设计比较困难并且整个设计价格较高；方案三虽然对语音信号的数据处理非常的强大，但是也考虑到其昂贵的价格，不宜选择；所以经过这三种方案的探讨与仔细的分析思考后，决定选择方案一为此次设计方案。
2 语音小车硬件设计
2.1 语音小车原理框图
基于硬件平台的设计，构建小车硬件原理框如图2-1所示。
图2-1 语音小车原理框图
此次的设计有三个大模块，即为语音识别模块LD3320（与单片机STC11L08XE集合在一块板子上）、电源模块（由LM2596和LM2940组成）、电机驱动模块L298N；在小车的设计上，使用两节3.7v电池为整个系统供电，在驱动小车上，电池输出电压由电压可调LM2596芯片稳压后输出，为小车的两个直流电机提供驱动电源；一部分由LM2940芯片把电池输出电压稳定在5V，测试输出稳定后，专门为整个语音芯片工作；由于这个语音模块中的LD3320和单片机的工作电压都是3.3V的，所以还要经过一个稳压芯片REG1117-3.3把电源模块里稳压输出的5V降低为3.3V，这样才能够使整个语音模块正常的工作；当接收语音的信号时候，该信号会经过语音芯片的逻辑处理，通过芯片部的AD/DA转换，变换成单片机能够读取的数字信号，通过I/O口，由单片机部的逻辑处理，再通过软件的编程，使用定时器中断T0产生脉冲宽度调制波（PWM）信号，然后再通过控制输出I/O口的操作，对L298N发出相对应的控制信号，实现对小车电机运动状态的操作。
2.2 语音识别模块
语音模块电路原理如图2-1所示。
图2-1 语音模块电路原理图
在语音模块中，里面含有3块芯片，一块是语音信号接收识别模块（LD3320），一块是语音处理模块（STC11L08XE）以及REG1117稳压模块[10]，在这个原理图当中，STC11L08XE单片机与LD3320是以并行方式连接的；在单片机芯片外部，设计有芯片复位电路，同时外接一个22.1184Mhz的晶振作为外部时钟电路，为单片机工作提供工作时钟频率；在语音芯片外围，该语音芯片与单片机共用同一个时钟输入，并设计有喇叭音量外部控制电路，在本次设计中未使用到该电路，除此，还设计有麦克风增益的辅助电路，在调节麦克风的灵敏度时，会使用到该电路，还有一些外围电源处理电路，目的
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
语音识别智能小车
声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师的指导下取得的成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。 本毕业论文（设计）成果归兰州商学院所有。 特此声明 毕业论文（设计）作者签名： 年月日
语音识别智能小车 摘要 本文介绍一款语音识别智能小车的设计。该小车以SPCE061A为控制核心，可通过语音识别对其行驶状态和控制模式进行控制和切换。本设计主要完成了各部分硬件模块的设计，同时实现了智能小车的语音识别、语音播放、模式切换、行驶状态控制、无线遥控等功能的软件设计，从而使小车和控制者具有一定的交互功能。测试表明，小车可以根据控制者的操作做出相应的动作。 [关键词] SPCE061A语音识别无线遥控交互功能
ABSTRACT This paper introduces speech recognition of intelligent car design. The car to SPCE061A as control core, what but through the speech recognition on the operation and control model control and switch. This design main completed each part of the design of the hardware modules, and realize the intelligence of the car speech recognition, speech broadcast, mode switch, driving state control, wireless remote control functions of software design, so as to make the car and the controllers have certain interactive function. Tests show that, according to the operation of the car can controller make corresponding action. [Key Words] SPCE061A, Voice control, Wireless module, Interactive function
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
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。
基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来，语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现，它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看，语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作，根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车，单片机收到上位机传来的指令后，根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现，并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词：MATLAB，语音识别，端点检测，LPC，单片机，电机控制
SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received.
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；
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；
语音控制的智能小车设计方案 根据美国玩具协会的调查统计，近年来全世界玩具销量增幅与全世界平均GDP增幅大致相当而全世界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2001年圣诞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象一般的小车那样只能以固定角度转向和以固定速度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 1 智能小车总体结构框图 智能小车主要由转向机构、驱动机构、转向控制模块、驱动控制模块、遥控模块和语音控制模块六大部分组成，如图1所示
2 机械本体结构及工作原理 小车为轮式结构，如图2所示机械部分分为转向机构(图中椭圆内的部分)和驱动机构(图中椭圆外部分)转向机构主要由转向电机、转向架和两个前轮组成驱动机构采用玩具小车常用的双电机驱动方案，包括两个减速电机和两个后轮转向机构工作原理为：转向时由控制者向小车发出转向信号，转向电机根据转向信号正向或反向旋转一定角度，电机通过齿轮、齿条系统带动转向架摆动一定角度，最终带动与转向架固定在一起的前轮偏摆一定角度小车在转向时由于内、外侧的车轮的转弯半径不同，所以内外侧车轮的转速也不相同前轮为从动轮，会根据转弯角度的大小自动调节内、外侧车轮的转速；而后轮为主动轮，其转速分别由两个电机独立驱动，不会根据转弯半径自动调节转速因此小车转弯时，控制系统在控制转向电机的同时还需要根据转向角度的大小向两个驱动电机发出控制信号，
智能小车控制系统设计 ——ARM控制模块设计 EasyARM615是一款基于32位ARM处理器，集学习和研发于一体的入门级开发套件，该套件采用Luminary Micro(流明诺瑞)公司生产的Stellaris系列微控制器LM3S615。本系统设计是以EasyARM615开发板为核心，通过灰度传感器检测路面上的黑线，运用PWM直流电机调速技术，完成对小车运动轨迹等一系列的控制。同时利用外扩的液晶显示器显示出各个参数。以达到一个简易的智能小车。 本文叙述了系统的设计原理及方法，讨论了ISR集成开发环境的使用，系统调试过程中出现的问题及解决方法。 据观察，普通的玩具小车一般需要在外加条件下才能按照自己的的设想轨迹去行驶，而目前可借助嵌入式技术让小车无需外加条件便可完成智能化。在小车行驶之前所需作的准备工作是在地面上布好黑线轨迹，设计好的小车便可按此黑线行驶，即为智能小车。其设计流程如下： 1、电机模块 采用由达林顿管组成的H型PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成，H桥电路构成，四个晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态，根据调整输入控制脉冲的占空比，精确调整电机转速。这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下，效率非常没。H型电路使实现转速和方向的控制简单化，且电子开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调整技术。 具体电路如下图所示。本电路采用的是基于PWM原理的H型驱动电路。该电路采用TIP132大功率达林顿管，以保证电动机启动瞬间的8安培电流要求。
2、传感器模块 灰度测量模块，是一种能够区分出不同颜色的的电子部件。灰度测量模块是专为机器人设计的灰度传感器。例如：沿着黑色轨迹线行走，不偏离黑色轨迹线；沿着桌面边沿行走，不掉到地上，等等。足球比赛时，识别场地中灰度不同的地面，以便于进行定位。不同的物体对红外线的反射率不同，黑色最低，白色最高；它通过发射红外线并测量红外线被反射的强度来输出反映物体颜色的电压信号，有效距离3-30毫米。 其技术规格如下： 已知灰度传感器的输出电压为0-3.3V，所以可通过ARM615开发板上的ADC 模块转换成数字信号，最后通过不断测试得出黑线与白线的大概参数值，完成对小车传感器部分的设计。 在本次设计中选择二个灰度传感器，其实现效果与布局如下所示。
基于单片机技术的语音控制小车设计--( 附: 湘潭市技师学院 毕业论文（设计） 题目关于单片机控制语音小车的系统设计 专业机电一体化 班级：姓名 指导教师 2012 年 2 月27 日 关于单片机控制语音小车的系统设计 目录 1、引言 2、语音控制小车设计要求 2.1 功能要求 2.2 参数说明 3. SPCE061A特性简介 4、系统总体方案介绍 5、系统硬件设计 5.1 车体介绍
5.2 小车的行走原理 5.3 控制板原理图 6、系统软件设计 6.1 系统的主程序设计 6.2主控制源程序: 6.3 语音识别的原理简介 7、总结 8、结束语 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
基于单片机的语音控制小车设计毕业论文 目录 摘要........................................................................ I Abstract................................................................... II 第1章绪论........................................................... - 1 - 1.1 选题的目的和意义............................................... - 1 - 1.1.1选题目的................................................... - 1 - 1.1. 2.选题意义................................................... - 1 - 1.2 语音小车的发展及现状........................................... - 1 - 1.3 课题的目的任务和要求........................................... - 2 - 第2章语音小车的方案论证............................................... - 3 - 2.1 语音控制方案................................................... - 3 - 2.2 方案论证....................................................... - 4 - 2.2.1 采用DSP+FPGA方案.......................................... - 4 - 2.2.2采用MCS-51方案............................................ - 4 - 2.2.3 采用凌阳61方案............................................ - 5 - 2.3 系统控制方案................................................... - 6 - 第3章系统硬件设计..................................................... - 9 - 3.1 系统硬件总体设计............................................... - 9 -
毕业设计（论文）开题报告 题目智能小车控制系统研究 系部车辆工程系 专业 学生姓名学号 指导教师职称讲师 毕设地点 2016年1 月16 日
1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献 综述： 一丶选题背景 智能汽车的概念在上世纪80 年代初由美国提出，随着智能控制算法的不断发展，以及硬件设备的快速更新，对智能车的发展起到了巨大的促进作用。同时交通问题也逐渐成为世界各个国家都要面临的重要问题，这也加快了新技术、新方法的应用。在这样的背景下智能车的研究逐渐成为新的热点。 当前世界公路的总里程每年都在高速增长，同时汽车的总量也在成倍增加，其中我国的增量更是非常明显，随着汽车的越来越多，出现交通事故的概率也在不断提高。世界各国为了解决这方面的问题提出了很多的想法，而智能车是众多想法中最可行的一种解决当前问题的方法。许多国家在无人驾驶汽车和智能交通系统的研究上都取得了不错的成果，有些研究结构已经研制成功了智能车的原型，并进行相关试验。最近10 年在传统汽车中半导体和电子技术应用的越来越多。汽车产业已经进入到了电子时代，智能汽车将是未来的发展趋势。根据相关部门的统计数据，2012 年之后生产的汽车，汽车上电子装置系统占整个汽车总成本超过30%，甚至在一些配置较高的汽车上，比重超过50%。 随着改革开放的不断深入，我国经济在过去的一段时间迅速崛起，人民的生活水平和幸福指数每年都在提高，拥有一辆汽车也不在是一个的梦想，而是变成了一个很多家庭都能消费的起的代步工具，当前我国的汽车数量，每年以两位数增长，然而我国的公共配套却相对落后，这就造成了我国严重的交通问题，道路拥挤十分严重，出现了开车不如骑车快的现象。 因此发展智能车和智能交通系统，是解决现有问题的一种有效的方法，通过不断的研究会在交通拥堵、减少事故方面起到十分显著的作用。未来通过无人驾驶技术，实现汽车的自动行驶，对于我国汽车、控制、电子等领域在新时期提高国际竞争力和自主创新能力有着重要的作用。 智能汽车控制系统的研究是一项复杂的系统工程，其中包含了机械、电子、自动循迹、自适应控制、机器人技术、传感器技术等多学科相互交融的一项研究。智能车通过多个传感器模块的协同工作，经过控制单元进行决策实现汽车的自动行驶、最优化路径等功能。 同时无人驾驶智能车在货运、农业生产、军事等领域具有很好的应用前景。 综上所述，发展智能汽车控制技术能够提高我国在微电子技术、人工智能、电机控制等新技术领域的技术水平。同时随着智能汽车的不断发展也能够有效的改善现有的交
基于语音控制的智能小车 商业计划书 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
2012年第六届美新杯中国大学生物联网创新创业大赛 商业计划书 作品题目：基于语音控制的智能小车 作品成员：莫邵文赖伟玮代贺苏静怡 学校：东北大学秦皇岛分校 目录 2 3 3 3.品牌战略 (9) 4.企业文化 (10) 5.管理战略 (10) 6.科技创新 (10) 1.产品营销 (13) 2.产品推广 (14) 3.制造计划 (14)
1.股本结构 (15) 2.主要财务假定 (16) 3.未来五年主要财务报表 (17) 4.财务指标分析 (26) 5.投资收益与风险分析 (27) 28 一、作品摘要 随着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 本小车设计主要由单片机控制系统模块、稳压电源模块、舵机驱动模块、红外传感器模块和射频模块组成，系统以STC89c52单片机为核心，对外设进行控制，利用线性稳压芯片对电压进行稳定控制，使用两节18650锂电池为单片机及其他外设进行稳定供电，利用红外对管模块实现自动避障功能，利用nrf24l01射频模块和ld3320语音模块的结合，对小车进行变速、角度转变、启动和终止的实现。 下为小车成品图 图1-1小车成品图 二、作品介绍 在机械结构上，对普通的玩具小车做了改进，使小车的转向更加灵活，并且在设计范围内可以实现多角度和多档速度移动；而在控制系统部
?语音控制的智能小车设计 ?发布时间：2009-8-3阅读次数：318字体大小: 【】【】【】 根据美国玩具协会的调查统计，近年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2001年圣诞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,而不象一般的小车 那样只能以固定角度转向和以固定速度前进,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。 1 智能小车总体结构框图 智能小车主要由转向机构、驱动机构、转向控制模块、驱动控制模块、遥控模块和语音控制模块六大部分组成，如图1所示。 2 机械本体结构及工作原理 小车为轮式结构，如图2所示。机械部分分为转向机构(图中椭圆内的部分)和驱动机构(图中椭圆外部分)。转向机构主要由转向电机、转向架和两个前轮组成。驱动机构采用玩具小车常用的双电机驱动方案，包括两个减速电机和两个后轮。转向机构工作原理为：转向时由控制者向小车发出转向信号，转向电机根据转向信号正向或反向旋转一定角度，电机通过齿轮、齿条系统带动转向架摆动一定角度，最终带动与转向架固定在一起的前轮偏摆一定角度。小车在转向时由于内、外侧的车轮的转弯半径不同，所以内外侧车轮的转速也不相同。前轮为从动轮，会根据转弯角度的大小自动调节内、外侧车轮的转速；而后轮为主动轮，其转速分别由两个电机独立驱动，不会根据转弯半径自动调节转速。因此小车转弯时，控制系统在控制转向电机的同时还需要根据转向角度的大小向两个驱动电机发出控制信号，调节两个驱动电机的转速使之产生特定的转速比，从而使转弯顺利进行。在这里，转弯的角度、转速比与小车的尺寸及转弯半径有关。 3 控制系统 控制系统包括两大部分，一部分位于遥控器内，用于识别控制者的命令并将响应的控制信号发送出去；一部分位于小车上，用于接收遥控器发出的控制信号，并根据控制信号控制转向机构和驱动机构，使小车实现预期的动作。 遥控器 遥控器主要由语音识别模块和无线发送模块(编码芯片、射频发送模块)组成，如图3所示。遥控器的工作原理为：控制者通过麦克风发出控制命令，该命令经过语音识别模块识别后，根据控制信号的类型产生一个8位的控制码，语音识别模块通过其P1端口将控制码输出至无线发送模块，然后语音识别模块发出控制信号，控制无线发送模块将该控制码以无线电波形式发送出去，车载控制部分接收到后便控制小车产生预期的动作。 3.1.1 语音控制模块 语音控制模块主要由Sensory公司的集成语音识别芯片 RSC－364组成。该芯片是专门为语音控制家电产品而设计的，外围辅助器件少，采用典型应用电路时只需要一个麦克风、一个晶体振荡器、一个小场声器和几个电阻、电容即可。该芯片内部集成了语音识别、语音合成、语音身份识别、录音回放功能。芯片内部采用的是神经网络的语音识别算法，和说话者无关的语音识别准确率可以达到97％，和说话者相关的语音识别准确率可以达到99％。该芯片的功能框图如图4所示。该芯片内部集成了一个八位的可编程微处理器，对外有 16个可编程控制的I/O口，16位地址总线和8位数据总线及相应的控制信号，可方便地扩展外部ROM以及与外部器件通讯。本文中对RSC－364的资源使用情况为：其P1口用于传输与控制命令相应的控制码，口用于启动无线发送模块发送数据。
NO：毕业设计题目: 语音控制小车
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
基于语音识别的智能小车设计设计
基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来，语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现，它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看，语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作，根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车，单片机收到上位机传来的指令后，根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现，并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词：MATLAB，语音识别，端点检测，LPC，单片机，电机控制
SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip