基于单片机的语音控制小车的开题报告_共4页
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编号:毕业设计(论文)开题报告
题目:基于单片机的语音控制
小车系统设计与实现
院(系):机电工程学院
专业:机械设计制造及其自动化
学生姓名:徐海栋
学号:1101111030
指导教师单位:机电工程学院
姓名:廖宏谊
职称:教授
题目类型:☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发
2014年12月27日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写,或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献应在5篇及以上(不包括辞典、手册),开题报告的字数要在1000字以上。
4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5.“指导教师(签字)”日期填写成在2014年12月27日~ 31日之间的某个日期;“开题小组组长(签字)”日期填写成在2015年1月4日~9日之间的某个日期。
基于单片机的智能循迹小车开题报告(4)课程设计(论文)开题报告学生姓名指导教师课题性质设计□论文□课题来源科研□教学□生产□其它□课程设计(论单片机智能循迹机器人小车文)题目一、课题目的及意义根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力,以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式,良好的电路设计,一体化的机电组合,智趣的系统开发,更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
功能的组合多样,使得学生可以充分发挥自主能力,制作出不同的机器人。
它为学校进行机器人竞赛和毕业项目设计建立了实物平台,是学校教师授课变得更轻松有趣。
同时也能改变学生学习模式和激发学习兴趣。
更是作为验证学生学习效果的有力工具。
良好的电路板设计,让学生制作变得方便容易,其大大提高了学生的制作成功率。
提高了学生对电子电路的兴趣。
二、研究现状根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力,以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式,良好的电路设计,一体化的机电组合,智趣的系统开发,更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
智能寻迹机器人采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑。
以8051系列家族中的AT89S51/AT89S52为主芯片。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO—通用输入输出)端口,通过对这些端口加以信号输入电路,控制电路,执行电路共同完成寻迹机器人。
P0.0,P0.1,P0.2,P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。
由电机的正转与反转来完成机器人的前进,后退,左转,右转,遇障碍物绕行,避悬崖等基本动作。
在机器人前进时如果前方有障碍物,由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管,红外接管将此信号经过P3.7传送入AT89S52中,主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作,同时主芯片将P3.7的信号状态通过P2.5的LED 指示灯显示出来。
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。
1 引言1.1 研究的背景与意义从这些数字可以看出,高科技含量的电子玩具已经成为玩具行业发展的主流,发展科技型玩具是必然趋势,不仅世界大玩具公司争相开发,世界电脑巨头微软、英特尔、IBM等,世界电器霸主松下、东芝、索尼也都垂青电子玩具,自己或与玩具厂商合作应用半导体技术、数码技术于玩具开发。
他们把这叫做“面向明天的玩具”。
美国麻省理工学院就得到迪斯尼等四家大公司资助数百万美元的研究开发经费。
科技、教育与玩具制造业的结合,将会是玩具业在技术上的又一次革命,将使玩具更可爱、更吸引人 [1] 。
1.2 国外研究现状与发展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。
而全球玩具市场的在结构比重却发生了重大变化:传统玩具的市场比重在逐步缩水,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,七款玩具配有电子元件[2] 。
近几年,欧洲电子玩具大幅增长[3] 。
在英国,电子类玩具将成为英国增长最快和市场最大的玩具,2007年英国玩具市场将达到61亿欧元;在德国,技术性玩具,如建筑、车辆和电子训练等玩具比其他欧洲国家更加流行[4] 。
1.3 可行性分析本设计的核心是凌阳的16位单片机(SPCE061A)。
该单片机采用凌阳最新推出的µ’nSP16 位微处理器核(以下简称µ’nSP)。
SPCE061A嵌32K字(Word)闪存(FLASH),2K字(Word)SRAM,有多达十四个的中断源等丰富的片资源。
CPU最高可工作在49MHz的主频下,较高的处理速度使µ’nSP能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号,这使得SPCE061A具有灵活的语音处理能力。
可以播放SACMA2000和SACMS480等格式的语音资料,而且还可以配置外部存储器,可以存储很长的声音段。
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述一、本课题的研究背景及意义随着我国经济建设的迅猛发展,公安、铁路、民航、金融等部门对语音记录的需求不断增长。
把语音生成技术用于工业监控系统、自动应答系统、多媒体查询系统、智能化仪表、办公自动化系统或家用电气产品中,使它们具有语音输出功能,使之能在适当的时候用语音实时报告系统的工作状态、警告信息、提示信息或相关的解释说明等,无疑在提高人机通信能力、减少对错误处理的遗漏、提高系统性能、降低人们的工作强度等方面都有极大的好处[1]。
用磁带记录、存储、还原模拟语音信号的方法已有很长时间的历史,基于这一方法的电子产品也到处可见,且这些产品的体积都很大,在使用的范围上受到了一定的限制。
单片机语音录放系统是以数字电路为基础,利用数字语音电路来实现语音信号的记录、存储、还原等任务。
单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等优点得到迅速发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表及通讯设备、日常消费类产品、玩具等,利用单片机实现语音录放有很大的研究和开发价值。
语音集成电路与微处理器相结合,具有体积小、扩展方便等特点,具有广泛的发展前景[2]。
二、本课题国内外研究现状语音,是人类赖以生存发展和从事各种社会活动最基本、最重要的交流工具之一。
从初中物理课本中,我们就已经知道,空气是产生和传播语音(包括音乐和自然界的一切声音)的媒体介质。
语音是以一种特殊的物质形态发生与存在着得信息载体,它稍纵即逝。
千万年来,人们梦寐以求企图捕捉和保存语音的愿望以及对此所付出的种种不懈的努力,一直到了1877年,大发明家爱迪生发明出世界上第一部机械式留声机才初次得以实现。
在此后的100多年间,科学家们先后发明创造出了钢丝、胶片、磁带、磁盘、磁芯、激光唱片等各种保存原生的载体。
尽管上述这些产品都曾经和正在发挥着很大的作用,但是这类原生载体都需要依赖一套精密复杂的机械传动装置来操纵控制,它们存在着体积大、耗电多、成本高和机械毕业论文开题报告2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):一、本课题要研究或解决的问题基本设计思路:通过对按键功能选择电路操作,由处理器控制语音芯片进行录/放音。
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的多功能智能小车的设计1选题的背景、意义智能车也叫无人车辆,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[1]。
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[2]。
这种汽车不需要人去驾驶,人只舒服地坐在车上享受这高科技的成果就行了。
因为这种汽车上装有相当于汽车的“眼睛”、“大脑”和“脚”的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置,这些装置都装有非常复杂的电脑程序,所以这种汽车能和人一样会“思考”、“判断”、“行走”,可以自动启动、加速、刹车,可以自动绕过地面障碍物。
在复杂多变的情况下,它的“大脑”能随机应变,自动选择最佳方案,指挥汽车正常、顺利地行驶。
当前,在企业生产技术不断提升、对自动化技术要求不断加深的背景下,智能车以及在智能车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。
世界上很多国家都在积极进行智能车的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院SRI的Nils Nilssen和Charles Rosen[3]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,数量不断增加,智能车作为移动机器人的一个重要分支也越来越多的受到关注。
智能车致力于提高汽车的安全性、舒适性、适应性和提高优良的人车交互界面,是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。
随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车已在许多工业部门获得了广泛的应用。
在发达国家,有些智能车已实现商品化。
由于成本低廉,环保,交通安全性高,慢慢地它已逐步渗入到工业和社会的各个层面,比如在智能运输系统ITS上、物流运输方面、军事领域方面、社会生活中。
基于 STC 单片机的智能语音控制小车一、实验目的1.随着科技的进步和社会的发展, 汽车技术的发展越来越智能化。
本次接口实验 设计就是基于简单智能化的基础上, 采用LD3320 语音单元和 STC 单片机和L298N 机电驱动, 开辟出基于语音无线控制与智能避障的小车, 实现非特定人声语音控 制小车, 以及小车超声波自动避障行驶的功能, 同时液晶显示出超声波前方障碍 物的距离。
2.掌握用 Altium Designer10 软件绘制原理图和 PCB 电路,以及电路板的制作 过程(包括转印、腐蚀,焊接,下载与调试),熟练 Keil uVision4 环境以及单 片机 C 代码的编写、 调试和 hex 文件的生成并下载到单片机芯片内, 掌握软硬联 调技巧与方法。
3.掌握 基于 LD3320 的语音单元的编程、语音处理及与单片机间的通信。
二、系统总体方案本次设计的小车采用 STC89C52 单片机作为主控芯片, 通过 LD3320 语音单元 接单片机控制小车行驶状态(包括前进、后退、左转、右转及停车);小车行驶 过程中遇到障碍物, 如果没有接收到语音信号而超声波检测模块检测周围障碍物 小于安全距离 40cm ,小车自动转向, 距离通过 LCD1602 液晶显示出来; 采用 L298 作为机电驱动芯片驱动小车行驶。
系统总体框图如图 2.1:图 2.1 系统总体框图LCD1602 液晶显示STC89C52 单片机7805 稳压电路18650 锂电池电源HC-SR04 超声波模块L298N 机电驱动直流减 速机电降压模块扬声器LD3320 语音单元三、硬件设计3.1 主控系统本次设计采用 STC89C52 单片机作为控制芯片, STC89C52RC 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K 字节系统可编程 Flash 存储器。
单片机系统电路图 2:图 3.1 单片机最小系统原理图复位电路:手动复位,按下复位按钮,复位脚得到 VCC 的高电平,单片机复位,按钮松开后,单片机开始工作。
stm32智能小车开题报告STM32智能小车开题报告一、引言智能小车是一种基于STM32微控制器的智能机器人,具备自主导航、避障、图像识别等功能。
本报告旨在介绍智能小车的设计目标、技术原理以及实施计划。
二、设计目标1. 自主导航:智能小车能够通过搭载传感器和算法,自主感知周围环境并规划最优路径,实现自主导航功能。
2. 避障功能:智能小车能够通过超声波传感器或红外线传感器等,及时检测到前方障碍物,并采取相应措施避免碰撞。
3. 图像识别:智能小车搭载摄像头,能够实时获取图像信息,并通过图像处理算法进行识别,例如人脸识别、物体识别等。
4. 远程控制:智能小车可以通过无线通信模块与遥控器或手机等设备进行远程控制,实现远程操作。
三、技术原理1. STM32微控制器:STM32是一种高性能、低功耗的微控制器,具备丰富的外设接口和强大的处理能力,适合用于智能小车的控制。
2. 传感器:智能小车需要搭载多种传感器,如超声波传感器、红外线传感器、陀螺仪等,用于感知周围环境的信息。
3. 路径规划算法:智能小车需要通过路径规划算法,根据传感器获取的环境信息,确定最优路径,实现自主导航功能。
4. 图像处理算法:智能小车通过搭载摄像头和图像处理算法,能够实现图像识别功能,例如人脸识别、物体识别等。
5. 无线通信模块:智能小车需要通过无线通信模块与遥控器或手机等设备进行远程控制,常用的无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi等。
四、实施计划1. 硬件搭建:首先需要搭建智能小车的硬件平台,包括选型STM32微控制器、传感器、摄像头、无线通信模块等,并进行连接和固定。
2. 软件开发:根据设计目标和技术原理,进行相应的软件开发工作。
包括编写STM32的控制程序、传感器数据的处理程序、路径规划算法的实现、图像处理算法的编写等。
3. 系统集成与调试:将硬件和软件进行集成,进行系统调试和优化,确保各功能模块的正常运行。
4. 测试与优化:对智能小车进行各项功能测试,并根据测试结果进行优化和改进,提高智能小车的性能和稳定性。
基于单片机的语音控制小车设计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。
本文对语音控制功能的小车概况做了阐述。
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。
完成了电源电路、复位电路、键盘电路、音频输入电路,音频输出电路和无线控制电路等硬件功能模块的设计。
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前进,后退,左转,右转的功能。
测试表明,在环境背景噪音不太大,控制者的发音清晰的前提下,语音控制小车的语音识别系统能对特定的语音指令做出智能反应,做出预想中的有限的动作。
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IVoice control car design based on single chipmicrocomputerAbstractWith the development of the electronics industry, the voice - the 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 had 2 in many fields, For example, voice - activated phone. Only if you called out the names you want and it automatically called to the telephone.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". .Completedthepowercircuit,resetcircuit,keyboardcircuitry,audioinput circuits,audiooutputcircuitandcontrolcircuitofwirelesshardwaresuchasthedesignoffunctionmodule s.It has the following features: According to recorded the voice command to control the car to start, stop,turn right , and turn left. Tests have shown that background noise in the environment is not too big, the controller under the premise of clear pronunciation, voice control car voice recognition system can make intelligent response to a particular voice commands, limited, as expected.First of all, cca shut confirm the system of the program, and then describe the unit 's software and hardware as well as introduce the main components of the situation.Key words:S PCE061A,Speech Recognition,Full-bridge ,driver,TrolleyII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 -3.2 系统各单元设计...................................................................................................... - 10 -3.2.1 控制单元设计.............................................................................................. - 10 -3.2.2 动力单元设计.............................................................................................. - 15 -3.2.3 音频单元设计.............................................................................................. - 16 -3.2.4 小车单元设计.............................................................................................. - 19 -3.3 系统总体电路图...................................................................................................... - 25 - 第4章系统软件设计............................................................................................................ - 26 -4.1系统总体程序设计................................................................................................. - 26 -4.2 系统各分支设计..................................................................................................... - 28 -4.2.1训练子程序....................................................................................................... - 28 -4.2.2语音识别子程序............................................................................................... - 29 -III4.2.3动作子程序....................................................................................................... - 31 -4.2.4中断子程序....................................................................................................... - 34 - 第5章系统调试.................................................................................................................... - 37 -5.1 硬件调试.................................................................................................................. - 37 -5.2 软件调试.................................................................................................................. - 38 -5.3 系统联调.................................................................................................................. - 39 - 结论........................................................................................................................................ - 41 - 参考文献.................................................................................................................................. - 43 - 致谢........................................................................................................................................ - 45 - 附录........................................................................................................................................ - 47 -IV第1章绪论1.1 选题的目的和意义1.1.1选题目的通过设计一个用单片机控制的语音小车来熟悉模块化编程方法,掌握C语言汇编语言的程序设计和调试方法,并理解单片机的原理、结构、指令;运行模式及应用方法。
一、研究课题的目的和意义1)研究目的:随着汽车工业的迅速发展,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。
关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。
此项设计以AT89S52单片机为控制核心,逐步实现小车的导盲行走功能。
2)研究意义:1、加深课堂上的学习由于单片机教学例子有限,因此,单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践,使学习者更好的了解单片机的发展。
通过此次的单片机寻轨车制作,使学生从理论到实践,初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过程及困难,以此学会用理论联系实际。
通过对实践中出现的不足与学习来补充教学上的盲点。
2、从理论转为实际运用智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车,是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机和机械等多个学科的最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来,智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛运用,已成为人工智能领域研究和发展的热点。
二、研究内容1)系统设计:智能导盲小车采用后轮驱动,左右后轮各用一个直流减速电机驱动,通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器,当小车左边的传感器检测到黑线时,说明小车车头向右边偏移,这时主控芯片控制左轮电机减速,车体向左边修正同理当小车的右边传感器检测到黑线时,主控芯片控制右轮电机减速,车体向右边修正当黑线在车体的中间,中间的传感器一直检测到黑线,这样小车就会沿着黑线一直行走。
毕业设计(论文) 开题报告设计(论文)题目:基于单片机的智能小车学院名称:电子与信息工程学院专业:电子与信息工程班级:电信092班姓名:杨介派学号09401180228 指导教师:胡劲松职称教授定稿日期:2013 年1 月26 日基于单片机的智能小车1.课题研究背景和意义智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。
智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。
随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。
无论是从科学发展、理论研究的角度,还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看,对智能车辆的研究都是必要的。
而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。
因此,研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。
2.国内外研究现状及发展趋势2.1 国外智能车辆的现状研究国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代,它的发展历程大致可以分为三个阶段:第一阶段:20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。
1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统,该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。
第二阶段:从80年代中后期,世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究,在欧洲,普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索,在美洲,美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟,其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性,并促进智能车辆技术进入实用化。
第三阶段:从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。
毕业论文(设计)开题报告论文(设计)题目:公交车自动报站系统设计系别:年级:专业(班):学号:学生姓名:指导教师:二○一一年九月五日重庆文理学院本科毕业设计开题报告1.选题的目的和意义:随着国民经济的飞速发展和城市化的不断进展,人口向城市集中,城市交通需求的总量急剧增长。
与此同时,我国汽车化水平逐年提高,特别是小汽车的绝大部分均在城市范围内使用。
城市交通拥挤和阻塞现象日趋严重,交通事故频发与环境污染越来越引起社会的普遍关注。
城市交通问题已严重阻碍了城市居民生活水平的提高和整个城市经济的可持续发展,成为城市发展的瓶颈。
最大限度的提高现有交通资源的利用率是解决问题的根本出路。
城市公共交通由于具有运载量大、运送效率高、能源消耗低、相对污染少等优点,能实现对交通资源的高效利用,从而有效地缓解城市交通压力。
伴着科技的不断进步,人们对事物的认知程度已经得到了广泛的提升,在实际生活中,大家都希望能使用简便、智能、人性化的产品。
在公交车自动报站方面,由于我国现状,人口众多,口音复杂,对于乘客而言,原理的人工报站存在着很多的问题。
为了跟随科技发展,提高公交系统的服务质量,提升城市形象,开发一种能够节省人力,而又能让乘客方便快捷的站台报站器就成为一种必然。
近年来,随着科学技术的日益发展和进步,微型计算机技术已经在许多领域得到了广泛的应用。
在声学领域,微机技术与各种语音芯片相结合,即可完成语音的合成技术,使得汽车报站器的实现成为可能,从而为市民提供了更加人性化得服务。
鉴于传统公交车报站系统的不足之处,结合公交车辆的使用特点及实际营运环境,设计了一种由单片机控制的公交车自动报站系统。
公交车自动报站器的设计主要是为了弥补改变传统语音报站器必须有司机操控才能工作的落后方式,进站、出站自动播报站名及服务用语,让市民真正感觉到公共交通的方便、省钱、可靠和快捷,为市民提供更人性化、更完善的服务。
2.国内外研究现状:随着公交优先战略的确定,公交在缓解城市交通拥堵方面的作用将越来越重要,与这种要求相比,我国大城市公共交通还有很多距离,主要表现为:为社会提供服务信息的水平低,只能是以经验为主的被动、邂逅的实施服务,仍以人工作业为主。
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
且小车在运动过程中产生的噪音会使语音辨识的效率下降。
基于这些缺点, 本系统语音接入部分采用了无线MIC 系统。
其中语音发送部分采用中心频率为80. 6 M的语音调频方案。
利用KS8803 FM 调制芯片, 采用晶振锁相技术。
稳定的频率保证了语音调制的良好线性, 避开了FM 广播播段, 以免干扰。
语音接收部分采用中心频率为80. 6M 的语音调频解调。
CXA1691BMFM 解调芯片, 利用晶振锁相技术, 使其能准确对准80. 6 M中心频率, 解调后的信号噪音低, 音质好。
从FM接收器输出的语音信号经过VR1 衰减后通过C11、C13 接入到SPCE061A 的MIC 端口。
调整VR1, 使语音信号的电平满足SPCE061A 对MIC 端口的电平要求。
2)小车如何对发出的语音命令进行识别?
麦克风接收语音输入,转换为电压信号,经自动增益放大控制(A G C ) 器调理, 通过ADC 转换为数字量, 在处理器中压缩编码存储到存储器中,作为语音资源; 小车通过语音识别是对使用者输人的语音命令进行记录并与存储的语音模型进行比较匹配, 以确定是输人的何种命令;
3)如何对小车的运动姿态进行控制?
小车为四轮结构, 前面两轮由前轮电机控制, 在连杆和支点作用下控制前轮左右摆动, 来调节小车的前进方向(左拐、右拐) , 后面两轮由后轮电机驱动, 为整个小车提供动力, 控制小车前进和后退。
电动机的驱动电路使用典型的“H
” 桥式功率驱动电路, 由单片机的I/O口输出控制信号。
五、毕业设计(论文)工作进度计划
1~2周毕业调研。
3周返校整理材料并准备开题。
4~5周开题答辩并整理材料,准备设计。
6周查找资料,完善开题内容,开始设计。
7~8周完成草稿。
9~10周修改草稿,完成初稿。
11~12周审阅初稿,并修改完善。
13周交成稿,包括图纸、外文翻译。
14~15周修改完善成稿、图纸、外文翻译。
16周准备答辩的相关事宜。
17周答辩
六、主要参考文献(或资料)
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齐齐哈尔大学
毕业设计开题报告题目:语音控制的智能小车设计
学院:通信与电子工程学院
班级:通信092 姓名:李川
学号: 2009132021 指导教师:秦月
日期: 2013-3-17。