一种语音识别声控车模的设计
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基于语音控制的智能小车设计随着人工智能和物联网技术的发展,智能小车已经成为了现实。
当今,智能小车已经被广泛应用于工业和家庭领域。
其中,基于语音控制的智能小车是最受欢迎的,因为它是一种非常便捷的控制方式。
基于语音控制的智能小车可以利用语音识别技术,识别用户的语音指令并响应相应的运动。
本文我们将讨论基于语音控制的智能小车设计。
首先,我们将讨论语音识别技术和如何将其应用到智能小车控制上。
其次,我们将讨论智能小车的控制系统和机械结构设计。
最后,我们将介绍智能小车的应用场景和未来发展方向。
一、语音识别技术在智能小车中的应用语音识别技术是一种能够将说话者的语音转化为文字的技术。
它可以为智能小车提供一种智能的控制方式。
在智能小车中,语音识别技术可以构建一个与硬件设备上的语音传感器相连的语音接口。
当用户说话时,语音识别系统将识别用户的指令并将其转化为数字信号。
数字信号通过智能小车的控制系统进行处理,从而实现小车的相应控制。
二、智能小车的控制系统和机械结构设计智能小车的控制系统由语音识别模块、数据处理模块、电机控制模块和电源模块等构成。
语音识别模块在收到语音指令后,会将其转化为数字信号。
数据处理模块会对数字信号进行处理,并根据指令向电机控制模块发送相应的控制信号。
电机控制模块会控制小车的轮子向前、向后或转弯。
电源模块则提供小车所需的电力。
智能小车的机械结构通常包括一个底盘、轮子、马达、电池等。
底盘是小车的主要结构,承受着所有其他部件的重量。
轮子是小车移动的主要部分,通常由橡胶或金属制成。
马达是小车的动力源,通过控制电机控制模块的转速和旋转方向,以控制小车的运动。
电池则为小车提供所需的电能,通常是锂电池。
三、智能小车的应用场景和未来发展方向基于语音控制的智能小车可以应用于家庭,例如用来代替家政服务机器人;可以利用在工业中,例如监测生产线或物流仓库的视线盲区;甚至可以用于军事或警务领域,例如通过语音指令控制无人机。
随着技术的进步,智能小车将会越来越智能化。
毕业设计_无线语音遥控智能车摘要:无线语音遥控智能车是一种结合了无线通信、语音识别和智能控制技术的新型智能玩具。
本文主要介绍了该智能车的硬件设计、软件设计以及实验结果。
实验表明,该智能车能够通过语音指令实现前进、后退、转向等基本动作,具有较高的准确性和稳定性,具有广泛的开发和应用前景。
关键词:无线语音遥控;智能车;语音识别;硬件设计;软件设计一、引言随着科技的不断进步和人们需求的日益增长,智能玩具逐渐成为人们的关注焦点。
无线语音遥控智能车作为一种新型智能玩具,在儿童玩耍和学习中具有广泛的应用前景。
本文旨在设计一种基于无线通信和语音识别技术的智能车,通过语音指令实现对智能车的遥控操作。
该智能车具有简单易用、操作灵活、准确性高等特点,可以有效提高儿童的动手能力和创造力。
二、系统设计无线语音遥控智能车主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要包括无线通信模块、语音识别模块、电机控制模块和供电模块等;软件部分主要包括遥控软件和控制算法。
2.1硬件设计无线通信模块采用无线射频模块,可以实现智能车与遥控设备之间的无线通信。
语音识别模块采用成本较低的语音识别芯片,可以实现对语音指令的准确识别。
电机控制模块采用电机驱动芯片,可以控制电机的转动方向和速度。
供电模块采用锂电池供电,可以提供稳定的电源。
2.2软件设计遥控软件采用Android平台进行开发,用户可以通过手机或平板电脑上的应用程序进行遥控操作。
控制算法主要包括语音识别算法和电机控制算法,通过对语音指令的解析和处理,实现对电机的控制。
三、实验结果通过对无线语音遥控智能车进行实验,验证了其可行性和有效性。
实验结果表明,该智能车能够准确识别语音指令,并能够按照指令进行相应动作,如前进、后退、转向等。
同时,该智能车的响应速度快、操作灵活,用户体验良好。
四、结论与展望本文设计了一种基于无线语音遥控的智能车,通过语音指令实现对智能车的遥控操作。
该智能车具有简单易用、操作灵活、准确性高等特点,可以作为一种智能玩具在儿童玩耍和学习中广泛应用。
语音控制的智能小车设计时间:2008-08-01 10:06:00 来源:电子技术应用作者:张晓丽, 张翼飞, 王斌斌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。
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与声学技术等的发展,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 RECOGNITIONABSTRACTWith 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.The design is checking and realization of the existing speech recognition algorithm and I the endpoint detection and matching algorithms were slight improved.This design achieved the expected goals and achieved the desired functional effect.KEY WORDS:MATLAB,Speech Recognition,Extreme Points Test,LPC,Chip Microcomputer,Motor Drive目录前言 (1)第1章系统总体设计方案介绍 (2)第2章上位机设计 (3)§2.1 语音识别简介4§2.1.1 语音识别发展 (4)§2.1.2 语音识别的分类 (4)§2.2 声音录入 (5)§2.3 声音的预处理 (5)§2.3.1 欲加重处理 (5)§2.3.2 分帧处理 (6)§2.4 端点检测6§2.4.1 过零率 (6)§2.4.2 音量 (7)§2.4.3 过零率和音量积谱 (8)§2.4.4 用过零率和音量积谱来检测端点 (9)§2.5 特征参数提取10§2.5.1 特征参数概述 (10)§2.5.2 用MATLAB实现LPC系数的计算 (13)§2.6 语音识别中的模式匹配14§2.6.1 DTW算法原理 (14)§2.6.2 程序实现 (16)§2.7 MATLAB上的GUI设计 (18)第3章下位机设计 (20)§3.1 小车总体设计 (20)§3.1.1 小车总体框图 (20)§3.1.2 小车结构设计 (20)§3.2 小车硬件设计 (20)§3.2.1 单片机电路设计20§3.2.2 驱动电路设计23§3.2.3 稳压电路设计23§3.3 小车软件设计 (24)§3.3.1 主程序流程图24§3.3.2 部分主程序25§3.3.3 底层驱动程序27结论 (28)参考文献 (30)致 (30)附录 (31)前言随着计算机技术、模式识别和信号处理技术与声学技术等的发展,使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。
语音控制车辆方案设计案例在智能时代,随着科技的不断发展和应用,越来越多的新型智能设备和控制技术得到了广泛应用。
语音控制技术是其中的一个重要方向,它可以帮助我们更加便捷、智能地控制设备。
在本文中,我们将介绍一种基于语音控制的车辆方案设计案例。
设备和技术目前,基于语音控制技术的车辆控制方案主要分为两种:第一种是通过语音指令控制车辆的行驶方向和速度,驾驶员可以通过口头命令指示车辆前进、后退、左转或右转等动作;第二种是利用语音识别技术,将驾驶员的语音指令转化成对应的行驶控制信号,然后发送到控制模块,通过控制器对车辆进行精细控制。
在此案例中,我们将采用第二种方案,具体使用的技术包括:Raspberry Pi、语音识别模块、WiFi模块、L298N电机驱动模块等。
系统设计该系统由四个部分组成:语音识别模块、WiFi模块、L298N电机驱动模块和Raspberry Pi单片机。
其中,语音识别模块用于将语音指令转化成相应的命令码;WiFi模块负责将命令码发送到Raspberry Pi单片机上;L298N电机驱动模块则通过单片机接收到的命令码来控制车辆的行驶;Raspberry Pi单片机可以理解为中心控制器,负责接收和处理WiFi模块发送过来的命令码,然后通过L298N电机驱动模块对车辆进行控制。
具体实现流程如下:1.集成语音识别模块,提取控制信号2.通过LAUNCH-EW202 WiFi模块将控制信号上传至Raspberry Pi3.Raspberry Pi单片机接收控制信号,并进行处理4.处理后的命令码通过GPIO控制L298N电机驱动模块5.电机模块接收代码并调整电机的方向和转速系统测试为了验证该系统的可行性和可靠性,我们对其进行了一系列测试。
测试环境为一些特定场景下的车辆行驶,包括普通道路行驶和特殊困难路面的行驶。
在测试过程中,我们发现该系统的响应速度和实时性都非常不错,语音指令识别的准确性也很高,车辆行驶时的稳定性和安全性也得到了保障。
语音控制车辆方案设计图随着人工智能技术的迅速发展,语音识别技术已经逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
利用语音控制技术可以实现自动化、智能化的汽车控制系统,提高行车安全性和便捷性。
本文将介绍一种基于语音控制的车辆控制方案设计,实现语音指令控制车辆行驶、转弯、停车等基本操作。
系统框架设计本文所提到的语音控制车辆方案设计主要涉及以下两个部分:•语音识别模块:识别用户说出的语音指令并将其转换为指令码•控制模块:接收指令码并执行相应的控制操作下面是系统的框架设计图:语音识别模块 <- 语音指令 -> 控制模块 <- 车辆控制指令 -> 车辆动作整个系统由两部分组成,语音识别模块和控制模块。
用户通过说出指定的语音指令触发系统,语音识别模块将识别到的指令转换为指令码并传递给控制模块,控制模块收到指令码后将根据其内容执行相应的车辆控制指令,并实现车辆的动作。
下面我们将分别介绍语音识别模块和控制模块的设计。
语音识别模块设计语音识别模块是整个系统的核心部件,主要负责将用户的语音指令识别为指令码。
该模块包括了语音采集、语音预处理、特征提取、语音识别四个部分。
具体实现流程如下:1.语音采集:使用麦克风采集用户说出的语音指令2.语音预处理:对采集到的语音信号进行降噪、滤波、分帧等处理3.特征提取:从预处理后的语音信号中提取特征向量,并对特征向量进行归一化和压缩4.语音识别:使用深度学习算法对提取出来的特征向量进行分类,最终将语音指令识别为指令码通过以上的一系列处理,最终将用户说出的语音指令转换为指令码并传递给控制模块。
控制模块设计控制模块是整个系统的执行部分,负责接收指令码并执行相应的车辆控制指令。
该模块可以分为两部分:控制指令解析和车辆动作控制。
具体实现流程如下:1.控制指令解析:根据指令码进行解析,将指令码转换为具体的车辆控制指令2.车辆动作控制:根据控制指令控制车辆行驶、转弯、停车等操作最终,整个系统通过语音控制,实现了车辆的自动化、智能化控制。
基于语音识别的车载语音控制系统设计与实现随着科技的迅速发展,车载语音控制系统在汽车行业中的应用越来越广泛。
这种技术的实现需要借助于语音识别技术,以便实现车辆内部的各种操作和功能控制。
本文将探讨基于语音识别的车载语音控制系统的设计与实现。
1. 引言车载语音控制系统的出现为驾驶提供了便捷和安全性。
通过语音指令,驾驶员可以轻松地操作娱乐系统、导航系统和通信系统,而无需分散注意力。
本文将介绍设计和实现基于语音识别的车载语音控制系统的方法和步骤。
2. 语音识别技术语音识别技术是车载语音控制系统的核心。
它可以将驾驶员的语音指令转化为机器可以理解的文字或操作指令。
目前,深度学习技术在语音识别中取得了巨大的成功。
使用深度学习的语音识别模型能够识别和理解各种驾驶员的口音和语气,并将其准确地转化为指令。
3. 系统设计基于语音识别的车载语音控制系统由语音输入模块、语音识别模块、语义理解模块和操作执行模块组成。
a. 语音输入模块:该模块用于接收驾驶员的语音指令。
可以使用内置麦克风或外部话筒来接收声音。
b. 语音识别模块:该模块将语音指令转化为计算机可理解的文本或操作指令。
使用深度学习的语音识别模型可以提高识别的准确性。
c. 语义理解模块:该模块解析语音指令的含义,并将其映射到相应的操作或功能。
这涉及到自然语言处理和语义分析技术。
d. 操作执行模块:该模块基于语义理解模块的输出执行相应的操作或功能。
例如,打开音乐、调节温度、导航到特定目的地等。
4. 数据集和语音样本收集为了训练语音识别模型,需要大量的标注数据集和语音样本。
可以通过录制驾驶员在车内使用语音控制系统时的语音指令来收集样本数据。
这些样本数据应该涵盖不同的驾驶员、口音、语气和指令内容。
同时,还需要手动标注这些样本数据,以便训练语音识别模型。
5. 模型训练和优化使用收集到的数据集,可以使用深度学习框架训练语音识别模型。
目前,常用的深度学习框架包括TensorFlow、PyTorch和Keras等。
link appraisement宗天禹 吴永晗 叶 青北方工业大学 电子信息工程学院本论文发表由2018 年北京市大学生科学研究与创业行动计划项目资助图3 SPCE061A的语音处理过程图5图6语音包下载到存储器中作为单片机对语音命令应答的声音反馈。
在系统听到特定命令时就会执行播放程序来播放语音包。
总体方案本设计的结构由三部分组合而成:SPCE061A开发板(简称61板),小车控制电路板(如图5所示)以及外围的车体(车体、电机、轮胎)。
其中61板为核心用于程序载入,控制板用于控制电机,车体为设计的外围部件。
SPCE061A 是由凌阳科技开发的16位微控制器。
其硬件结构如图6所示。
将编好的程序烧录到61板中,同时设计一块含有两个电机控制电路(分别控制动力与转向)的控制板,一端通过与61板的I / O口连接,另一端连接小车上的单片机。
利用通过MIC收集的语音信号转化成控制高低电平的电信号,再用这些电信号控制小车电路控制板以控制电机,最终的呈现效果即为小车运动状态的改变。
具体步骤如下:下载程序到61板设计电路控制板将控制板分别与61板和车体连接分主要利用了凌阳公司提供的音频压缩相关的知识和单片机自带的API库,利用这些条件改进源程序,通过建立在单片机上原有的API库,使“与人对话”成为可能。
将小车放在平坦的地面上并将车体和电池盒上的电源打开。
此时小车喇叭发音:“给我起个名字吧”,训练者给小车起名并按小车喇叭提示分别连续训练动作命令两次,若训练成功,小车喇叭发音:“准备就绪,开始辨识”,否则小车喇叭发音:“没有听到任何声音”。
若训练后想重新训练,只需按一下61板上的K3键,小车就会提示:“给我起个名字吧”进而重新开始训练。
开始语音遥控时,训练者分别发图7图6。
毕业设计语音控制小车语音控制小车系统的设计与实现1章语音控制小车的设计与实现 (3)1.1 案例点评 (3)1.2 设计任务 (3)1.3 设计意义 (5)1.4 设计方案及实现 (6)1.4.1 系统组成结构和工作原理 (6)1.4.2 硬件电路设计 (8)1.4.3 软件设计 (23)1.4.4 系统调试 (62)1章语音控制小车的设计与实现1.1 案例点评1.2 设计任务语音控制小车是凌阳大学计划推出的基于SPCE061A 的代表性兴趣产品,它配合61 板推出,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。
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扩展功能:1.添加跳舞功能,小车可以根据播放音乐的节奏跳舞;2.可以自行安装各类传感器,配合程序实现小车的循迹、避障等功能;3.添加遥控功能,实现声控+无线遥控的双控功能。
(备注:可以自行添加各种传感器,实现避障、循迹、跟踪等功能。
)1.3 设计意义语音控制技术是目前广泛应用和研究的重要技术,对人机交互的智能系统具有重要价值,本文介绍了一种智能小车控制系统的设计方案,该方案以SPCE061A 单片机为基础,实现对智能小车的语音控制。
经反复试验,结果表明语音识别准确率高,控制效果好。
是一个典型的语音识别应用方案。
本设计方案结构简单,以单芯片实现了语音播放与识别以及电机控制功能,相当于“语音识别芯片+普通单片机”的功能。