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基于语音控制技术的简易智能家居系统设计智能家居系统是指通过各种技术手段（如语音控制、传感器、无线通信等）来实现家居设备的自动化和智能化管理的系统。
其中，语音控制技术是智能家居系统中重要的一部分，可以使用户通过语音指令控制家居设备的开关、调节亮度、设置定时等功能，提高用户的便捷性和舒适性。
本文将以基于语音控制技术的简易智能家居系统设计为例，详细介绍其设计思路和实现方法。
一、系统设计思路本文的设计思路是搭建一个简易的智能家居系统，主要由以下几个模块组成：1.语音识别模块：通过语音识别技术将用户的语音指令转化为文本指令，以方便后续的处理和执行。
2.语义分析模块：对于用户的语音指令进行语义解析，判断用户的意图，并根据意图选择相应的操作。
3.设备控制模块：根据用户的语音指令控制相应的家居设备，如开关灯、调节温度等。
4.反馈模块：反馈系统执行操作的结果给用户，可以采用语音提示或者文字显示等方式。
二、系统实现方法1.语音识别模块的实现语音识别模块可以通过引入开源的语音识别引擎，如Google的语音识别引擎或者百度的语音识别引擎来实现。
用户的语音指令会被传送到该模块，经过语音识别引擎转化为文本指令。
2.语义分析模块的实现语义分析模块可以通过引入自然语言处理技术来实现，例如使用自然语言处理库NLTK进行关键词提取和语义分析。
该模块将分析用户的文本指令，提取关键词进行意图判断，根据意图选择相应的操作。
3.设备控制模块的实现设备控制模块可以通过引入家居设备控制器来实现。
该控制器可以采用无线通信技术，如Wi-Fi或蓝牙，与各种家居设备进行连接。
对于控制设备，可以使用相应的控制协议，如MQTT或HTTP协议来进行远程控制。
4.反馈模块的实现反馈模块可以通过语音合成技术来实现，将系统执行的结果转化为语音提示给用户。
也可以通过显示屏幕或者智能音箱等设备以文字方式进行反馈。
三、系统应用场景基于以上模块的实现，我们可以设计一个简易的智能家居系统应用场景：1.用户通过语音指令“打开客厅的灯”来控制客厅灯的开关。
语音识别设备项目建议书
一、项目背景
随着计算机技术的飞速发展，语音识别技术已经成为一门备受关注的领域，它被充分的应用于家用电器、电视机顶盒等智能终端产品中，大大的提高了操作的便捷程度。
本项目旨在建立一台可以实现语音识别功能的设备，为大众提供语音输入设备，极大的提高操作的便利性。
二、项目概述
本项目旨在开发一台实现语音识别功能的设备，这台设备采用最新的语音识别技术，具有识别率高、响应准确、反应时间快等优势，可以完美的结合到家用电器、电视机顶盒等智能终端产品。
三、设备硬件特性
本设备采用紧凑型设计，只需要有一台计算机，即可安装好使用。
设备本身采用高性能处理器和特殊的红外传感器，可以自动识别人声，并能够准确的识别出说话者的声音，将声音转换成文字，使用户能够更加便捷的使用设备。
四、设备软件特性
本设备采用最新的语音识别技术，以及语音识别软件，拥有强大的语音识别能力，可以识别超过80种不同的语言，可以帮助使用者自动识别出用户说话的内容，并可以自动转换成机器识别的文字，大大提高使用效率。
通过串口控制的TTS方案文章来源：凌阳科技大学计划教育推广中心作者：发布时间：2010-2-23 10:20:471引言TTS（Text To Speech）是语音合成应用的一种，它可以将存储在电子介质中的文件，或者将指定编码的数据流转换成自然语音输出。
TTS可以帮助有视觉障碍的人阅读计算机上的信息，或者只是简单的用来增加文本文档的可读性，或者可用于自助服务场合，以语音方式与用户交互。
TTS技术在日常生活的许多场合都有大量应用，本方案利用凌阳科技的16位单片机SPCE061A，实现了一个可以通过通用异步串行接口将简体中文汉字发送给SPCE061A，并由SPCE061A将文本转换为语音播放出来的方案，该方案可以作为一个标准模块用于其他需要语音合成的场合，由其他微控制器或用户给定文本进行语音播放。
2系统结构框图硬件组成框图如图 2.1所示：主要由凌阳16位单片机SPCE061A最小系统板、串口通讯电路、总线式FLASH存储器SPR4096、语音输出电路等部分组成。
SPCE061A作为一个16位单片机，拥有丰富的系统资源和较大的程序存储器，并具有部分DSP的特色，为实现TTS算法提供了必要的条件。
这里，SPCE061A主要完成接收并分析串口数据，并将数据转换为可以播放的语音输出的功能。
由于TTS算法使用到了大量的数据表格，故系统还采用了一颗SPR4096存储芯片来提升系统的存储能力。
图 2.1 控制系统构成框图3硬件电路组成3.1 CPU核心电路该系统的CPU采用凌阳科技公司的SPCE061A。
该芯片是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，它拥有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；两路10精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放；另外凌阳十六位单片机具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境，在此环境中，支持标准C语言，可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用。
智能家居语音控制系统的设计作者：袁尉健来源：《中国科技博览》2018年第25期[摘要]本系统是智能家居设备技术领域的一种用于控制智能家居的语言控制装置，具体涉及一种用于控制智能家居的语言控制装置。
本文将对该系统进行详细分析。
[关键词]智能家居；语音控制；系统设计中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0338-011.前言智能家居系统巧妙地运用前沿的计算机相关技术以及布线通讯技术等相关控制理论及实操技术使日常家居设备有机结合在一起。
其优点在于可以提升用户体验，丰富家居生活。
用人类最自然、最方便的交流信息方式将人融入家居，智能家居产品的开发和使用一定会成为未来的趋势。
2.智能语音控制系统概述智能家居是将家庭中各种通信设备、家用电器和安防设备连接成为一个家庭智能化系统，以便对上述设备进行监视、控制管理和信息交换，提供安全、高效、舒适、便利的家居环境。
传统的智能家居控制仍然依赖于人工触发式控制，语音控制技术的引入将使得智能家居的控制不再单调。
无论用户身处室内或室外都可以通过语音控制技术，实现对家庭内部设备的控制。
语音是语言的声学表现，是人类交流信息最自然、最有效、最方便的手段。
语音控制技术的使用将“人与家居”整合在一起。
语音控制技术将改变现有的用户与家居设备的信息交流方式，解放用户的双手，使用户的家居生活具备更人性化的魅力。
语音控制技术让人与机器之间的沟通交流更加智能化，用户可以像与人说话一样，用自然化的人类语言操作语音控制系统，从而实现语音控制系统的人机交互。
3.当前已有的语音识别软件当前已有的几种比较知名的语音识别软件有：使用了微软公司的语音识别引擎的语音大师20082.4。
更加适应普通大众的宏乐语音识别控件9.1.642。
KIKI语音识别系统1.0。
还有素有最好用的语音输入软件之称的IBMViaVoice Pro9.1。
4.语音识别的关键技术特征参数提取技术、模式匹配技术、模型训练技术、选取语音识别技术单元都是语音识别的关键技术。
题目：智能家居状态语音播报系统设计智能家居状态语音播报系统摘要智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分。
智能家居系统让您轻松享受生活。
出门在外，您可以通过电话或电脑来远程遥控您家中的各智能系统。
例如，在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备。
这一切，主人都可以安心坐在沙发上从容操作。
本文基于容易实现、方便操作这些贴近生活的设计理念，STC89C52单片机为控制核心，将家庭环境中的温度，湿度，光线等状态通过相应传感器采集，然后将采集信息送到单片机处理，并对结果进行语音播报和显示。
但是由于做实物时硬件芯片昂贵，受到经济条件限制，采用protel 99se画硬件电路图和在proteus中进行仿真来实现本设计的功能。
通过几个月的努力和学习在protel中的画硬件电路图已经实现，在proteus 中实现语音播报的功能采用在单片机I/O口输出不同频率的声音来模仿读声，对温湿度以及红外报警的播报并且能够实时的通过lcd显示出当前房间内的温湿度。
关键词：智能家居；STC89C52；语音器；传感器The Design of Speech Device Used In Smart HomeAbstractAs a realization of the family information, smart home has become an important part of the society information development. Smart home system makes it easy for you to enjoy life. In the outside, you can control your smart home devices by telephone or computer remotely.For example, when you are on the way home, you can open the home air condition and the water heater ahead of time; when you open the door, the system will open the aisle lights automatically,at the same time, opening the electronic door locks, security alarms, the house lighting lamps and curtains to meet your return, these will be realized by using magnetic or infrared sensors; All this, owners can easily operate on the sofa.The paper is based on the design concepts which can be easily implemented, conveniently operated,and these concepts are all close to life, using STC89C52 microcontroller as the control center, collecting the family environmental temperature, humidity, light and other states through the corresponding sensors, then using STC89C52 to process the collected information, and display the processional results on the monitor or broadcast them. In this paper, the two to four chapters describe the soft and hardware implementation of the whole design, the last chapter is about the summary of this design. But because of physical hardware chip is expensive, economic conditions, using Protel 99SE drawing circuit diagrams and simulations were performed in Proteus to realize the function of design.Through the efforts of a few months and learning in the Protel drawing circuit diagrams have been achieved, voice broadcast function with different frequency in the SCM I/O port output sound to imitate the sound of reading in Proteus, temperature and humidity and infrared alarm broadcast and can be real-time displayed by the LCD temperature and humidity of the room.Key Words: Smart home; STC89C52; Speech device; Sensor目录摘要 (II)Abstract ................................................................................................... I II 1 绪论. (1)1.1智能家居的概念 (1)1.2 智能家居国内外发展现状 (1)1.2.1 国外的发展现状 (1)1.2.2 国内的发展现状 (2)1.3 智能家居未来发展趋势 (3)1.4 本文任务及功能设计 (3)1.5相关技术知识介绍 (4)1.5.1 Protel 99SE介绍 (4)1.5.2 Proteus介绍 (4)2 总体设计 (5)2.1 整体介绍 (6)2.2 系统设计方案 (6)2.3 方案的提出及论证 (7)2.3.1单片机控制模块的选择论证 (7)2.3.2温度湿度检测模块的选择与论证 (7)2.3.3显示模块的选择与论证 (8)2.3.4语音芯片的选择论证 (8)2.4 功能设计 (8)2.4.1 温度采集 (8)2.4.2 湿度采集 (8)2.4.3 室内光线采集 (9)2.4.4 门窗状态信息采集 (9)2.4.5 对于采集信息的语音播报 (9)2.4.6 对于采集信息的显示 (9)3 Protel 99SE中的硬件系统设计 (11)3.1 硬件设计思想及电路原理图制作步骤 (11)3.2 单片机89C52介绍 (11)3.2.1 STC89C52系列单片机的主要性能特点 (11)3.2.2 89C52引脚及功能介绍 (12)3.3 温度传感器 (13)3.3.1 DS18B20温度传感器特点 (13)3.3.2 DS18B20的引脚及功能介绍 (13)3.4 光线传感器 (14)3.4.1 AD8226主要特性 (15)3.4.2 AD8226引脚及功能介绍 (15)3.4.3 光线传感器工作原理 (16)3.5 湿度传感器 (16)3.5.1 HS1101主要特性 (16)3.5.2 LMC555引脚及功能介绍 (17)3.5.3 湿度传感器工作原理 (17)3.6 红外线对射器 (18)3.6.1 红外线对射器主要特点 (18)3.6.2 红外线对射器设计 (19)3.7 TLC2543A/D转换器 (20)3.7.1 TLC2543的特点 (20)3.7.2 TLC2543 引脚及功能介绍 (20)3.7.3 TLC2543的转换过程 (21)3.8 语音电路 (22)3.8.1 ISD4004特点 (22)3.8.2 ISD4004引脚及功能介绍 (22)3.8.3 LM386M-1特点 (23)3.8.4 LM386M-1引脚及功能介绍 (23)3.8.5 语音电路模块及工作原理 (24)3.9 LCD1602显示 (24)3.9.1 LCD1602特点 (24)3.9.2 LCD1602引脚及功能介绍 (25)3.9.3硬件电路图 (25)4软件系统设计 (27)4.1 系统软件设计介绍及主程序流程图 (27)4.1.1系统开发环境介绍 (27)4.1.2 系统软件设计介绍 (27)4.1.3主程序流程图 (28)4.2 温度传感器子程序 (29)4.3 湿度传感器子程序 (29)4.4 红外线对射器子程序 (30)4.5 ISD4004语音子程序 (31)5Proteus中仿真的实现 (33)5.1 Proteus仿真步骤 (33)5.2 SHT10温湿度传感器 (33)5.2.1 SHT10温湿度传感器的要特性 (33)5.2.2 SHT10温湿度传感器引脚功能及工作原理 (33)5.3 IRLINK光耦 (34)5.3.1 IRLINK光耦主要特性 (34)5.3.2 IRLINK光耦工作原理 (35)6 结论 (37)参考文献 (38)致谢...................................................................... 错误！未定义书签。
《智能家居语音控制系统施工方案》一、项目背景随着科技的不断进步，智能家居已经成为人们生活中越来越重要的一部分。
智能家居语音控制系统以其便捷、高效的特点，受到了广大消费者的青睐。
本项目旨在为某住宅小区的住户安装智能家居语音控制系统，提升住户的生活品质和便利性。
该住宅小区共有[X]栋住宅楼，每栋楼有[X]个单元，每个单元有[X]层。
本次施工将覆盖整个小区的所有住户，为他们提供智能家居语音控制系统的安装和调试服务。
二、施工步骤1. 现场勘查在施工前，对每个住户的房屋进行现场勘查，了解房屋的布局、电气线路等情况，为后续的施工做好准备。
2. 设备选型根据住户的需求和房屋的实际情况，选择合适的智能家居语音控制系统设备。
主要设备包括语音控制中心、智能开关、智能插座、智能窗帘电机等。
3. 布线施工（1）根据设备的安装位置，进行布线施工。
布线时应遵循国家电气规范，确保线路的安全可靠。
（2）对于需要安装智能开关和智能插座的位置，应预留相应的电源线和控制线。
（3）对于智能窗帘电机，应预留电源线和控制线，并确保电机的安装位置牢固可靠。
4. 设备安装（1）安装语音控制中心：将语音控制中心安装在客厅或卧室等方便使用的位置，确保其与其他设备的连接稳定可靠。
（2）安装智能开关和智能插座：按照设计要求，将智能开关和智能插座安装在相应的位置，确保其与电源线和控制线的连接正确无误。
（3）安装智能窗帘电机：将智能窗帘电机安装在窗户上方的窗帘轨道上，确保其与电源线和控制线的连接正确无误，并进行调试，确保窗帘的开合顺畅。
5. 系统调试（1）对安装好的智能家居语音控制系统进行调试，确保各个设备之间的连接稳定可靠，语音控制功能正常。
（2）对智能开关、智能插座、智能窗帘电机等设备进行单独调试，确保其功能正常。
（3）进行系统整体测试，模拟各种使用场景，检查系统的稳定性和可靠性。
6. 培训与交付（1）对住户进行智能家居语音控制系统的使用培训，包括语音指令的使用方法、设备的操作方法等。
语音识别技术在服务领域的应用推广方案设计第1章引言 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 推广方案设计概览 (3)第2章语音识别技术概述 (4)2.1 语音识别技术发展历程 (4)2.2 语音识别技术原理 (4)2.3 技术优势与挑战 (5)2.3.1 技术优势 (5)2.3.2 技术挑战 (5)第3章服务领域市场分析 (5)3.1 服务领域行业现状 (5)3.2 市场需求与潜力分析 (6)3.3 竞争对手分析 (6)第4章语音识别技术在服务领域的应用场景 (6)4.1 客户服务与支持 (6)4.1.1 客户咨询解答 (7)4.1.2 技术支持与故障排查 (7)4.2 语音与智能客服 (7)4.2.1 语音 (7)4.2.2 智能客服 (7)4.3 其他应用场景拓展 (7)4.3.1 酒店行业 (7)4.3.2 医疗行业 (7)4.3.3 教育行业 (7)4.3.4 智能家居 (8)4.3.5 金融服务 (8)第5章技术实施方案设计 (8)5.1 系统架构设计 (8)5.1.1 语音采集模块 (8)5.1.2 语音预处理模块 (8)5.1.3 语音识别模块 (8)5.1.4 自然语言处理模块 (8)5.1.5 服务响应模块 (8)5.1.6 用户反馈与优化模块 (8)5.2 语音识别算法选择与优化 (8)5.2.1 算法选择 (8)5.2.2 算法优化 (9)5.3 数据采集与处理 (9)5.3.2 数据处理 (9)第6章产品设计与功能规划 (9)6.1 核心功能模块设计 (9)6.1.1 语音识别模块 (9)6.1.2 服务流程模块 (10)6.1.3 数据分析与优化模块 (10)6.2 用户界面设计 (10)6.2.1 界面风格 (10)6.2.2 功能布局 (10)6.2.3 个性化定制 (10)6.3 用户体验优化 (10)6.3.1 响应速度优化 (10)6.3.2 语音识别精度提升 (10)6.3.3 辅助功能设计 (11)6.3.4 用户反馈机制 (11)第7章安全性与隐私保护措施 (11)7.1 数据安全策略 (11)7.1.1 数据加密 (11)7.1.2 访问控制 (11)7.1.3 数据备份与恢复 (11)7.1.4 数据生命周期管理 (11)7.2 语音数据隐私保护 (11)7.2.1 最小化数据收集范围 (11)7.2.2 用户知情同意 (11)7.2.3 匿名化处理 (12)7.2.4 隐私保护技术 (12)7.3 合规性与风险评估 (12)7.3.1 法律法规遵循 (12)7.3.2 行业标准与规范 (12)7.3.3 风险评估 (12)7.3.4 内部审计与培训 (12)第8章推广策略与市场布局 (12)8.1 市场定位与目标客户 (12)8.2 推广渠道与宣传策略 (13)8.3 合作伙伴与生态构建 (13)第9章项目实施与运营管理 (14)9.1 项目进度与质量管理 (14)9.2 技术支持与售后服务 (14)9.3 持续优化与升级策略 (15)第10章效益预测与风险评估 (15)10.1 经济效益分析 (15)10.1.1 投资回报预测 (15)10.1.2 成本效益分析 (15)10.2.1 客户体验提升 (16)10.2.2 行业标准引领 (16)10.2.3 社会影响力 (16)10.3 风险识别与应对措施 (16)10.3.1 技术风险 (16)10.3.2 数据安全风险 (16)10.3.3 法律与合规风险 (16)10.3.4 市场竞争风险 (16)第1章引言1.1 项目背景信息技术的飞速发展，人工智能（）逐渐成为我国战略新兴产业的重要支柱。
一个TTS系统的实现方案
袁嵩
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2004(040)021
【摘要】针对TTS技术在一些小型应用上存在着大量占用系统资源,执行速度慢等问题,该文介绍了一个高效而精简的汉语文语转换系统的实现方案.首先介绍了整个系统的设计思想,然后分步介绍了其具体实现.
【总页数】3页(P121-122,229)
【作者】袁嵩
【作者单位】武汉科技大学计算机科学与技术学院,武汉,430081
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.一个基于HTTP重定向的Web服务负载均衡系统的设计和实现 [J], 庄纪林
2.NDS Infinite TV系统是实现多屏OTT业务的理想解决方案——访NDS中国区总经理高波 [J], 陈欢
3.一个基于系统调用的主机入侵检测系统的传感器实现方案 [J], 邵萍;彭勤科
4.TTFS:一个倾向性文本过滤系统的设计与实现 [J], 金峰;刘永丹;江宝林;胡运发
5.FTTH方案中EPON系统多业务承载的实现 [J], 张浩
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第1篇一、项目背景随着我国通信技术的飞速发展，语音通信已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
语音交换系统作为通信网络的核心设备，其稳定性和可靠性对整个通信网络至关重要。
为了满足日益增长的通信需求，提高通信质量，本项目将对现有语音交换系统进行升级改造。
以下为语音交换系统施工方案。
二、项目目标1. 提高语音交换系统的稳定性、可靠性和安全性；2. 提升语音通信质量，降低丢包率和延迟；3. 优化系统性能，提高网络吞吐量；4. 确保施工过程中不影响现有通信网络正常运行。
三、项目范围1. 语音交换设备采购；2. 语音交换系统升级改造；3. 系统调试与验收；4. 施工现场安全、环保、文明施工。
四、施工方案1. 施工准备（1）组织施工队伍，明确施工人员职责；（2）对施工人员进行技术培训和安全教育；（3）备齐施工所需材料、工具和设备；（4）制定详细的施工进度计划。
2. 施工步骤（1）设备安装1）现场勘查：了解现场环境，确认设备安装位置；2）设备运输：将设备安全运至现场；3）设备开箱检查：检查设备外观、型号、规格等是否符合要求；4）设备安装：按照设备安装手册进行安装，确保设备固定牢固；5）设备连接：将设备与传输线路、电源等连接，确保连接正确无误。
（2）系统升级改造1）数据备份：在升级改造前，对现有系统进行数据备份，确保数据安全；2）系统关闭：关闭现有语音交换系统，防止数据丢失；3）软件升级：按照升级手册进行软件升级，确保系统兼容性；4）硬件升级：更换或升级部分硬件设备，提高系统性能；5）系统调试：对升级后的系统进行调试，确保系统正常运行。
（3）系统验收1）功能验收：对系统功能进行测试，确保各项功能正常；2）性能验收：对系统性能进行测试，确保系统稳定可靠；3）安全验收：对系统安全性进行测试，确保系统无安全隐患；4）验收报告：整理验收结果，形成验收报告。
3. 施工注意事项（1）严格按照设备安装手册进行施工，确保设备安装正确；（2）在施工过程中，注意安全，防止触电、摔伤等事故发生；（3）施工过程中，保持现场整洁，防止污染环境；（4）施工结束后，清理施工现场，确保文明施工。
TTS在家庭网关中的应用项目设计方案1、概述1.1选题的目的和意义住宅是人类栖息、生活和工作的主要场所。
随着智能技术在建筑中的应用，作为家庭载体的住宅对智能化的要求也呈现出多样性，包括家用电器与设备的自动化、遥控化、综合及智能化控制，资源使用及支付方式的网络化、智能化，家庭化工作模式的需求等等。
由Home Automation Association (HAA) 所定义的智能家庭网络是：一个使用不同的方法或设备的过程（或系统），以它来提高人们生活的能力，使家庭能够变得更舒适、安全和有效。
图1.1 一个智能家电系统模型智能家庭网络的基本目标就是：将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术（HBS）连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
智能家电有一项重要功能，这就是用户可以在远离住所的条件下，利用远程控制的手段对家电进行操作。
在现有技术条件下，这样的远程控制有三种途径，即在距离较近的情况下使用手持终端（遥控器），距离较远的情况下利用网络或者对家电进行操作。
由于具有使用普及、线路稳定、操作简单等优点，利用电路对智能家电进行远程控制无疑是可取和适当的。
利用对家电进行控制，必然会涉及到人—机交互的问题，即控制中心要能利用对用户进行语音提示，包括能够向用户提供当前家电的信息、进行操作提示、错误提示等，这时就需要使用TTS 技术。
TTS的全称为Text To Speech，即“从文本到语音”。
它是同时运用语言学和心理学的杰出之作，在置芯片的支持之下，通过神经网络的设计，把文字智能地转化为自然语音流。
本文的目的就是利用TTS技术，实现利用对智能家电的远程控制这一功能。
1.2设计指标及设计方案本文将讨论如何在嵌入式开发平台（本文使用51单片机）上，应用某款语音合成芯片（本文使用XF-S3011），可以根据用户的拨号音输入，对于种类不同的家电，发出相应的语音提示。
根据检测到的家电种类、数量、品名等信息，可以更改提示音容。
系统主要设计指标如下：1. 为了能在多个cpu平台上应用，编程采用标准c语言。
2. 软件设计中要实现模块化，实现的功能模块包括：读数组形式的汉字数据的函数、读文本文件的函数，用户自定义读音处理函数、处理音量控制的函数等。
3. 智能家庭网络中家电种类、数量、品名等信息具有不确定性，可以根据检测到的家电种类和数量的变化信息（例如新增某种家电），更改提示音容。
家电信息可以通过串口得到。
4. 语音芯片的外围电路设计应和嵌入式平台设计相结合。
本系统完成后，与普通机并接，当有来电时，系统将按照某种规则判断来电是普通还是对家电的控制，例如，如果振铃五声后仍无人接听即可认为是对家电的控制，此时系统将实现自动摘机功能，并通过语音提示引导使用者对家电进行操作。
系统确认使用者身份以后，用户可以查询相关家电目前状态，并且可以对家电进行开、关等简单操作，或者进行定时、设置温度等复杂操作。
考虑到实际中家电情况是会经常发生变化的，系统将具有很好的升级功能，可以不对硬件进行改动，仅通过对程序的更改就达到新增家电、原有家电更改功能等改动。
1.3本文的主要工作根据设计指标，本文所讨论的系统必须能实现以下功能：识别振铃信号、能识别标准的DTMF信号并能产生相应的DTMF语音信号、能在单片机控制下实现模拟摘机和挂机、能利用TTS技术实现语音提示功能。
根据以上功能，除作为中心控制器的单片机外，在硬件上本文所讨论的系统可以分为以下5个相对独立的部分：振铃检测、模拟摘挂机、DTMF信号调制、DTMF信号解调、语音合成。
本文将对各部分可能的实现方法分别进行讨论，并结合实际情况选择出适合的实现予以采用。
本文最终采用的各模块实现方法均已通过实验验证，在实验中出现了一些实测结果与理论情况不一致的情况，文中将对这些情况进行分析。
本文还将给出所使用芯片的程序，及实现控制功能的单片机的标准C程序。
2、系统方案论证本部分将首先对本文所涉及到的程控、TTS技术等进行简要介绍，之后根据系统技术指标对各功能模块可能的实现方法逐一进行分析，并从中找出适合本系统的设计方案。
2.1程控简介程控交换机是近十几年来得到广泛使用的一种新型的自动交换机，它比机电制交换机具有更好的性能和更大的优越性。
程控交换机是一种用计算机控制的自动交换机，英文是STORE PROGRAM CONTROL，缩写为S.P.C，意即存储程序控制的电子交换机，简称程控。
程控交换机具有多种新服务项目：如缩位拨号、热线服务、遇忙记存呼叫、呼出限制、闹钟服务、免打扰服务、转移呼叫、呼叫等待、遇忙回叫、缺席用户服务、追查恶意呼叫、三方通话、会议等。
客户只要在机上正确操作，就可方便地使用各种新服务项目。
遥控作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。
同时，由于线路各地联网，可以充分利用现有的网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。
属双工通信手段。
因此，这可以大大体现出利用进行遥控的更大优越性。
操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。
遥控这一课题目前已有涉足者，但是只是还只限于实验室阶段，因而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全体现出遥控方式的双工通信特点。
本文所讨论系统正是针对这一点进行了较大改进，采取单片机智能控制，利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈，从而使操作者能够及时了解受控方信息，使产品达到交互式与智能化。
而且本文所术系统基本功能均已通过在线调试，已经连接经过真正的交换机实验并且成功。
2.2 DTMF简介双音多频信号（DTMF）是由一组低音频信号和一组高音频信号以一定方式的组合构成，每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有一个高音频信号和一个低音频信号，共16种组合，主要用于拨号信息传输，具有很强的抗干扰能力。
DTMF信号的产生原理：双音频信号是2个正弦波信号的叠加，选定2个频率f1和f2后可得到这种信号的数学表达式：f（t）＝A.sin（2.pi.f1.t）＋A.sin（2.pi.f2.t）如果用合适的采样频率对这个信号进行A／D转换，则很容易计算出每一个采样点的A／D值，而如果将这些采样值形成一表，在单片机里用同样的采样频率将这表中的数值用D／A转换器输出，就是双音频信号。
在实际应用中常用1 b的DM编码来实现A ／D和D／A过程，其中A／D过程可以在PC机上完成，用程序生成对应每一个 DTMF信号的DM编码表，D／A过程在单片机上完成。
与单音编码不同，DTMF信号是采用八中取二的方式来构成一个音频信号，由虚假信号的干扰，所以应用围特别广泛。
2.3 TTS 技术简介TTS的全称为Text To Speech，即“从文本到语音”。
它是同时运用语言学和心理学的杰出之作，在置芯片的支持之下，通过神经网络的设计，把文字智能地转化为自然语音流。
TTS技术对文本文件进行实时转换，转换时间之短可以秒计算。
在其特有智能语音控制器作用下，文本输出的语音音律流畅，使得听者在听取信息时感觉自然，毫无机器语音输出的冷漠与生涩感。
TTS语音合成技术即将覆盖国标一、二级汉字，具有英文接口，自动识别中、英文，支持中英文混读。
所有声音采用真人普通话为标准发音，实现了120-150个汉字/秒的快速语音合成，朗读速度达3-4个汉字/秒，使用户可以听到清晰悦耳的音质和连贯流畅的语调。
2.4振铃音检测方案一般而言，对振铃音的检测可以采用三中方法，即利用模拟电路进行振铃检测、利用光电耦合器实现振铃检测、使用专用芯片实现振铃检测。
2.4.1利用专用芯片实现振铃检测很多专用芯片都置有振铃检测电路，可以自动检测到振铃，并能实现计数功能，MC68HC(9)08W32就是其中之一。
MC68HC(9)08W32为高性能,低成本的8位MCU M68HC08家族中的一员。
它基于用户定义的集成电路(CSIC)的设计思想，所有的MCU都采用增强型M68HC08 CPU，配以各种I/O模块和不同大小及类型的存储器，组成不同的单片机系列。
MC68HC(9)08W32中有DTMF/MELODY发生器及振铃检测电路，可以方便的实现振铃检测功能。
图2.1 MC68HC(9)08W32引角分布图虽然MC68HC(9)08W32能实现所需功能，但是其使用比较复杂，其中的寄存器使用也容易出现错误，而且本所设计系统根本不需要使用其他功能，故不使用此芯片完成振铃检测。
2.4.2利用模拟电路进行振铃检测将不确定的线路供电正负变为固定的正负输出，将交流的振铃信号变换为脉动直流以供检测。
电路如图所示：图 2.2利用模拟电路进行振铃检测当没有振铃信号时，线路上的供电电压为48 V（老式交换机为60 V），经二极管V1～V4整流后不足以使稳压管V5导通，振铃信号输出端电压接近0 V，当振铃信号到来时，线路上的90 V 交流振铃信号经过二极管V1～V4整流变换成为峰值90 V的脉动直流电，其峰值足以击穿稳压管V5，经R1对C1充电，振铃输出端电压升高，CPU可以根据振铃信号的高低检测有无振铃。
电路中稳压管V6限制振铃信号的幅度不超过CPU端口的允许电压，保护CPU。
上述方法虽然简便，但是在安全上存在隐患，由于电路暴露在市外，一旦遭受雷几大，会将很高的电压送至，采用上述方法进行振铃检测则无法保证此时的安全，故上述方法也不可取。
4.4.3利用光电耦合器实现振铃检测由于光电耦合器不但可以实现计数功能，在系统中还相当于隔离器件，故一般同类系统均采用光电耦合器来实现振铃检测功能。
利用光电耦合器实现振铃检测电路如下：图2.3 利用光电耦合器实现振铃检测线上正常电压48V-60V，振铃信号到来时，线路上的90伏振铃信号，经过整流及滤波后，驱动光电耦合器，如图所示。
有振铃信号时，输出为高电平，无振铃时为低电平，CPU以此来来判断有无振铃及振铃次数。
显然，此中方法和前两种方法比较，不仅实现简单，而且具有代价低、安全性高的优点，因此本文所讨论系统即使用此方法实现振铃检测功能。
2.5模拟摘、挂机的实现方案的模拟摘、挂机实现方法比较简单，由于交换机判断状态只是依据线上电流的变化，故只要能够在线上并接合适的伪负载，即可使交换机认为已经摘机，从而实现模拟摘机器。
同样，将该伪负载从电路中断开就可以实现自动挂机的功能。
将伪负载从电路中接入、断开一般有两种方法，其一是用单片机控制光电耦合器，进而决定伪负载的状态；另一种方法是用单片机控制电磁继电器，由继电器来控制伪负载的接入和断开，两种方法基本原理一样，只是控制伪负载的开关不同。
