基于16位单片机的语音电子门锁系统设计
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接骨紫金丹治疗桡骨远端骨折临床疗效分析谢永江【期刊名称】《《中外医疗》》【年(卷),期】2019(038)019【总页数】3页(P153-155)【关键词】接骨紫金丹; 桡骨远端骨折; 临床疗效【作者】谢永江【作者单位】巧家县中医院骨伤科云南昭通 654600【正文语种】中文【中图分类】R274.11中医认为,骨折愈合过程就是“瘀去、新生、骨合”的过程[1]。
中医治疗骨折,必须在继承中医丰富的传统理论和经验的基础上,贯彻动静结合、筋骨并重、内外兼治、医患合作的治疗原则,辩证地处理好骨折治疗中的复位、固定、练功活动、内外用药的关系,使患者局部瘀血情况和疼痛程度减轻及骨折愈合加快[2]。
在骨折的治疗中中药占有非常重要的地位,接骨紫金丹是伤科治疗骨折的重要方剂,该方出自《杂病源流犀烛》,具有祛瘀、续骨、止痛的功效。
方中土鳖虫、骨碎补、自然铜补肾强骨、散瘀止痛、续筋接骨;乳香、没药、血竭活血行气、止痛、消肿生肌;再取当归、硼砂、大黄活血之功。
诸药共用,共奏祛瘀、续骨、止痛之功[3]。
该次研究便利选取2017 年7 月—2018 年7 月期间该院收治的130例桡骨远端骨折患者作为研究对象,现报道如下。
1 资料与方法1.1 一般资料该次研究便利选取该院收治的130 例桡骨远端骨折患者作为研究对象,按随机数字表法进行抽取,设为对照组、观察组两组,每组65 例患者。
对照组中,男性患者32 例,女性患者33 例;年龄在9~74 岁之间,平均年龄(48.4+11.2)岁。
观察组中,男性患者33 例,女性患者32 例;年龄在10~74 岁之间,平均年龄(49.7+5.5)岁。
经统计学分析,两组患者在年龄、性别、病程等一般资料上差异有统计学意义(P<0.05),可进行对比。
该研究已经过该院伦理委员会通过,且入组病例均签署患者知情同意书。
1.2 临床纳入与排除标准纳入标准:①患者及其家属均同意参与该次研究;②闭合型骨折;③单侧骨折,且为初次治疗;④符合桡骨远端骨折诊断标准。
《基于单片机的电子密码锁设计》摘要:对于现代社会而言,无论是家庭、企事业单位还是学校等各类场所,门禁安全性都是很重要的,传统的钥匙开锁方式存在着诸多缺陷,如易被复制,遗失等问题。
因此,本文利用单片机技术设计一种电子密码锁,采用数字按键输入密码、显示屏显示密码、语音提示开锁等方式,实现了对门禁的安全控制。
关键词:电子密码锁;单片机;数字按键;显示屏;语音提示一、绪论随着社会的不断发展,人们对门禁的安全性越来越高,越来越注重。
而钥匙开锁方式一旦钥匙遗失或被复制,其安全性就不再保证。
因此,本文利用单片机技术设计了一种电子密码锁,以数字按键输入密码、显示屏显示密码、语音提示开锁等方式实现了对门禁的安全控制。
本文主要介绍电子密码锁的设计原理、硬件电路及程序设计,用于提高门禁的安全性。
二、电子密码锁的设计原理本电子密码锁的设计原理,采用了基于AT89C52单片机的电子门禁控制系统。
具体的设计过程可分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计:1、AT89C52单片机在本设计中,采用AT89C52单片机作为电子密码锁的核心控制部件,该单片机具备较强的控制能力、高集成度等优点,能够满足设计要求。
2、显示屏密码的输入过程中,需要在显示屏上显示数字和符号,方便正确输入。
本文采用了16×2液晶显示屏作为密码显示的输出部件。
3、蜂鸣器当用户输入密码开锁时,本电子密码锁需要发出语音提示,来提示用户密码输入是否正确。
此处采用了一个蜂鸣器,可以通过单片机产生不同频率的方波,实现各种语音提示功能。
4、按键阵列采用键盘输入方式输入密码,因此需要使用按键阵列来扫描按键状态,用于确定输入的密码是哪些键。
软件设计:1、密码输入功能采用按键输入的方式输入密码,本打算设计8位密码,但由于能力问题,只设计了6位,密码输入时,用LCD屏幕显示出每一位密码。
2、语音提示功能密码输入完毕后,通过对输入密码和正确密码进行比较,判断输入的密码是否正确,若错误则输出语音提示并提示重新输入密码。
基于16位单片机的快速语音识别算法及其实现基于16位单片机的快速语音识别算法及其实现随着科技的发展,语音识别技术越来越成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
在实际应用中,语音识别技术需要快速响应用户的指令,因此需要快速、准确地对语音进行识别。
本文将介绍一种基于16位单片机的快速语音识别算法及其实现。
一、算法原理基于16位单片机的快速语音识别算法主要分为两个部分:音频采集和语音识别。
其中,音频采集部分通过采集用户的语音信号,获得语音数据;语音识别部分通过特征提取和匹配算法,实现对语音的识别。
具体实现细节如下:1. 音频采集音频采集主要通过麦克风等音频输入设备实现,将用户的语音转化为数字信号。
在数字信号的处理过程中,需要对信号进行预处理,包括基音检测、消噪等操作,以提高识别的准确性。
2. 语音特征提取语音特征提取主要通过短时能量、过零率、梅尔频率倒谱系数(MFCC)等算法实现。
其中,MFCC算法将语音信号分成若干个时间段,对每个时间段内的语音信号进行频域分析,提取能够区分语音的特征。
这些特征可以用来构建语音的特征向量。
3. 语音识别语音识别主要通过模板匹配算法实现。
在模板匹配算法中,需要先预先存储一些特定的语音模板,然后将用户的语音信号与这些语音模板进行匹配。
匹配过程中,采用动态时间规整(DTW)算法,用来解决语音信号在长度、速度等方面的差异,从而实现对语音的准确识别。
二、算法实现基于16位单片机的快速语音识别算法可以通过蓝牙驱动芯片、麦克风等硬件设备实现。
具体实现过程如下:1. 硬件设计硬件设计主要包括蓝牙驱动芯片、麦克风、语音识别模块等硬件设备。
其中,蓝牙驱动芯片用于实现与外界的数据交互,麦克风用于采集用户的语音信号,语音识别模块用于实现对语音的识别和反馈。
2. 软件开发软件开发主要包括采集音频、预处理音频、提取特征、语音识别等部分。
在音频采集方面,可以采用STM32F103C8T6等16位单片机,实现对音频的采集和处理。
基于16位单片机语音电子门锁系统基于16位单片机的语音电子门锁系统摘要:生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。
由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用牲识别和技术进行身份认证,安全、准确、可靠。
本设计介绍采用声纹识别技术、在凌阳SPCE061A单片机上实现的一种语音电子门锁身份认证系统。
实验结果表明,系统性能稳定,识别效果好,可以推广使用。
关键词: 声纹识别;基于周期;线性预测;模式匹配; DTWAbstract:The biological recognition technology is carries on the status authentication using the human body biological features one kind of technology, is the present recognition most convenient and the safe recognition technology. Because each person's biological features have with other people different only and withing certain amount of time the invariable stability, not easy forge and counterfeit, therefore carries on the status authentication using the domestic animal recognition and the technology, the security, is accurate, is reliable. This design introduction uses the voice print recognition technology, one kind of pronunciation electronic lock status authentication system which monolithic integrated circuit realizes in Ling Yang on the SPCE061A. The experimental result indicated that the system performance is stable, the recognition effect is good, may promote the use.Key word:voice print recognition based o diction pattern matching DT1目录序言 01.1 原理图的功能说明 (1)1.2 总体框图及其功能分析 (3)1.2.1 预处理 (3)1.2.2特征参数的选取 (3)1.2.4 基音参数的提取 (5)1.3 模式匹配 (6)2 SPCE061A特性及功能简介 (8)2.1 SPCE061A的性能 (8)2.2 芯片的引脚排列和说明 (9)2.3 特性 (9)3 硬件系统 (11)3.1 说话人识别模块各组成部分完成的功能 (12)3.1.1按键输入 (12)3.1.2语音信号采集 (13)3.1.3 FLASH存储扩展 (14)3.1.4 扬声器输出 (16)3.1.5 控制输出 (17)3.1.6 LCD模组 (17)3.2说话人识别模块有三种工作模式 (18)3.3 试验结果 (19)4 系统软件设计 (21)4.1软件介绍 (21)4.2语音识别的主程序 (21)结束语 (22)参考文献 (23)附录 (24)2基于16位单片机语音电子门锁系统序言生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。
文章编号:1004-5422(2009)01-0044-04嵌入式语音门锁的设计李平勇,张修军,杨 洪(成都大学信息科学与技术学院,四川成都 610106)摘 要:与传统的门锁相比,嵌入式语音门锁利用人的语音作为 钥匙 ,通过对语音内容和声音特征的双重识别,实现对出入口的控制和管理,其具有成本低、使用方便、保密性好等优点.以单片机SPCE061A 为平台,利用语音识别技术设计了一个安全、方便的嵌入式语音门锁.关键词:语音识别;嵌入式;SPCE061A中图分类号:TN912 34 文献标识码:A0 引 言嵌入式语音门锁,是指把语音控制开关与门体结合在一起,利用语音识别技术,根据人所独有的语音频谱特征,自动识别外界语音是否为主人语音,通过判断暗语的音频是否与先前设置的暗语相同,使用语音命令来控制门的一种高科技安全防盗装置.1 语音识别原理简介1 1 语音识别基本原理语音识别分为特定发音人识别和非特定发音人识别两种方式.特定发音人识别是指语音样板由单个人训练,对训练人的语音命令识别准确率较高,而其他人的语音命令识别准确率较低或不识别.非特定发音人识别是指语音样板由不同年龄、不同性别、不同口音的人进行训练,可以识别一群人的命令.我们设计的嵌入式语音门锁采用特定发音人识别方式,其语音识别电路的基本结构如图1所示.我们设计的系统将标准模式的存储空间称为 词库 ,而把标准模式称为 词条 或 样板 .建立词库,是指将待识别命令进行频谱分析,提取特征参数作为识别的标准模式.识别过程首先要滤除输入语音信号的噪声和图1 语音识别电路基本结构进行预加重处理,提升高频分量,然后用线性预测系数等方法进行频谱分析,找出语音特征参数作为未知模式,接着与预先存储的标准模式进行比较.当输入的语音与标准模式的特征完全一致时,便被机器识别,产生识别结果输出.如果输入的语音与标准模式的特征完全一致固然好,但语音含有不确定因素,完全一致的条件往往不存在,事实上也没有人能以绝对相同的语调把一个词说两遍.因此,预先制定好输入语音的特征模式与各特征模式的类似程度或距离度的算法规则固化在ROM 中,把该距离度最小即最类似的模式作为识别相应语音的手段.当然,影响识别率的因素还有一些,如连续发音(如英语)与断续发音(如汉语)的不同.1 2 语音识别的基本步骤语音识别主要分为 训练 和 识别 两个阶段.在训练阶段,单片机对采集到的语音样本进行分析处理,从中提取出语音特征信息,建立一个特收稿日期:2009-01-09.基金项目:成都大学校科技基金资助项目(2008XJZ118).作者简介:李平勇(1974!),男,硕士,讲师,从事嵌入式应用、网络通信研究征模型;在识别阶段,单片机对采集到的语音样本也进行类似的分析处理,提取出语音的特征信息,然后将这个特征信息模型与已有的特征模型进行对比,如果二者达到了一定的匹配度,则输入的语音被识别.语音识别的具体步骤如图2所示.图2 语音识别流程示意框图2 系统设计我们设计的嵌入式语音门锁以16位单片机SPC E061A 为处理器,其高速的处理速度和 ∀nSPTM的内核结构使它能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号,同时,SPCE061A 内部集成了ADC 、DAC 、32K 字的FLASH ROM 和2K 字的SRAM.利用SPCE061A 芯片的语音特性,代替传统的MC U+语音芯片方案,可以在减少产品成本的同时,提高产品的可靠性.此外SPCE061A 微控制器还提供多种语音压缩算法,这些算法都以库的形式提供给用户,用户需要用到语音功能时,只需调用相应的函数,应用起来非常简单、灵活.系统设计分为硬件设计和软件设计两部分.2.1 硬件设计系统的硬件设计较为简单,通过SPCE061A 的I O 接口输出的控制信号作为控制锁芯动作的驱动信号,当然I O 接口输出的控制信号很微弱,需图3 系统硬件设计框图要一个简单的驱动电路部分(该驱动电路需要对电流进行放大来控制一个电磁继电器)来控制锁芯动作,从而实现对门的语音控制.硬件设计框图如图3所示.2.2 软件设计系统的软件设计包括3部分:训练样本、识别和语音提示.软件主程序流程图如图4所示.图4 主程序流程图具体而言,嵌入式语音控制门锁的主程序流程图可分为4大部分:初始化部分、训练部分、识别部分、重训操作.(1)初始化部分.初始化操作将IOB9设置为输出端,用以控制锁芯,将IOA 的低8位设置为下拉的输入端,用来连接按键.(2)训练部分.训练部分主要是建立语音模型.程序一开始执行就会去判断语音锁是否被训练过,如果没有训练过则会要求对其进行训练,并且在训练成功之后将训练的模型存储到Flash 当中,在以后使用时就不需要重新训练了;如果已经训练过则会把存储在Flash 中的模型调出来装载到辨识器中.(3)识别部分.在识别环节当中,如果辨识结果是名字,直接置待命标志,然后等待动作命令.只有检测到待命标志,语音锁才会根据相应的辨#45#第1期 李平勇,等:嵌入式语音门锁的设计识结果执行动作,如果没有待命标志即使识别到动作命令也不会执行动作.语音锁在执行完对应的命令之后,将清除待命标志,结束待命状态.(4)重训操作.考虑到有重新训练的需求,所以系统设置了重新训练的按键,程序运行时循环扫描该按键,什么时间检测到此键按下,则将擦除语音模型存储区首单元(0xe000)所在的页,等待复位.复位后,程序重新从头开始执行,当检测到语音模型存储区首地址为0xffff(擦除后的值)时会要求重新对其进行训练.需要说明的是,训练过程主要是靠调用库函数BSR Train 来完成,为了防止误命令,每条语音命令训练两遍,只有两次命令相同时才成功.在系统的软件设计中,语音识别程序包括识别程序和中断服务程序.识别程序完成选取词库、初始化A D 和定时器TimerA 、识别运算及识别结果处理.中断服务程序定时读取A D 转换结果,并存入缓冲区,A D 的输入为MIC 通道的语音信号.语音识别和放音分时利用TimerA FI Q 中断,由标志位判断是语音识别处理还是放音处理.中断服务程序的流程图如图5所示.图5 特定人语音识别中断流程图至于语音提示部分用SPC E061A 芯片所提供的音频压缩算法对麦克风输入所生成的WAVE 文件进行压缩,以资源表形式在程序中调用.此外,需要指出的是,程序中有几处需要注意的地方:(1)系统利用了一个特殊的Flash 单元!!!语音存储区的首单元(该示例程序中为0xe000单元),Flash 在初始化以后,如果没有进行过写操作,那么该单元的内容为∃0xffff ∃.如果进行过训练并成功存储语音模型后为∃0x0055∃(该值由辨识器自动生成).这样就可以根据这个单元的值来判断是否经过训练.(2)在首次训练完成之后,辨识器中保存着训练的模型,但是系统一旦复位,辨识器中的模型就会丢失,所以在重新运行时必须把存储在Flash 中的语音模型装载到辨识器中去.(3)系统设置待命标志,原因有2点:一是从安全角度出发,给语音锁取个名字,名字正确了语音锁才能进行动作;二是从可靠性的角度出发,因为语音识别不可避免的存在一定的误差,而在动作前加上一道 屏障 ,这样就大大减小了因错误识别导致语音锁误动作的几率.3 实验结果对于语音确认系统,表征其性能的最重要的两个参量是拒识率和误识率.前者是拒绝真实的说话人而造成的错误,后者是接受假冒者而造成的错误.这两个参量的大小与语音锁系统的应用场合、功能侧重有关,对于家庭、宾馆等门锁用户,要求误识率尽可能低,甚至为零;对于单位员工考勤等同类功能,就不能有太高的拒识率.表1是系统对表中每种情况各进行100次实时测试的结果.表1 100次实时测试结果发音分类次数 同一个人相同发音同一个人相似发音同一个人不同发音不同人相同发音不同人相似发音不同人不同发音拒绝次数1087100100100100接受次数9013由实验数据可知:系统对于同一个人相同发音的拒识率为10%;对于同一个人相似发音情况,因为系统是对说话的人进行判别,这种情况,无论拒绝或接受都是合理的;系统对于同一个人不同发音和不同人发音的情况,误识率为零.我们在实验中,使用录音设备进行多次实验,通过认证的次数为零,对于门锁用户,这个结果十分理想的.若用于考勤等同类功能,则拒识率还有待进一步降低.4 总 结与传统的机械门锁以及利用虹膜、指纹和人脸等技术的门锁相比,基于SPCE061A 构建的嵌入#46# 成都大学学报(自然科学版) 第28卷式语音门锁具有成本低、使用方便、保密性好等优点.我们设计的嵌入式语音门锁经大量实验测试表明,该系统性能稳定、识别效果良好.但是在噪声环境下,该系统识别率不高,如果环境恶劣,系统甚至无法进行正确的语音识别.这需要进一步改进语音识别算法,设计出具有高可靠性、高稳定性的语音算法.此嵌入式语音门锁目前只具备了基本功能,但在此基础上可进行扩展:一是功能上的扩展,比如在进行语音控制的同时加上传统的密码认证,还可加装上传感器,在门被锁上的情况下,当有人试图破坏产品或入侵时,通过传感器门锁会自动发出警铃等;二是语音识别技术应用的扩展,例如可以开发语音彩电、语音冰箱、语音空调等产品.相信随着语音识别技术的进一步完善,语音控制应用一定会有非常广阔的市场空间.参考文献:[1]李晶皎.嵌入式语音技术及凌阳16位单片机应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.[2]赵定远,马洪江.16位单片机及语音嵌入式系统[M].北京:中国水利水电出版社,2007[3]张大波.嵌入式系统:原理、设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2005.[4]胡 宾.嵌入式语音识别技术的研究[D].湖北:武汉理工大学,2004.[5]丁 沛.语音识别中的抗噪声技术[D].北京:清华大学,2003.Design of a Speech Recognition Lockwith Embedded TechnologyLI Pingyong,Z HANG Xiujun,Y ANG Hong(School of Information Sci ence and Technology,Chengdu University,Chengdu610106,China)Abstract:Compared with traditional lock,the embedded voice identifying lock uses people%s voice as key.Through the double discernment of the voice content and sound characteristic,it realizes the control and management of entrance and exit.The advantage of this kind of lock is lo w cost,easy to use and good confidentiality.In this paper,by using Sunplus company%s SCM SPC E061A and speech recognition techn ology,we design a safe and user friendly embedded voice identifying lock.Key words:speech recognition;embedded;SPCE061A #47#第1期 李平勇,等:嵌入式语音门锁的设计。
基于单片机的声控门一、声控门的工作原理基于单片机的声控门主要是通过声音传感器采集声音信号,然后将声音信号转换为电信号,输入到单片机中进行处理和分析。
单片机根据预设的程序和算法,判断声音是否符合开门的条件,如果符合,则控制驱动电路打开门锁,实现门的开启;如果不符合,则保持门锁关闭状态。
声音传感器通常采用麦克风,它能够将声音的振动转换为电压变化。
单片机通过模拟数字转换器(ADC)将麦克风输出的模拟电压信号转换为数字信号,以便进行后续的处理。
在处理声音信号时,单片机通常会对声音的频率、幅度、持续时间等特征进行分析和判断。
例如,可以设置特定的声音频率范围和声音强度阈值,只有当输入的声音信号在这个范围内并且强度超过阈值时,才认为是有效的开门指令。
二、硬件组成基于单片机的声控门系统主要由声音传感器、单片机、驱动电路、电源模块和门锁等部分组成。
1、声音传感器如前所述,声音传感器用于采集声音信号,并将其转换为电信号。
常见的声音传感器有驻极体麦克风、电容式麦克风等。
2、单片机单片机是整个系统的控制核心,负责对声音信号进行处理和判断,并控制驱动电路的工作。
常见的单片机有 51 系列、STM32 系列等。
在选择单片机时,需要考虑其处理能力、存储容量、接口数量等因素,以满足系统的需求。
3、驱动电路驱动电路用于将单片机输出的控制信号放大,以驱动门锁的动作。
门锁通常是电磁锁或电机锁,需要较大的电流和电压来驱动。
驱动电路可以采用三极管、继电器等元件来实现。
4、电源模块电源模块为整个系统提供稳定的电源。
由于单片机和声音传感器通常工作在较低的电压下(如 33V 或 5V),而驱动电路可能需要较高的电压(如 12V 或 24V),因此需要设计合适的电源转换电路,将外部输入的电源电压转换为各个部分所需的电压。
5、门锁门锁是声控门系统的执行机构,用于控制门的开关。
常见的门锁有电磁锁、电机锁、电控锁等。
三、软件设计声控门系统的软件设计主要包括声音信号采集和处理程序、控制程序等。
摘要本课题采用凌阳SPCE061A单片机作为主控制器,利用其强大的语音处理功能来实现语音识别;利用指纹识别模块来实现指纹的采集、处理和识别等功能,并用单片机来控制;同时,使用4*4矩阵键盘来实现密码的输入、密码修改、语音修改等功能;LCD显示器同时显示系统的工作状态;发光二极管指示语音和密码输入正确与否。
整个系统设计合理,识别准确迅速,各项功能指标均达到了预期效果。
关键词: SPCE061A、生物识别、LCD显示、DSPAbstractThis topic uses insults the positive SPCE061A MCU to take the host controller, uses its formidable pronunciation processing function to realize the speech recognition; Realizes function and so on fingerprint gathering, processing and recognition using the fingerprint recognition module, and controls with the monolithic integrated circuit; At the same time, uses the 4*4 matrix keyboard to realize the password input, the password revises, function and so on pronunciation revision; LCD monitor simultaneously display system active status; The light emitter diode instruction pronunciation and the password input is correct or not. Overall system design reasonable, the recognition accurate is rapid; each function target has achieved the anticipated effect.Key word:SPCE061A、Biological recognition、LCD、DSP第一章引言1.1 课题背景现行的许多计算机系统中,包括许多非常机密的系统,比如ATM取款机,都是使用“用户ID+密码”的方法来进行用户的身份认证和访问控制的。
基于单片机的语音电子门锁摘要现今社会,随着生活的进步电子业的蓬勃发展,单片机应用已经成为电子产品研制以及开发中首选的微控制器。
随着人们的生活水平不断提高,怎样实现家庭的防盗这一问题也就变的尤为突出,采用传统的机械锁结构由于其构造简单,安全性能又低,已经无法满足人们的日常需要。
本文从实用、可靠的角度出发,采用宏晶科技有限公司的单片机STC89C52与STC11L08XE作为主控芯片,其中STC11L08XE单片机主要负责语音识别处理功能,STC89C52单片机主要负责键盘、显示及密码处理等功能,最终控制门的打开或者关闭由STC11L08XE单片机最终输出。
通过这两款的单片机结合外围的键盘输入、报警、显示等电路,本文的单片机程序都用C语言编写,硬件电路设计使用protel 99se设计。
设计的语音电子门锁可以多次的更改密码,并且具有报警功能。
经实验证明,该密码锁具有设计方法合理,安全可靠,成本低,实用等特点,符合住宅、办公室用锁要求,具有推广价值。
关键词:密码锁语音识别单片机报警1 引言1.1 语音电子门锁简介语音电子密码锁是一种可以通过密码输入或者语音识别来控制外扩电路工作,从而控制门锁机械开关的打开、闭合,完成开锁或者闭锁任务的电子设备。
现在应用比较多的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现即单片机控制外围电路的语音电子密码锁。
其安全性及可靠性已大大超过了普通的机械锁。
其特点如下:1) 保密性好,可靠性高,远远大于机械锁。
随机开锁成功的几率几乎不可能。
2) 密码随意可变,用户可以随时根据需要更改密码,防止固定密码被盗,同时也可以避免因为人员的更替等原因而使锁的保密功能下降。
3) 错误密码输入保护功能,如果输入的密码错误超过三次时时,报警系统自动启动。
4) 无活动机械零件,不会有磨损,这样使用的寿命就变长了。
5) 使用的灵活性好,不像机械锁那样需要必须佩带钥匙才可以开锁。
6) 语音电子密码锁操作非常简单,一用即会。
基于单片机的声控门随着科技的不断发展,智能化成为了当今社会的一个热门话题。
单片机作为一种微型计算机,被广泛应用于各种智能化控制系统中。
本文将介绍一种基于单片机的声控门系统,实现通过声音控制门的开启和关闭。
一、系统硬件设计1、单片机选择本系统选用AT89C51单片机作为主控制器,该单片机具有低功耗、高性能的特点,能够满足系统的需求。
2、声音传感器声音传感器是本系统的重要部件之一,它的作用是采集声音信号并将其转换为电信号。
本系统选用驻极体话筒作为声音传感器,它具有体积小、价格便宜、使用方便等优点。
3、门控装置门控装置是本系统的执行机构,它的作用是根据单片机的控制信号来控制门的开启和关闭。
本系统选用电动门控器作为门控装置,它具有控制精度高、运行稳定等优点。
二、系统软件设计1、语音识别算法本系统的核心是语音识别算法,它的作用是将采集到的声音信号识别为特定的指令,从而实现通过声音控制门的开启和关闭。
本系统采用基于非特定人语音识别技术的算法,该算法具有较高的识别率和适应性。
2、单片机控制程序单片机控制程序是本系统的另一个重要组成部分,它的作用是根据语音识别算法的输出结果来控制门控装置的动作。
本系统采用C语言编写控制程序,通过编程实现声音信号的采集、识别和控制。
三、实验结果与分析1、实验环境与设备实验环境为室内封闭空间,设备包括声控门一套、AT89C51单片机、驻极体话筒和电动门控器。
2、实验内容及过程实验过程中,测试人员分别用不同的语音指令对系统进行测试,包括“开门”、“关门”、“停止”等指令。
每次测试后,测试人员对系统的响应时间和识别准确率进行评估。
3、实验结果及分析经过多次测试,本系统的响应时间在毫秒级别,识别准确率达到了90%以上。
实验结果表明,本系统能够实现基本的声控门功能,具有较高的实用价值。
四、结论本文介绍了一种基于单片机的声控门系统,实现了通过声音控制门的开启和关闭。
实验结果表明,本系统具有较高的识别率和适应性,能够满足实际应用的需求。
目录第一章绪论 (2) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (5)第二章硬件电路设计 (6)2.1 AT89S52单片机电路设计 (6)2.1.1 AT89S52简介 (6) (7) (9)2.2 S3C2410硬件设计 (11)2.2.1 S3C2410芯片简介 (11)2.2.2 S3C2410引脚图 (13)2.2.3 S3C2410硬件设计 (13) (14)第三章系统软件设计 (15)3.1 linux和QT (15)3.1.1 嵌入式linux 简介 (15)3.1.2 QT简介 (16)3.2 系统软件的实现 (18)3.2.1 S3C2410的软件实现 (18) (19)第四章总结 (20)基于语音识别技术的门禁系统摘要:通过对语音识别原理的系统分析,结合特定人语音识别的具体情况,阐了基于语音识别的门禁系统的设计思路,介绍了其中的几个关键性技术要点。
应用ARM 芯片S3C2410,51单片机,从硬件、软件、算法优化等方面实现了基于语音识别门禁系统的总体设计,在S3C2410-S平台上完成了原型系统的开发,并从应用的角度阐明了本系统理论上的合理性与可行性。
关键词:语音识别s3c2410 ARM 门禁系统单片机第一章绪论综合集成计算机、通讯、自动识别、机械工程和安全管理系统等相关技术的门禁系统有效地解决了重要部门和场所的安全访问控制问题,已得到广泛的应用,成为日常工作和生活中的电子门卫。
目前,门禁系统采用较多的是非接触式RF卡、生物识别技术、IC卡、密码输入等方式。
然而随着科学技术的发展,综合应用语音识别、指纹识别、虹膜识别、红(热)感应等最新生物识别技术,结合电磁锁等技术的门禁系统已广泛吸引了人们的注意,并将逐步成为门禁系统发展的主流与最终目标之一。
利用语音识别技术来实现门禁系统不用像其他方式一样需要触摸,具有方便、安全、准确、信息完整、独立性强、反应速度快等优点。
因此,基于语音识别技术的门禁系统有着非常独特的优势和发展前景。
基于16位单片机语音电子门锁系统基于16位单片机的语音电子门锁系统摘要:生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。
由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用牲识别和技术进行身份认证,安全、准确、可靠。
本设计介绍采用声纹识别技术、在凌阳SPCE061A单片机上实现的一种语音电子门锁身份认证系统。
实验结果表明,系统性能稳定,识别效果好,可以推广使用。
关键词: 声纹识别;基于周期;线性预测;模式匹配; DTWAbstract:The biological recognition technology is carries on the status authentication using the human body biological features one kind of technology, is the present recognition most convenient and the safe recognition technology. Because each person's biological features have with other people different only and withing certain amount of time the invariable stability, not easy forge and counterfeit, therefore carries on the status authentication using the domestic animal recognition and the technology, the security, is accurate, is reliable. This design introduction uses the voice print recognition technology, one kind of pronunciation electronic lock status authentication system which monolithic integrated circuit realizes in Ling Yang on the SPCE061A. The experimental result indicated that the system performance is stable, the recognition effect is good, may promote the use.Key word:voice print recognition based o diction pattern matching DT目录序言 (2)1.1 原理图的功能说明 (1)1.2 总体框图及其功能分析 (3)1.2.1 预处理 (3)1.2.2特征参数的选取 (4)1.2.4 基音参数的提取 (5)1.3 模式匹配 (6)2 SPCE061A特性及功能简介 (8)2.1 SPCE061A的性能 (8)2.2 芯片的引脚排列和说明 (9)2.3 特性 (9)3 硬件系统 (11)3.1 说话人识别模块各组成部分完成的功能 (12)3.1.1按键输入 (12)3.1.2语音信号采集 (13)3.1.3 FLASH存储扩展 (14)3.1.4 扬声器输出 (16)3.1.5 控制输出 (17)3.1.6 LCD模组 (17)3.2说话人识别模块有三种工作模式 (18)3.3 试验结果 (19)4 系统软件设计 (21)4.1软件介绍 (21)4.2语音识别的主程序 (21)结束语 (22)1参考文献 (23)附录 (24)序言生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。
由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用牲识别和技术进行身份认证,安全、准确、可靠。
在生物识别领域中,声纹识别,也称为说话人识别,以其独特的方便性、经济性和准确性等优势受到世人瞩目,并且益成为人们日常生活和工作中重要且普遍的安全认证方式。
声纹识别是一种根据说话人语音波形中反映说话人生理和行为特征的语音参数,自动识别说明人身份的技术。
声纹识技术可分为两类,即说话人辨认和说话人确认。
前者用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的,是一对一判别的问题。
从另一方面,声纹识别又有与文本有关和与文本无关两种,根据特定的任务和应用,应用范围不同。
与文本有关的声纹识别系统要求用户按照规定的内容发音,每个人的声纹模型逐个被精确地建立,而识别时也必须按规定的内容发音,因此可以达到较好的识别效果;而与文本无关的识别系统则不规定说话人的发音内容,模型建立相对困难,但用户使用方便,应用范围较宽。
本文介绍的语音电子门锁是一种在凌阳16位单片机SPCE061A上实现的与文本有关的说话人确认系统。
该系统主要由说话人识别模块、门锁控制电机以及门锁等部分组成。
在训练时,说话人的声音通过麦克风进入说话人语音信号采集前端电路,由语音信号处理电路对采集的语音信号进行特征化和语音处理,提取说话人的个性特征参数并进行存储,形成说话人特征参数数据库。
在2识别时,将待识别语音与说话人特征参数数据库进行匹配,通过输出电路控制门锁电机,最终实现对门锁的控制。
1 总体原理图及框图1.1 原理图的功能说明操作分为两大部分,首先必须将字句录入,第二步操作才是识别模式,此外,操作中AP7003-01能够判断是否有信号输入,这一切均按内部程序或是特定编码选择所决定。
在你需做识别操作时,目标的字句必须已存入内部存12个存贮区,存贮12个不同字句的特征。
每个存贮区可以存放长达1.5秒的字句。
你可以用键盘来选择存贮区或用适当的命令控制,将字句录入。
可用外部的麦克风或其它媒体输入语音或字句内容,经过内部麦克风放大器准确放大之后,语音信号被内容的A/D转换器数字化。
内部声效处理器将处理数字化后的语音及将字句里的特征进行抽样。
当被识别的目标字句,录入之后,你现在可以开识别操作,进入内部字句识别操作模式,输入的语音被声音处理器特征抽样,同存贮在内部的目标字句的抽样特征进行比较,必须是刚好同所选择的识别的目标字匹配。
结果才输入信号至PA口或其它输出端。
在一定时间内,无操作时,会将电源关闭以节省损耗,后可用按键唤醒。
脚位参数:Pin name Description GNDD 数字地 LED1 低电平存放LED驱动脚,能设计成语音输入指示,适合于标准应用 LED2 低电平存放LED驱动脚,在标准应用线路中,设计成语音输入验证结果的标志 POB1~POB4 输出口,作为键盘扫描用,标准应用 PIT1~PIT4 低电平有效输入口,内部有上拉电阻,能设计成输入口或键盘的输入标准应用 VDDD 数字电源VDD CAPV 去藕合电容,必须接电容在此引脚到地之间,用于内部的电压基准器 OSCI 频率振荡器,控制脚,接一1个56K电阻到地 PIM1~PIM2 普通输入脚,能设计成模式控制输入,用于标准电路 TEST 测试引脚,用于生产测试 POSL 输出模式选择,用于输出A口,若ProtA是高有效,则以POSL接高;若低电平有效则接地 GNDA 模拟地 TREF 语音输入门槛电压控制 A2OUT 输出第二放大器 AIIN 第一(前级)放大器反相输入A1OUT 前级放大输出 MICP 麦克风的正电源供给脚 VDDA 模拟电路正电源POA1~POA12 输出口 PORES 高电平有效输入,清除输出口A状态,单片语音识别电路HL7003-02 电路图如图以1-1所示。
图1-1 语音识别的总体电路图操作方法:1、通电后,先按①键,LED1和POA1(LED3)同时亮,此时立刻对着话筒发话(语音长度不超过 1.5秒),POA1灭,LED1亮,再对着话筒进行“学习”,LED2、POA1同时亮,表示“学习”成功。
接着再按②键,LED1、POA2同时亮,.......。
依此类推,直至1~12键全部学习完毕。
也可以对某一键或某几个键进行无序输入和学习。
2、学习完毕,即可进行语音识别操作,12路输出可分别控制不同的电器(或动作),12路语音识别可任意操作,即喊一句便控制一种电器的开或关。
第11键为输出转换键,每转换控制一种电器都需按一下该键。
23 3、若需清除“学习”内容,应按清除键“C ”,再次输入时,须重新按照第1步方法进行“学习”。
4、PIM1接“1”(高电平),为12键模式, PIM1接“0”(低电平),为8键模式,应用电路见图1-1。
POSL 接“0”,POA1~POA12输出为低电平,POSL接“1”,POA1~POA12输出为高电平。
1.2 总体框图及其功能分析 16位单片机语音电子门锁的总体框图如图1-2所示:训练参数修正 语音输入 输出 识别预处理图1-2 语音电子门锁的总体框图1.2.1 预处理信号对麦克风输入的模拟语音信号进行量化和采样,获得数字化的语音信号;再将含噪的语音信号通过去噪处理,得到干净的语音信号后并通过预加重技术滤除低频干扰,尤其是50Hz 或60Hz 的工频干扰,提升语音信号的高频部分,而且它还可以起到消除直流漂移、抑制随机噪声和提升清音部分能量的作用。
(2)端点检测本系统采用语音信号的短时能量和短时过零率进行端点检测。
语音信号的采样频率为8kHz ,每帧数据为20ms ,共计160个采样点。
每隔20ms 计算一次短时能量和短时过零率。
通过对语音信号的短时能量和短时过零率检测可以剔除掉静默帧、白噪声帧和清音帧,最后保留对求取基音、LPCC 等特征参数非常有用的浊音在语音信号预处理后,接着是特征参数的提取。
特征提取的任务就是提取语音信号中表征人的基本特征。
识别结果模式匹配 参考模板 去噪 端点检测 特征提取1.2.2特征参数的选取识别性特征必须能够有效地区分不同的说话人,且对同一说话人的变化保持相对稳定,同时要求特征参数计算简便,最好有高效快速算法,以保证识别的实时性。
说话人特征大体可归为下述几类:(1)基于发声器官如声门、声道和鼻腔的生理结构而提取的参数。
如谱包络、基音、共振峰等。
其中基音能够很好地刻画说话人的声带特征,在很大程度上反映了人的个性特征。
(2)基于声道特征模型,通过线性预测分析得到的参数。