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信19与电10China Computer&Communication 较件看茨与惑用2020年第20期基于LD3320的语音识别智能家居控制系统的设计宋朝霞舒瑞康(武昌工学院，湖北武汉430065)摘要：本文采用LD3320模块进行语音识别和处理，基于STM32提出一种语音识别智能家居控制系统，实现对家居的控制.该设计不需要借助互联网、移动设备，即可在无负担的情况下通过语音操控家中的各种常用家居，不仅能够为家庭安全提供全面保障，还能为残障人士提供方便.关键词：LD3320;语音识别；智能家居控制中图分类号：TN912.34；TP273；TU855文献标识码：A文章编号：1003-9767(2020)20-105-02 Design of Smart Home Control System Based on LD3320Speech RecognitionSong Zhaoxia,Shu Ruikang(Wuchang Institute of Technology,Wuhan Hubei430065,China)Abstract:In this paper,LD3320module is used for speech recognition and processing,and a speech recognition intelligent home control system based on STM32is proposed to realize the control of home.The design does not need the help of the Internet and mobile devices.It can control all kinds of common home in the home through voice without burden.It can not only provide comprehensive protection for family safety,but also provide convenience for the disabled.Key words:LD3320;speech recognition;smart home control0引言随着生活水平的不断提高，人们对家庭的家居需求提出了更高的要求，一个安全舒适的居住环境已经成为很多人的追求。
工作原理：语音识别芯片的工作流程是：对经过过MIC输入的声音实施频谱分析——语音特征的提取——匹配关键词语列表中的关键词语——从此关键字列表中得分最高的关键词语作为最终语音识别的结果输出。
语音识别芯片得到的结果的两种情况：1）在预定的时间内（比如5秒钟的语音数据），芯片对外部送入的语音数据进行运算分析，给出识别结果。
这种情况下可以设想为芯片设定了一个5秒的录音定时，芯片在录音定时结束后会中断识别语音的通道，并且根据已送入芯片的语音数据通过算法得出一个识别结果。
2）语音识别芯片运用端点检测VAD（voice activity detection）技术检查设备外部送入的语音数据流，检测出外部停止说话，运算分析开始说话到结束说话的语音数据，得到识别结果。
VAD的工作原理：在背景的基础上检测到有发音，那就视为声音的开始；若在一段时间内（比如600毫秒）持续检测到背景声音，那就认为声音的结束。
LD3320芯片介绍LD332X芯片是一款由是有ICRoute公司设计生产的“语音识别”专用芯片。
该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接口等。
不需要外接任何的辅助芯片如Flash、RAM等，直接集成在现有的产品中即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。
真正提供了单芯片的语音识别解决方案。
在LD332X内部，固化有高效的非特定人语音识别搜索引擎模块和完整的非特定人语音识别特征库，以及专为语音识别而作的硬件优化和加速设计。
主要的特色功能有：非特定人语音识别技术、可动态编辑的识别关键词语列表、单芯片解决方案、高精度A/D和D/A通道、高准确度和实用的语音识别效果、可自由编辑50条关键词语。
芯片的外观：内部逻辑结构如图：LD3320模块的硬件连接1.LD3320模块介绍：为方便用户使用LD3320芯片进行快速集成和开发，ICRoute提供基于LD3320的语音识别模块M-LD3320。
安然之家智能电子LD3320模块使用说明
1.模块引脚图
2.使用说明
按照模块引脚图与RS232-TTL连接可直接和计算机通信，上位机运行LP_COMM2.23，确定COM口，其他设置如图：
接上MIC，通电，对着MIC说“左转”，软件上会显示“04”，其他语音控
3.代码修改
步骤1：双击“KEIL UV3”运行软件，找到LD3320识别源码并打开：
步骤2：找“asritem.h”文件，如下图。
”#define STR_00”至”#define STR_49”表示的是待识别的内容,用中文全拼表示,每句最长为79个字母(包括空格).编辑其中的语句,可以设置识别内容.例如,修改#define STR_14 的内容为“z ai jian”,则可以语音指令”再见”.
另注：用Keil UV2软件打开工程可通过“文件”->“打开文件”->找到源码就能看到“asritem.h”。
步骤３：按“F7”编译，生成.hex即可。
第一次使用Keil软件无法正常生成hex，这里需要做些设置，“Poject(工程)”->“O ptions for Target……”打开设置对话框，
如图：
4.下载程序
步骤1：双击STC ISP运行程序，设置如图：
注意：一定要选定“外部晶体或时钟”，否则下载完程序模块也不工作的。
步骤２：点“DownLoad／下载”，断电再上电，就可以了。
基于LD3320芯片的声电密码门设计随着物联网技术的迅速发展，智能家居系统已经成为了现代人生活中不可或缺的一部分。
在智能家居系统中，声电密码门是一项非常重要的安全措施。
LD3320芯片是一种全球优秀的通用语音识别芯片，具有高性能和低功耗等优点。
因此，本设计将以LD3320芯片为核心，设计一种基于声音和密码的门锁系统。
1. 系统功能介绍本门锁系统基于LD3320芯片进行设计，主要实现以下功能：（1）声控开门：当用户说出预设的口令，门锁可自动打开。
用户口令可自定义，方便用户使用。
（2）密码开门：如果用户不方便说话，也可使用密码开门。
密码由用户自行设置，并能实现灵活性的修改。
（3）报警提示：当系统遇到异常情况，比如错误的口令或密码等，系统会进行报警提示，保证安全性。
2. 系统设计方案（1）硬件方案设计本门锁系统主要由以下硬件组成：LD3320语音识别芯片、AT89C51单片机、LED指示灯、蜂鸣器、继电器和电源电路等。
其中，LD3320语音识别芯片的主要功能是对语音信号进行采样和识别，并将识别结果输出到AT89C51单片机。
AT89C51单片机接收到测试结果后，将根据用户的设定执行相应操作。
（2）软件方案设计本门锁系统的软件主要由如下部分组成：语音识别程序、密码匹配程序、报警提示程序等。
语音识别程序：该程序是操作系统的核心程序。
主要工作较为复杂，需要实现口令识别和匹配，并确定用户的操作意图。
密码匹配程序：该程序主要是验证用户输入的密码是否正确，根据输入的密码与系统中已经存储的密码进行匹配。
在密码匹配成功后，门锁就可打开。
报警提示程序：该程序主要是当系统遇到异常情况时，会触发报警提示程序，比如用户输入错误的口令或密码时，系统会发出蜂鸣器和LED指示灯进行提醒。
3. 系统实现在实现该门锁系统时，可以采用C语言进行编写程序。
实际操作时，首先需要对语音信号进行采样，然后对其进行特征提取和成形处理。
接着，语音数据被输入到LD3320芯片，并通过与AT89C51单片机连接的串口传输给单片机。
基于LD3320的语音控制系统的设计一、引言随着科技的不断进步，人机交互方式的改变也不断发展。
语音识别技术作为一种方便、快捷的人机交互方式，得到了广泛的应用。
在语音识别技术中，LD3320作为一款常用的语音识别模块，具有灵敏度高、识别准确等特点。
本文将以LD3320为基础，设计一款基于LD3320的语音控制系统。
二、系统设计1.系统框架```+---------------------+LD332+---------------------++--------++----------------------------------------+｜麦克风｜+--------+，控制电路+--------++----------------------------------------+｜扬声器｜，控制逻辑+--------+语音识别模块驱+--------++----------------------------------------+｜MCU｜+--------+，微处理器+--------++----------------------------------------+｜外设｜+--------+，控制外设+--------++----------------------------------------+｜人机界面｜+--------+```语音控制系统主要由麦克风、LD3320语音处理模块、控制电路、控制逻辑、微处理器、控制外设和人机界面等组成。
其中，麦克风用于接收用户的语音指令，LD3320语音处理模块用于对接收到的语音进行识别处理，控制电路用于连接麦克风和LD3320。
控制逻辑用于判断用户的指令并进行相应的操作，微处理器则用于控制整个系统的运行。
控制外设用于响应指令并控制相应的设备操作，人机界面用于显示系统的状态和接收用户的反馈。
2.功能设计（1）语音输入功能：通过麦克风接收用户的语音指令，并传递给LD3320进行识别处理。
1 前言语言是人与人之间传递信息最简便、最快捷有效的工具，同时它也在人机交流中扮演了着重要的角色[1]。
在当今社会，“懒人科技”正在逐渐进入人们的视野，受到人们越来越多的关注，不需要经过复杂的繁琐的按键操作和菜单选择，只要直接说出指令，就可以让身边的各种电子产品都能根据人类的语言做出相应的指令，这是多么体贴的创意啊[2]！这也将是未来电子发展的目标之一。
语音识别技术具有简洁、快速、矫捷的特点，它是人机接口的桥梁，同时这种技术在工业生产控制、智能家居生活和医疗卫生系统等方面也拥有广泛的应用前景。
ICRoute公司生产的LD3320智能语音识别芯片，可以实现语音识别控制智能家居。
LD3320语音芯片本身自成一体，内部主要由语音识别处理器和外部电路组成，例如AD 和DA转换器、声音输出和其他接口，不需要添加任何辅助芯片，同时它的体积小、功耗低、用途广泛，因此减少了使用和成本的设备数量，相信在未来家居控制中可能会有很大的发展潜能。
2 语音识别控制智能家居本章重点在于对语音识别智能家居的基本情况进行分析，概括研究其背景意义及国内外研究现状、剖析论文研究的目的、介绍国内外发展史以及当下的市场现状及发展趋势。
2.1 选题目的、意义目前在家庭生活中，通常用手动开关和无线开关这两种方式来控制家电开关。
前者主要是以开关按键形式，通过手动操作按下开关之后来控制通断；后者主要是通过远程遥控，利用手机或者电脑无线控制通断。
这两种方法在一定情况下显得特别麻烦、不方便，需要人去直接触碰开关，然而有些家庭电线老化，可能存在漏电的安全隐患，同时控制距离短、控制地点少等缺点。
在日常生活中，人们有时躺在床上看书或看电视，书可以很容易地放在身边，电视可以用遥控器的按键关闭，但当我们躺在床上时，另一处电器开关如何方便控制呢?难道非要我们起床去关断？这样也太麻烦了吧。
然而基于单片机的语音智能控制家电设计系统很好的解决了传统家庭开关的不方便、不安全、控制地点受限制等问题，此设计源于大千世界声音无处不在，声音在空气中传播，当我们使用的电器能听到我们的声音之后，就能快速的关断家电设施。
LD3320芯片（图4-1）是一款“语音识别”专用芯片，基于ICRoute公司设计生产。
该芯片集成了语音识别处理器和部分外设电路，包括麦克风接口、AD、DA转换器、声音输出接口等。
本芯片高效与节能，不需要外接任何如Flash、RAM等的存储芯片，直接集成在功能所需的器件即可以实现语音识别／声控／人机对话功能。
另外，可以任意动态编辑识别的关键词语列表.图4-14.2功能介绍通过ICRoute公司特有的快速而稳定的优化算法，完成非特定人语音识别。
不需用户事先训练和录音，识别准确率95%。
不需要外接任何辅助的Flash芯片，RAM芯片和AD芯片，就可以完成语音识别功能真正提供了单芯片语音识别解决方案。
每次识别最多可以设置50项候选识别句，每个识别句可以是单字，词组或短句，度为不超过10个汉字或者79个字节的拼音串。
另一方面，识别句内容可以动态编辑修改，因此可由一个系统支持多种场景。
芯片内部已经准备了16位A/D转换器、16位D/A转换器和功放电路，麦克风、立体声耳机和单声道喇叭可以很方便地和芯片管脚连接。
立体声耳机接口的输幽功率为20mW，而喇叭接口的输出功率为550mW，能产生清晰响亮的声音。
支持并行和串行接口，串行方式可以简化与其他模块的连接。
可设置为休眠状态,而且可以方便地激活。
支持MP3播放功能，无需外围辅助器件，主控MCU将MP3数据依次送入LD3320芯片内部就可以从芯片的相应PIN输出声音。
产品设计可以选择从立体声的耳机或者单声道喇叭来获得声音输出。
支持MPEGI(ISO/IEC11172-3), MPEG2(ISO/IEC13818-3)和MPEG 2.5 layer 3等格式。
工作供电为3. 3V，如果用于便携式系统，使用3节AA电池就可以满足供电需要。
4.3内部电路的简单逻辑图图4-2电压要求：VDD 数字电路用电源输入3. 0 V - 3. 3 VVDDIO 数字1/0电路用电源输入1. 65 V - VDDVDDA 模拟电路用电源输入3. 0 V - 4. 0 V为简化设计，可统一使用3. 3v电压输入供电。
LD3320模块STM32例程调试说明1、电路连接（1）把咪头焊在模块的麦克风引脚（MICN、MICP）一般用于调式的开发板的电路电流比较小，如果在这样的情况下要常用的耳机麦克风（如图）来调试语音模块，可能会由于耳机的线比较长，导致语音信号比较弱，引起语音无法识别。
所以为了能顺利验证语音识别模块的功能，我们要用咪头（购买模块都会免费赠送1个咪头）来测试。
把咪头的负极（跟外壳连接的那端）焊到模块的MICN 引脚上，咪头的正极焊到模块的MICP引脚上，效果如下图。
咪头图片语音识别模块购买：模块示意图焊接咪头后的模块语音识别模块购买：（2）模块与STM32电路连接按照下面的电路关系用杜邦线把语音模块跟大家手上的STM32开发板连接起来。
接线说明：VCC -------------------- 3.3VGND -------------------- 地线RST -------------------- PB6CS -------------------- PB8WR/SPIS -------------------- PB12P2/SDCK -------------------- PB13P1/SDO -------------------- PB14P0/SDI -------------------- PB15IRQ -------------------- PC1A0 -------------------- PB7RD -------------------- PA0CLK -------------------- PA8MD -------------------- 3.3V(使用SPI模式时MD=1(高电平)，使用并口模式时MD=0（低电平），通供的STM32例程是用SPI模式控制LD3320。
)语音识别模块购买：2、例程烧录按照要求连接好电路后，打开配送资料里的配套测试程序，根据自己STM32芯片型号选择适合的例程烧到STM32开发板。
