一种可用于单片机系统的中文语音交互模块
一种可用于单片机系统的中文语音交互模块
——安然之家中文语音交互模块
自从Apple公司的Siri语音交互程序发布以来，用自然语言特别是中文与设备进行交互控制成了一个热门话题。然而Siri的工作是依赖高速的处理能力和庞大的网络后台系统实现的，对于一般开发团队来说很难模仿或为己所用。
针对这种需求，安然之家智能电子工作室开发了一种低成本（百余元）和简单硬件环境（单片机）为基础实现中文语音交互系统，使语音智能交互走进各种简单电子设备成为可能。其特色在于：
·该系统的特别之处在于免录音，免训练，识别内容内需要通过汉语拼音描述，合成内容只需要通过汉字描述。使开发过程极其简单，修改内容极其方便。
·为了方便开发人员对功能的自由组合，本系统设计成三个体积超小，功能完全独立的模块——超易用语音识别模块，迷你版语音合成模块和ST 单片机超小系统模块。模块间采用简单的串口通信，便于与各种用户系统、单片机和上位机连接。
·程序采用C语言编写，高度结构化，封装了芯片级控制函数，可以方便地移植到客户的系统中。经长期大量用户应用与反馈，确保程序稳定可靠。
·模块采用安然之家产品统一的接口和管脚布局，组合方便，并向下兼容安然之家未来的更高商端的语音模块，产品升级极其方便，节省重复开发所浪费的时间。
实验条件
软件：
Keil uVision2.0/3.0及以上版本
STC_ISP下载程序
LP-COMM V2.23调试工具（模块附送）
语音交互系统C51源码（模块附送）
硬件：
232转TTL串口模块
232串口线或USB转232串口线
安然之家语音交互模块3件套装（合成模块+识别模块+超小系统）
3.3V直流电源（不小于500mA）
模块结构与连接方法示意图
模块外观实拍
图中从左至右依次为：语音识别模块，超小系统模块和语音合成模块。
语音交互模块连接示意图
按示意图连接三个模块，插上喇叭和麦克，通电（工作电压 3.3V）即可
以听到一段欢迎词，接着可以对着麦克说“左转”，“右转”，识别成功后识别
模块的绿色指示灯会快闪3次，语音合成模块会输出相应的语音作为回应。每
个指令后建议停顿3秒钟左右。其他语音指令可参看下表。
序号语音控制指令模块串口输出
0 求你了，开机吧 01
1 往前走 02
2 后退 03
3 左转 04
4 右转 05
5 停止 06
6 开始迅疾 07
7 壁悬崖 08
8 避障 09
9 步进电机正转 0A
10 步进电机反转 0B
11 步进电机停止 0C
12 手机控制 0D
语音控制小车示例指令表
修改语音交互内容示例：
下面我们通过修改程序修改一条语音交互语句——识别语音“zai jian”，并
通过语音回答“再见”。修改过程分为两个步骤：
1、修改识别模块的识别语句列表并下载到识别模块；
该过程请参看另一篇文档《安然之家超易用中文语音识别模块使用说明》。
2、修改超小系统程序中的合成（应答）内容并下载到超小系统；
首先双击运行软件“KEIL UV3”，找到“升级版超小系统”下
的“升级版超小系统版语音交互演示(小车控制)”文件夹，并打开文件夹下的
“LP_EChat.Uv2”工程文件。
然后在工程视图左边的文件列表找到“main.c”文件，如下图；
void Command(uchar cmd)函数用于处理识别模块的识别结果，并控制中文语音合成模块输出的语音内容，可直接合成中文、数字、英文字母表示，每句最长200字节。编辑该函数中的语句，可以设置语音合成内容，本例中我们修改case 8语句后的Speech()的语句为“Speech(“再见”)”，则在识别模块返回0x08时就可
以听到合成模块语音回复“再见”；
内容修改完成后，按一下“F7”键进行编译。为确保编译后成成HEX格式的目标文件，编译前需要做些设置。点击菜单“Poject(工程)”->“Options for Target……”打开设置对话框，确定后按F7编译就可以了。如图：
编译成功后，我们把生成的新HEX文件下载到超小系统板。
双击图标，运行STC ISP程序，并严格按照下图进行设置：
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能正常工作。
连接好超小系统与232转TTL模块及串口线（或USB转串口线），点“DownLoad／下载”，断开模块的电源，再上电时，ISP程序就开始对超小系统进行烧写，烧写成功后，断开超小系统模块的电源，按前面的模块连接图重新连接三个模块，上电就可以测试修改的结果了。
安然之家智能电子工作室@2012
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(完整版)基于单片机的语音控制开关设计毕业设计
题目基于单片机的语音控制开关设计所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师郑争兵 完成地点物理与电信工程学院实验室 2015年 6月03日
毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名朱楠 一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的语音控制开关设计 二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求： 智能家居作为一个新生产业，目前处于一个导入期与成长期的临界点，随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。本课题设计语音智能控制开关，具体要求如下： 1. 掌握语音识别的工作原理，使用语音识别芯片完成硬件设计； 2．能实现语音控制开关的开启和关闭； 3. 系统集成，焊接电路板，调试。 成果形式：实验样机一套。 毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译； 3.20─ 4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试； 5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21- 6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师系(教研室)通信教研室 系(教研室)主任签名批准日期 接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名
基于单片机的语音智能开关设计 朱楠 （陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中 723003） 指导教师：郑争兵 [摘要]语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。随着语音识别理论研究的深入和数字信号处理软、硬件技术的发展，语音识别技术应用的研究越来越受到人们的关注。智能语音家电控制系统实质上就是一个替代传统手动开关的受声控制的电子开关。此系统以STC11L08XE和LD3320语音芯片为硬件核心,对语音芯片LD3320的信息进行处理，并对开关进行控制，通过LD3320外界的麦克风采集声音信号，再通过LD3320语音芯片进行频谱分析，在提取语音特征，之后和关键词语列表中的关键词进行对比匹配，最后找出得分最高的关键词作为识别结果输出给单片机，单片机进行处理后，再输出信号来控制继电器，再通过继电器来控制开关工作，开关又可实现对电器的控制。语音芯片的功能都是通过单片机控制实现的。最终实现对智能语音开关的控制 [关键词] STC11L08XE单片机语音芯片LD3320 语音识别 Design of intelligent voice switch based on MCU Zhu nan (Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and Tutor:Zheng Zheng bing Abstract： Speech recognition is a technology to solve the machine to understand human language. Along with the research of speech recognition theory and the development of digital signal processing software and hardware technology, The research on the application of speech recognition technology is getting more and more attention.The intelligent speech appliance control system is essentially an electronic switch which replaces the traditional acoustic control with the manual switch. This system LD3320 voice chip and the stc11l08xe as hardware core and the voice chip ld3320 information for processing, and control the switch, through ld3320 external microphone audio signal acquisition, and then through the ld3320 voice chip spectrum analysis, key words in speech feature extraction, and the list of key words contrast matching, finally to find the highest score of the words as recognition results output to the MCU, MCU processing, then the output signal to control the relay, then through the relay to control of the switch, the switch can be to achieve control of the electric appliances. The function of the speech chip is realized by the MCU control. Control of the intelligent speech switch is realized finally. Key words : STC11L08XEMCU LD3320 voice chip Speech recognition
基于单片机的语音控制小车的开题报告_共4页
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
车载导航人机语音交互系统的实现.
车载导航人机语音交互系统的实现 引言语音作为自然的人机接口，可以使车载导航系统实现更安全、更人性化的操作。通过国内外车载导航系统的功能对比可知，支持语音交互是车载导航系统的一个发展趋势。另外，市场信息服务公司J.DPowerandAssociates的调研数据也表明，56％的消费者更倾向于选择声控的导航系统。因此，开发车载语音导航系统是很有意义的。目前，国内已经具备开发车载语音导航系统的技术基础，特别是文语转换TTS技术和基于中小词汇量的语音命令识别技术 引言 语音作为自然的人机接口，可以使车载导航系统实现更安全、更人性化的操作。通过国内外车载导航系统的功能对比可知，支持语音交互是车载导航系统的一个发展趋势。另外，市场信息服务公司J.D Power and Associates的调研数据也表明，56％的消费者更倾向于选择声控的导航系统。因此，开发车载语音导航系统是很有意义的。目前，国内已经具备开发车载语音导航系统的技术基础，特别是文语转换TTS技术和基于中小词汇量的语音命令识别技术已经达到比较实用的程度。本文在课题组的车载导航系统和国内两款语音引擎的基础上，开发了一套支持语音交互的车载导航系统。 车载语音导航系统结构 车载语音导航系统从功能上分为车载导航和导航语音交互两方面。其中车载导航功能包括GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路径规划、车辆地理位置和速度等导航信息的实时显示；导航语音交互功能分为语音操作和语音提示两部分。在系统的设计中，根据人机交互的需求，设计语音导航系统的硬件框架如图1所示。 语音导航系统和用户之间的人机交互接口由触摸屏、按钮、话筒、显示屏和扩音器等五个交互设备组成。该硬件框架可实现常规的手动交互方式，也可以实现语音交互方式。整个系统划分为三个子系统：导航子系统、语音识别子系统和语音合成子系统，各子系统间通过接口进行通信，协调完成语音导航任务。 车载导航人机语音交互系统对话模式设计 导航系统的状态转换网络 整个导航系统是一个复杂的人机交互系统，为便于语音交互对话模式的设计，首先对系统作状态划分，然后从人机交互的角度描述整个系统的状态转换网络。将系统划分为地图浏览、功能选择等六个功能状态和一个退出状态。图2描述了这些状态之间的状态转换网络。
基于单片机技术的语音控制小车设计
基于单片机技术的语音控制小车设计基于单片机技术的语音控制小车设计 1 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。 2.2 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 3. SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有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。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精度的DAC，只需要外接功放(SPY0030A)即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持
一种可用于单片机系统的中文语音交互电路
一种可用于单片机系统的中文语音交互模块 ——安然之家中文语音交互模块 自从Apple公司的Siri语音交互程序发布以来，用自然语言特别是中文与设备进行交互控制成了一个热门话题。然而Siri的工作是依赖高速的处理能力和庞大的网络后台系统实现的，对于一般开发团队来说很难模仿或为己所用。 针对这种需求，安然之家智能电子工作室开发了一种低成本（百余元）和简单硬件环境（单片机）为基础实现中文语音交互系统，使语音智能交互走进各种简单电子设备成为可能。其特色在于： ·该系统的特别之处在于免录音，免训练，识别内容内需要通过汉语拼音描述，合成内容只需要通过汉字描述。使开发过程极其简单，修改内容极其方便。 ·为了方便开发人员对功能的自由组合，本系统设计成三个体积超小，功能完全独立的模块——超易用语音识别模块，迷你版语音合成模块和ST 单片机超小系统模块。模块间采用简单的串口通信，便于与各种用户系统、单片机和上位机连接。 ·程序采用C语言编写，高度结构化，封装了芯片级控制函数，可以方便地移植到客户的系统中。经长期大量用户应用与反馈，确保程序稳定可靠。 ·模块采用安然之家产品统一的接口和管脚布局，组合方便，并向下兼容安然之家未来的更高商端的语音模块，产品升级极其方便，节省重复开发所浪费的时间。 实验条件 软件： Keil uVision2.0/3.0及以上版本 STC_ISP下载程序 LP-COMM V2.23调试工具（模块附送） 语音交互系统C51源码（模块附送）
硬件： 232转TTL串口模块 232串口线或USB转232串口线 安然之家语音交互模块3件套装（合成模块+识别模块+超小系统） 3.3V直流电源（不小于500mA） 模块结构与连接方法示意图 模块外观实拍 图中从左至右依次为：语音识别模块，超小系统模块和语音合成模块。 语音交互模块连接示意图
基于51单片机的语音控制系统
2009年第1期 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY 0引言 目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛，如电 脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等。本文主要介绍用Flas h 单片机AT89C51和录放时间达60s 的数码语音芯片ISD2560设计的一套智能语音录放系统。ISD2560是ISD 系列单片语音录放集成电路的一种，这是一种永久记忆型语音录放电路，录音时间为60s ，可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样值可直接存储在片内单个EEPROM 单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、 音乐、音调和效果声，从而避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。此外，ISD2560还省去了A/D 和D/A 转换器。其集成度较高，内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480K 字节的EEPROM 。ISD2560内部EEPROM 存储单元均匀分为600行，有600个地址单元，每个地址单元指向其中一行，每一个地址单元的地址分辨率为100ms 。此外，ISD2560还具备微控制器所需的控制接口。通过操纵地址和控制线可完成不同的任务，以实现复杂的信息处理功能，如信息的组合、连接、设定固定的信息段和信息管理等。 1方案设计 自动控制是单片机应用的一个重要领域，在自动控制领 域中，除数字量之外，经常会遇到一种物理量，即模拟量，而声音就是一种模拟量。由于单片机只能处理数字量的转换，因此计算机系统中凡遇到有模拟量的地方，就需要进行模拟量向数字量或数字量向模拟量转换，伴随而来的就出现了单片机的A/D 、D/A 转换的接口问题，虽然这些接口都已集成化，体积小，功耗低，并能方便地与单片机连接，但在转换之后仍然有一定程度的误差，特别是对语音的转换，有明显的失真。因此，使语音能得到更好的还原是方案选择的最终出发点。 图1 方案原理框图 方案中采用了一片ISD2560语音芯片（如图1所示），这种突破性的EEPROM 存储方法可以将模拟语音数据直接写入单个存储单元，不需要经过A/D 或D/A 转换。这种技术产生了2个效果： 比同等的数字方式具有更大的集成度；存储的模拟数据不挥发，而且它具有高质量、自然的语音还原技术。语音芯片的控制采用的是89C51单片机，实现分段存储，本设计实现的是3段录音，由于ISD2560总录放时间是60s ，所以每段的录音时间是20s 。 这一方案的特点：能进行在现场的录音，随录随放，修改语音方便；修改录音内容时，可以通过更改软件程序，从其中任意一段开始修改其后的所有录音内容，不必从第一段开始全部修改；分段灵活，单片ISD 可分1～600个段，若多片级联还可更多，各个录音段的长度任意，只要总录音时间在所用器件的总时间之内即可；价格便宜，录制语音时，只需用软件立即可得到各段的地址进行录音，不需专用的设备。 2 电路设计 2.1 硬件电路设计 图2为AT89C51与ISD2560连接框图，语音芯片的低8 位地址与P0口相连，并有P0口给ISD2560录/放音的初始地址。 图3是89C51单片机的外围电路，用的是12M 晶振，即一个机器周期是1us ，采用的是按键复位方式，复位之后，录音或放音都是从第一段开始。 贾强（天津现代职业技术学院天津300222） 基于51单片机的语音控制系统 【摘要】介绍了由Flash 单片机AT89C51及数码语音芯片ISD2560组成的语音系统，设计出了系统的硬件电路。实现了语音的分段录取、组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放，而且不必使用专门的ISD 语音开发设备。ISD2560不需要A/D 和D/A 转换， 并且集成度高，能实现复杂的信息处理功能，真实的再现语音。【关键词】AT89C51ISD2560分段录音组合回放 收稿日期：2009-01-09 创新技术 36
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。 2.2 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 3.SPCE061A特性简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有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。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持 C 语言与汇编语言的互相调用。另外还提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就可以很容易的完成语音的录放、识别等功能，这些都为软件开发提供了方便的条件。 SPCE061A特性： 16位μ’nSP微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD为 3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O)； CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz； 内置2K 字 SRAM；
基于单片机的报警系统
毕业设计 热释电人体感应红外报警器设计制作 学生学号：141101043 141101066 学生姓名：张飞鹏白堆兑 导师姓名：杜娟 班级机电一体化（2）班专业名称机电一体化提交日期年月日答辩日期年月日 年月
摘要 热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，程序使用C语言编写。 关键字：热释电红外传感器、AT89C51、红外线.
目录 一、引言 (1) 二、设计任务分析 (1) 三、技术方案的详细设计（实施） (2) （一）本系统的设计方案 (2) 1.系统概述 (2) （二）硬件电路设计 (2) （三）单片机部分 (8) 1.AT89C51单片机简介 (10) 2.单片机最小系统 (11) 3.按键部分电路 (11) 4.报警电路 (12) 5.红外感应部分 (13) 6.主程序工作流程图 (13) 四、调试及调试中遇到的问题 (14) 五、总结评价 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附件一：总体原理图设计 (22) 附件二：实物图 (23) 附件三：程序源代码 (23)
一、引言 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 二、设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。
机器人语音交互系统的设计
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d011760116.html, 机器人语音交互系统的设计 作者：赵邦宇 来源：《电子技术与软件工程》2018年第15期 摘要 随着科学技术的发展和计算机研究力度的不断增大，人机语言通信技术成为目前最受关注的一项关键技术，随着语音技术研究力度的增强和快速发展，其对人们的日常生活还有计算机发展都产生了一定的影响作用，同时因为语音技术而研发出的各种产品也广泛应用到各个领域当中，例如军事监控、电话交换、信息网络查询、语音拨号系统、语音通信系统、家庭服务以及信息检索等等，可以说已经渗入到每一个行业当中。该项技术也可以很好地促进人机交互之间的自然友好关系，是未来人机交互领域的主要发展方向。 【关键词】机器人语音交互系统研究设计 1 智能机器人语音交互系统设计 我国当前对机器人语音交互系统的主要研究内容集中在对单独使用电脑相关硬件或者软件的语音交互载体，目前已经实现了语音交互的有效控制，但是在实际应用过程中仍然还是存在一定的局限性，只是能够满足已经下载好的几个系统功能，想要实现进一步扩展就存在一定的障碍。以下将对智能机器人语音控制系统最为例子对离线语音的识别以及云在线语音识别两项内容进行一定的分析和研究。 在计算机各种类型当中，RaspberryPI是一种新型的种类，其具有很好的音频和视频处理 功能，这种类型的计算机配备了ARM的微型电脑主板，SD/MicroSD卡内存硬盘，4.14个USB接口，802.11nWi-Fi，一个10/100以太网接口，蓝牙还有网线和鼠标等，并且实现了HDMI高清视频输出接口和视频模拟信号的电视输出接口的同步拥有。和其他的单片机相比较而言，其具有一套非常完整的操作系统，而且自身携带有接口，可以利用相应的程序编程来实现对各种软件的有效应用。利用联网就可以实现对云开放识别技术和简单开关的智能语音交互，进一步实现对语音交互各种软件和硬件的有效控制，同时还有效实现了在线和离线的有效结合。 在具体操作过程中主要分为以下几个步骤： （1）利用互联网语音识别、离线语音识别以及云开放语音识别等多个接口的有效连接对外界的语音信息还有一些比较简单的动作信息进行有效的采集，并将其传送到主板上进行一定的处理; （2）经过处理之后的信息输出之后，利用简单的开关和扬声器对这些信息做出一定的反馈和互动，然后再次利用开关设备和联网连接实现对无线开关的有效控制。2离线语音识别
北汽新能源EU5五智十谈智能语音交互系统
如今，汽车已经成为人类出行的伙伴，这不仅需要汽车更懂驾驶者，更需要其 成为驾驶者的“灵魂伴侣”！ E U5搭载的人车深度交互智能对话和语音控制系统，不仅能解放您的双手，更让您在旅途中有了可以聊天和帮您安排行程的伙伴。同时，E U5还加入了迎宾、提醒、警示等特别音效，让开关门都有了不一样的仪式感。 强大的语音交互系统 U5的智能语音交互系统真正实现了人与车机的深度对话交流。该系统基于对周边服务的整合，可预判需求并帮助用户实现。 E U5的智能语音系统与同级车型相比，具备四大功能优势： 个性起名 用户可以给爱车起一个专属的名字，就像好朋友一样，甚至可以用它的名字唤醒系 统并发出语音指令。 随意打断、抢说
提供单轮和多轮对话的模式，用户可以随时打断系统的播报，系统则及时响应新的 命令和交互，实现更快捷的交互要求。 多条件查询 支持条件叠加式的搜索，例如搜索指定距离及驾车时间内的美食信息，能够更加贴 近用户想要查询的目标物。 对话闲聊 可以与系统讨论要去哪里吃饭、要看哪场电影。不管是聊天对象或者是智能生活助手，系统都可以扮演好相应的角色。 “云端大数据”支持 E U5的智能语音交互系统，基于自然语言和14亿人的出行、旅游、美食等经验内容，进行了浩瀚的数据结构化，并缓存到可以被快速调用的云端区域，使得系统可根据客户询问的内容，结合云端大数据，迅速给出最佳的推荐方案！ 目前，该语音系统的功能已融入到车内的导航路况、娱乐信息、生活信息、酒店航旅、车辆控制等服务功能中，使人、车、生活的生态连结更加完善，并可兼容百度、高德等导航系统；另外，车内安装的即时通讯A P P可收发语音内容，让出行生活更加轻松自如且富有乐趣，真正实现车与生活的无缝衔接。
基于AT89S51单片机的红外语音报警系统
基于AT89S51单片机的红外语音报警系统 陈明，乔莹 中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州（221008） E-mail ：srkuu123@https://www.wendangku.net/doc/d011760116.html, 摘要：目前，矿用电机车的启停制动行驶过程均以电机车司机眼力发现危险信号，再行刹车，在这种纯靠眼力的情形下，不可避免的会出现一定的失误，本设计就是为解决矿用电机车在井下行驶的安全性问题。本文研究设计的是由红外传感器实现人靠近电机车车道之危险信号的检测，并自动语音报警的智能报警系统。当热释电红外传感器检测到有人靠近车道的时候，就会向单片机发出中断请求，再由单片机控制语音芯片播放预先录制好的语音信息，实现语音报警，来通知电机车司机以及路人，以便让他们及时的作出相应措施，减少事故的发生。由于来自红外传感器的信号太弱，故加入了信号放大电路，同时用红外传感信号处理器专用芯片处理来自传感器的信号，继而再传给单片机相应I/O 口。本系统的电源由开关电源采用DC/DC 转换得来。 关键词：电机车；热释电红外传感器；单片机；语音电路；开关电源 中图分类号：TP368.2 1．引言 矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送。电机车启动前应检查各连接部位的螺栓是否松动，各电气元件绝缘是否良好，各操作手把是否灵活。经检查无异常情况后，发出开车信号，提醒附近人员注意。按所需行进方向，操作控制器上的换向手把，确定机车前进方向。操作控制器上的调速手把，缓慢给出速度，完成启动过程。电机车在行进过程中，随时要根据道路坡度情况和生产运输情况进行调速。调速时，操作控制器上的调速手把向加速或减速的方向转动，直到所需的速度。在调速过程中，应注意观察前方的路面状况及行人情况，防止意外事故发生。 目前矿用电机车的启停制动行驶过程均以机车司机眼力发现情况，再行刹车，以防止意外事故发生。当电机车司机处于疲劳或者开小差时候，纯靠眼力，仍然有可能发生事故。本课题主要研究矿用电机车通过红外检测、语音报警解决其在井下行驶安全性问题。此报警装置利用热释电红外传感器作为探头，进行非接触式远距离检测，将感测到的红外信息转换成电压信号，经过单片机处理，完成语音报警功能。当有人在电机车车道上时，语音报警提醒路人离开，司机减速刹车等以确保路人安全，减少事故的发生。 2．系统总体设计方案 此系统是被动式基于热释电红外智能检测的报警装置[1]。当路人所辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，热释电红外传感器将输出电压信号，然后经信号放大电路放大后送入红外传感信号处理器，经处理后向单片机输出高电平。由单片机控制语音芯片放音警醒路人与机车司机。系统主要由红外采集模块，信号处理模块，MCU 控制模块、语音报警模块组成，见图1。 图1系统构成模块 https://www.wendangku.net/doc/d011760116.html, 中国科技论文在线
语音控制小车实验报告
语音控制小车实验报告 专业： 学号： 姓名： 2014年01月12日
一、实验目的 语音控制小车以SPCE061A单片机为核心，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。本次实验的主要目的： 1．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．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使小车停车。 二、实验内容 1、SPCE061A简介 SPCE061A是一款性价比很高的十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有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。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。两路10位精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成语音的播放。该单片机具有一套易学易用的指令系统和集成开发环境，在此环境中，它支持标准 C 语言编程，也支持 C 语言与汇编语言的互相调用。另外还提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就可以很容易的完成语音的录放、识别等功能，这些都为软件开发提供了方便的条件。 SPCE061A特性： 16位μ’nSP微处理器； 工作电压：内核工作电压VDD为 3.0V~3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O)； CPU时钟：0.32MHz~49.152MHz； 内置2K 字 SRAM； 内置32K 闪存 ROM； 可编程音频处理； 晶体振荡器； 系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)，耗电小于 2μA@3.6V； 2 个 16 位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)； 2 个 10 位 DAC(数-模转换)输出通道； 32 位通用可编程输入/输出端口；
单片机语音报警系统设计
单片机语音报警系统设计 1 硬件电路设计（图） 系统工作过程： 单片机AT89C51采集设备的各种信息，根据不同设备和传感器，可以是压力、流量、温湿度、电压、电流等，然后与预先存储在单片机内的阈值比较，若超出正常范围，则通过电话机拨号电路拨打维护人员的固定或移动电话，等待拨通后再控制ISD4004构成的数码语音电路播放相对应的故障信息。维护人员听到信息后根据故障优先级作相应处理。 1．1 语音电路 ISD4004语音芯片是由美国ISD公司推出的新产品，单片录放语音时间8-16min，操作简单，音质好。芯片内含振荡器、防混滤波器；平滑滤波器、自动静噪、音频放大器及高密度多电平闪烁存贮阵列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口(SPI或Microwire)送人。芯片采用多电平直接模拟量存贮技术，每个采样值直接存贮在片内的闪烁存贮器中，因此能够非常真实＼自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路固置化和压缩造成的量化噪声和金属声。 采样频率可为4．0，5．3，6．4，8．0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降，片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存100年(典型值)，反复录音10万次。 ISD4004与单片机连接较为简单，单片机的P1．2～P1．4分别控制ISD4004的片选信号SS、串行输入引脚MOSI、串行输出引脚MISO及串行时钟输入。值得注意的是ISD400
4供电电压为3 V，需要专门的稳压电路。同相模拟输入(ANAIN+)和反相模拟输入(ANAI N一)端最大输入电平为16mV。音频输出可直接接人电话机受话器端代替麦克风。 ISD4004工作于SPI串行接口。SPI协议是一个同步串行数据传输协议，录音、放音、停止时序图 应用注意： (1)电源(VCCA，VCCD) 为使噪声最小，芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线，并分别引到外封装的不同管脚上，模拟和数字电源端最好分别走线，尽可能靠近供电电源处相连，而去耦电容应尽量靠近器件。 (2)地线(VSSA，VSSD) 芯片内的模拟和数字电路也使用不同的地线。几个VSSA尽量在引脚焊盘上相连，并用低阻通路连到电源图上，VSSD也用低阻通路连到电源上。 (3)同相模拟输入(ANAIN+) 这是录音信号的同相输入端。输入放大器可用单端或差分驱动。 1．2 电话机与单片机接口电路 电话机电路与单片机AT89C51接口如图4所示。单片机用于模拟拨打电话动作，摘机一拨号一通话一挂机。摘机动作利用双组继电器代替电话机叉簧完成，拨号利用单片机I／O口通过软件控制话机按键电路完成，通话则是把语音电路信号输出接人话机电路麦克风的输入端，达到控制放音。 2 系统软件设计 检测电路程序因所连接设备而异，故不做介绍，重点介绍ISD4004录放音程序和电话机拨号程序。
一种基于语音识别的智能人机交互模式构想
一种基于语音识别的智能人机交互模式构想一种基尹吾Bi羯啲 智能人机交互模式构想 □文/杨婷、李靖、黄成琳 近年来，随着人工智能技术的快速发展，语音识别技术越来越成熟，语 音交互模式正逐渐发展成为一种简单、可依赖的智能人机交互模式。在 以智能语音为主要交互方式的智能时代中，人们的双手和双眼将得以解 放，人们的生活将更加便利和美好。 计算机行业变革的原动力及前智能时代面临的问题 科技改变生活、改变世界，计算机技术的兴起与发展历程真切有力地证实了这一点。 20世纪末期，微软、苹果用鼠标点开了PC时代的大门，让个人电脑走进千家万户，使得信息的传播摆脱了时空的束缚。21世纪初，苹果、谷歌在触屏上划开了移动时代的帷幕，让智能手机风靡全球，使得社交和娱乐无处不在。作为计算机领域最具典型性的两种不同形态的产品，个人电脑和智能手机均以独有的方式得到了千千万万的人们的普遍认可和接受，从而引发了时代的变革。 早期电脑依赖于键盘和字符屏幕的交互体验模式将多数人拒之于计算机的门外，而依赖于鼠标点击的图形用户界面交互模式的发明，无疑极大地降低了普通民众使用和理解个人电脑的门槛，使得PC时代的步伐悄 然而至，进而深刻地影响了人们的生活。传 统手机依赖于实体键盘或笔触交互的体验模 式，让手机的使用总显得不那么便捷，而依 赖于多点触控的交互体验模式让人们对手机 的操作更加得心应手、方便快捷，使得移动 时代的浪潮汹涌而至，从而改变人们日常生 活的方方面面。 事实表明，引发计算机时代变革的真正 动力，源于技术，却并非纯粹的技术。确切 的说，那是一种建立在计算机技术上的最友 好便捷的人机交互体验模式。这是一个用户 体验至上的年代，计算机的使命是为人们创 造出一个简单、可依赖，却又不乏趣味的多 彩世界，只有最大限度地降低人们的学习和 使用成本，才能创造出最具普适性的大众产 品。 紧随移动时代的步伐，我们即将迎来一 2019年第5期21
基于单片机技术的语音控制小车设计--(
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
语音控制的智能小车设计方案
语音控制的智能小车设计方案 根据美国玩具协会的调查统计，近年来全世界玩具销量增幅与全世界平均GDP增幅大致相当而全世界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因此小车转弯时，控制系统在控制转向电机的同时还需要根据转向角度的大小向两个驱动电机发出控制信号，