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基于SPCE061A的智能语音控制小车设计与实现
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更新于2024-06-26
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本篇毕业设计论文主要探讨的是基于单片机SPCE061A的智能语音识别系统在玩具制造领域的创新应用,尤其是在小车控制系统中的设计与实现。近年来,随着智能化和自动化技术在玩具制造业中的日益普及,该研究项目具有重要的实际意义和商业价值。 论文首先概述了当前智能化玩具的发展趋势,强调了语音控制小车作为SPCE061A技术集成的一个典型例子。SPCE061A是一个功能强大的微控制器,它整合了多种资源,使得小车能够通过语音指令实现诸如行驶方向、速度控制、障碍物检测和动作执行等一系列复杂操作。 硬件部分是设计的核心,包括电源电路、复位电路、键盘电路、音频输入电路、音频输出电路以及无线控制电路。这些电路的设计确保了系统的稳定运行和用户交互的便捷性。作者详细介绍了SPCE061A的关键特性和各引脚功能,展示了其在小车控制中的实际应用。 软件设计模块是本文的重点,它负责处理语音信号并转化为相应的控制指令。这部分涉及到了语音识别算法的集成,通过特定的语音指令识别技术,使智能小车能够智能响应用户的命令,实现精确的前进、后退、转向、停止、避障和表演特定动作。在实际测试中,结果显示在相对安静的环境中,只要控制者的语音清晰,系统就能有效识别并执行命令,达到预期的互动效果。 关键词包括"SPCE061A"、"语音识别"、"驱动电路"、"声控小车"和"智能反应",这些词汇突出了论文的核心技术和研究重点。这篇毕业设计不仅展示了单片机技术在智能玩具领域的实际应用,也体现了设计者对于语音识别技术的理解和掌握,为后续的研究和产品开发提供了有价值的参考。
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脉宽调制控制加减速的可选性但对继电器要求较高这里考虑到大众化设计采用
第一个方案
图 1 系统原理框图
SPCE061A 简介
在众多的单片机中如 C51ARMAVR 等我们选择了凌阳系列的单片机采用的是
凌阳 61 单片机因为它本身具有音频处理功能我们板子上具有音频输出输入通道
具有麦克风扬声器等硬件在凌阳公司提供的开发环境中本身就具有关于音频处
理的库函数以及音频压缩软件在进行处理的时候比较容易所以我们选择凌阳 61
的单片机
基本结构如下图所示
凌阳 61单片机及硬件基本结构
SPCE061A 是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款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系统该芯片拥有 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 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
并且提供了语音录放的库函数只要了解库函数的使用就会很容易完成语音录放
这些都为软件开发提供了方便的条件 SPCE061A 片内还集成了一个 ICE在线仿真
电路接口使得对该芯片的编程仿真都变得非常方便而 ICE 接口不占用芯片上的
硬件资源结合凌阳科技提供的集成开发环境 unSP IDE用户可以利用它对芯片进
行真实的仿真而程序的下载烧写也是通过该接口进行下载
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SPCE061A 是继μ nSP 系列产品 SPCE500A 等之后凌阳科技推出的又一款 16
位结构的微控制器与 SPCE500A不同的是在存储器资源方面考虑到用户的较少资
源的需求以及便于程序调试等功能 SPCE061A里内嵌 32K字的闪存 FLASH较高的
处理速度使μ nSP 能够非常容易地快速地处理复杂的数字信号因此与 SPCE500A
相比以μ nSP 为核心的 SPCE061A 微控制器是适用于数字语音识别应用领域产品
的一种最经济的选择
SPCE061A单片机概述
随着单片机功能集成化的发展其应用领域也逐渐地由传统的控制扩展为控
制处理数据处理以及数字信号处理 DSPDigital Signal Processing 等领域凌阳
的 16位单片机就是为适应这种发展而设计的它的 CPU内核采用凌阳最新推出的
μ nSPMicrocontroller and Signal Processor16位微处理器芯片以下简称μ nSP
围绕μ nSP所形成的 16位μ nSP系列单片机以下简称μ nSP家族采用的是模块式
集成结构它以μ nSP 内核为中心集成不同规模的 ROMRAM 和功能丰富的各种外设
接口部件如图 2 所示
μ nSP 内核是一个通用的核结构除此之外的其它功能模块均为可选结构亦
即这种结构可大可小或可有可无借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构
成便可形成各种不同系列派生产品以适合不同的应用场合这样做无疑会使每一
种派生产品具有更强的功能和更低的成本
μ nSP家族有以下特点
1 体积小集成度高可靠性好且易于扩展
μ nSP 家族把各功能部件模块化地集成在一个芯片里内部采用总线结构因
而减少了各功能部件之间的连线提高了其可靠性和抗干扰能力另外模块化的结
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构易于系统扩展以适应不同用户的需求其结构式模块图如下
μ nSP 家族的模块式结构
2 具有较强的中断处理能力
μ nSP 家族的中断系统支持 10 个中断向量及 10 余个中断源适合实时应用领
域
3 高性能价格比
μ nSP 家族片内带有高寻址能力的 ROM 静态 RAM 和多功能的 IO 口另外μ nSP
的指令系统提供具有较高运算速度的 16 位×16 位的乘法运算指令和内积运算指
令为其应用增添了 DSP 功能使得μ nSP 家族运用在复杂的数字信号处理方面既很
便利又比专用的 DSP 芯片廉价
4 功能强效率高的指令系统
μ nSP 指令系统的指令格式紧凑执行迅速并且其指令结构提供了对高级语
言的支持这可以大大缩短产品的开发时间
5 低功耗低电压
μ nSP 家族采用 CMOS 制造工艺同时增加了软件激发的弱振方式空闲方式和
掉电方式极大地降低了其功耗
另外μ nSP 家族的工作电压范围大能在低电压供电时正常工作且能用电池
供电这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义
SPCE061A 的介绍
SPCE061A 是继μ nSP 系列产品 SPCE500A 等之后凌阳科技推出的又一款 16
位结构的微控制器与 SPCE500A 不同的是在存储器资源方面考虑到用户的较少资
源的需求以及便于程序调试等功能 SPCE061A 里内嵌 32K 字的闪存 FLASH 较高的
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