1、聲控多功能小車設(shè)計(jì)聲控多功能小車設(shè)計(jì)1、引言語(yǔ)音遙控技術(shù)就是利用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)來到達(dá)控制或者操作的一種技術(shù)，而語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)有很大的進(jìn)步。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的迅速開展，現(xiàn)今聲控技術(shù)應(yīng)用廣泛，這也給嚴(yán)重傷殘人的生活帶來了極論文聯(lián)盟.Ll.大的方便。傷殘病人用聲音就可以翻開門窗、窗簾、電視機(jī)、電燈等。在其他領(lǐng)域里，聲控技術(shù)也大有用武之地。本文介紹用凌陽(yáng)單片機(jī)61A設(shè)計(jì)并制作的一套基于語(yǔ)音識(shí)別和傳感器技術(shù)的多功能小車。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)局部2.1總體設(shè)計(jì)以凌陽(yáng)SPE061A單片機(jī)為核心，完成智能控制，無(wú)人駕駛汽車模擬設(shè)計(jì)。詳細(xì)實(shí)現(xiàn)功能:(1)語(yǔ)音或遙控控制小車的前進(jìn)、倒車、左拐、右拐；

2、(2)對(duì)障礙物進(jìn)展自動(dòng)避障行駛；(3)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車所處壞境光線的采集進(jìn)展補(bǔ)光；(4)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等，并發(fā)出報(bào)警,并顯示時(shí)間。(5)實(shí)現(xiàn)通信控制啟停功能。由于本設(shè)計(jì)屬于挪動(dòng)性高精度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，因此各模塊必須具有精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、多種傳感器綜合控制、智能控制等諸多性能要求，系統(tǒng)詳細(xì)包括：1)車體局部。2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元模塊。3)凌陽(yáng)單片機(jī)，61板控制系統(tǒng)模塊。4)避障傳感器、光敏傳感器、煙霧傳感器等傳感器局部。5)無(wú)線遙控開關(guān)單元模塊。6)時(shí)間等參數(shù)的顯示局部。本設(shè)計(jì)利用大谷勞作的根底車，用SPE061A單片機(jī)作為小車的檢測(cè)和控制核心，使用四節(jié)五號(hào)電池給整個(gè)系統(tǒng)

3、供電，同時(shí)用無(wú)線遙控模塊控制整個(gè)小車的開關(guān)。采用P控制小車的行駛速度，通過L298驅(qū)動(dòng)模塊、紅外反射避障傳感器、煙霧傳感器、光敏傳感器、無(wú)線遙控開關(guān)模塊組合，實(shí)現(xiàn)了小車遙控開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制小車的前進(jìn)、倒車、左拐、右拐，在前進(jìn)中可以連續(xù)躲避障礙物，并適時(shí)地對(duì)空氣進(jìn)展檢測(cè)和光線的采集，到達(dá)報(bào)警并顯示和補(bǔ)光的作用。采用SPE061A實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制小車方案，由于SPE061A內(nèi)部具有語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音播放功能，所以只需要擴(kuò)展根本的I和語(yǔ)音功放即可，該方案構(gòu)造如圖1所示。系統(tǒng)的構(gòu)造框圖如圖2所示。系統(tǒng)組成主要包括以下局部：SPE061A精簡(jiǎn)開發(fā)板、語(yǔ)音小車控制電路板以及傳感器等。2.2系統(tǒng)控制和硬件設(shè)計(jì)

4、(1)小車的運(yùn)動(dòng)控制采用語(yǔ)音或遙控控制，通過語(yǔ)音觸發(fā)小車動(dòng)作，可以通過語(yǔ)音指令改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在小車行駛狀態(tài)下可以通過紅外壁障傳感器躲避障礙物，而煙霧傳感器和光敏傳感器一直處于觸發(fā)狀態(tài)，一旦有信號(hào)發(fā)生改變，那么會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的功能，這都是通過凌陽(yáng)單片機(jī)控制的。(2)SPE061A是凌陽(yáng)科技研發(fā)消費(fèi)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈敏的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放，該芯片擁有8路10位精度的AD，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄入提供了方便的硬件條件。61板是SPE061AEUBARD的簡(jiǎn)稱，是以凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPE061A為核心的精簡(jiǎn)開發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)板。(3)音

5、頻輸入局部：IP和IN將隨著I產(chǎn)生的波形變化，并在倆個(gè)端口處形成倆路反向信號(hào)，再經(jīng)過倆級(jí)運(yùn)放放大，把放大的語(yǔ)音信號(hào)交給AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，這個(gè)時(shí)候我們就可以通過單片機(jī)編程對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)展處理，比方說語(yǔ)音數(shù)據(jù)壓縮、語(yǔ)音識(shí)別樣本處理。音頻輸出局部：采用SPY0030凌陽(yáng)公司開發(fā)的專門用于語(yǔ)音信號(hào)放大的芯片。(4)車體局部。語(yǔ)音控制小車為四輪構(gòu)造，如圖3所示。其中左側(cè)兩個(gè)車輪由左側(cè)電機(jī)控制，在機(jī)械構(gòu)造下左側(cè)倆個(gè)輪子實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)與左側(cè)一樣,右側(cè)兩個(gè)車輪由左側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為小車提供動(dòng)力。以實(shí)現(xiàn)小車的行駛狀態(tài)。(5)系統(tǒng)各控制電路分析。接口電路:接口電路負(fù)責(zé)將61板的I/接口信號(hào)傳送給控制電路板，I/信號(hào)

6、主要為控制電機(jī)需要的IB8IB11這四路信號(hào)，IB12,IB13控制紅外避障傳感器，IB2，IA2控制煙霧傳感器,IB3，IA7控制光敏傳感器。電源電路：整個(gè)小車有4個(gè)電源信號(hào)：L298工作電源，61板工作電源，紅外避障傳感器電源，光敏傳感器電源，氣體傳感器電源，無(wú)線控制器電源。系統(tǒng)供電由電池提供，控制板與傳感器直接采用電池供電V，然后經(jīng)二極管D1后產(chǎn)生61板傳感器所需電源V_61，61板需通過Vi跳線產(chǎn)生61板的端口電源V15V。無(wú)線收發(fā)控制采用獨(dú)立的6V電池經(jīng)過二極管供電，以免負(fù)載太多對(duì)其產(chǎn)生影響，二極管D1作用：降壓，4節(jié)電池提供的電壓V最大可到達(dá)6V，D1可有效地降壓；保護(hù)，D1可以防

7、止電源接反燒壞61板。煙霧傳感器電路：1)具有信號(hào)輸出指示。2)雙路信號(hào)輸出模擬量輸出及TTL電平輸出。3)TTL輸出有效信號(hào)為低電平。當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)。4)模擬量輸出05V電壓，濃度越高電壓越高。5)對(duì)液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度。6)具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。7)快速的響應(yīng)恢復(fù)特性。避障傳感器電路：采用光電開關(guān)。選用光電開關(guān)輸出為一個(gè)開關(guān)量，將光電開關(guān)的輸出端經(jīng)過一級(jí)光耦就可以送到單片機(jī)的一個(gè)I/口，單片機(jī)通過該輸入量判斷障礙物并做出相應(yīng)的動(dòng)作，本設(shè)計(jì)中傳感器遇到障礙物輸出低電平，常態(tài)是高電平，可以調(diào)節(jié)間隔 來感知障礙物。無(wú)線遙控單元模塊設(shè)計(jì)：無(wú)線遙控開關(guān)采用315Hz無(wú)線模塊制作而成，通過遙控器控制繼電器的斷開與閉合來控制整個(gè)系統(tǒng)的供電，該遙控可以在空曠的地方120150接收遙控，在有阻礙的地方接收范圍為80100。顯示局部電路：采用1602液晶顯示屏，可以顯示報(bào)警時(shí)的年月日和時(shí)間，也可作為其它信息的顯示。(6)程序說明：本小車采用語(yǔ)言進(jìn)展編程，采用一個(gè)主程序和七個(gè)子程序控制方法對(duì)其進(jìn)展控制。主要包括訓(xùn)練程序、語(yǔ)音識(shí)別程序、動(dòng)作程序、避障傳感