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基于凌阳单片机的语音识别系统
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官方公共微信基于单片机平台下的语音识别技术应用方式研究--《天津大学》2009年硕士论文
基于单片机平台下的语音识别技术应用方式研究
【摘要】：
语音识别是实现人机通信的一种重要技术手段。语音识别与语音合成技术的结合使人们能够摆脱人工输入的繁琐,通过语音命令实现控制功能。语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业,语音识别产品在人机交互应用中已经占到越来越大的比例。目前语音识别除了借助计算机一般都是采用DSP芯片来实现的,但DSP芯片一般价格较贵不易于推广和应用,本文所研究的是基于凌阳SPCE061A单片机的嵌入式语音识别系统。
本文基于凌阳61单片机应用隐马尔可夫模型(HMM)理论和方法,介绍了针对特定人、小词汇量和孤立词的嵌入式语音识别系统开发。主要分析了利用单片机实现语音控制小车的设计方法。重点在于应用凌阳单片机的语音特色功能,实现对智能小车的语音控制。
文中简述了凌阳单片机的内部资源,给出了系统的硬件组成,分析了语音识别的基本原理,从软硬件设计角度具体阐述了特定人语音识别在智能小车上的实现过程,并说明了实验测试方法。
本文的主要工作包括以下几方面:
1.基于凌阳61单片机平台,根据隐马尔可夫模型(HMM)理论和方法,设计出特定人的语音识别的功能主程序。
2.编写出小车的各种功能函数,使整个控制系统程序模块化,便于维护。
3.设计出小车的控制及接口电路,控制单片机和小车的连接。
4.在实现近距离语音识别的基础上,采用远程无线网络模块,设计出远程控制电路实现远程语音控制。
【关键词】：
【学位授予单位】：天津大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TN912.34【目录】：
ABSTRACT4-8
第一章 绪论8-11
1.1 语音识别技术的提出意义和发展现状8-9
1.1.1 语音识别技术的意义8
1.1.2 语音识别技术的发展现状8-9
1.2 论文的研究目标与主要工作9-10
1.2.1 论文的研究目标9
1.2.2 论文的主要工作9-10
1.3 论文结构10-11
第二章 语音识别技术的原理及应用11-18
2.1 语音识别的基本原理11-12
2.2 语音识别的类型12-14
2.3 语音识别的基本算法14-15
2.4 HMM的模型算法15-17
2.5 语音识别算法的主要问题17-18
第三章 凌阳61单片机的硬件结构及开发方式18-27
3.1 凌阳单片机的硬件结构18-20
3.1.1 凌阳单片机的基本结构18-19
3.1.2 凌阳单片机的性能19-20
3.2 61单片机的核心结构20-24
3.2.1 ALU 算术逻辑运算单元20-21
3.2.2 寄存器组21-22
3.2.3 凌阳61单片机内存储器结构22-23
3.2.4 凌阳61单片机的中断系统23-24
3.3 凌阳61单片机的开发环境24-25
3.4 凌阳61单片机的开发流程25-27
第四章 语音控制程序27-44
4.1 基于单片机的语音识别系统的设计方法27-29
4.1.1 语音识别系统组成27
4.1.2 语音命令模型库训练过程27-28
4.1.3 语音识别和语音提示28-29
4.2 特定语音识别系统的典型应用方式29-30
4.3 语音识别的功能模块介绍30-31
4.4 模型小车语音识别主程序31-34
4.4.1 语音识别流程31-32
4.4.2 语音识别主程序流程图32-34
4.5 主程序清单34-44
4.5.1 初始化部分程序34-35
4.5.2 功能函数程序35-42
4.5.3 主程序42-44
第五章 小车控制电路的基本原理44-56
5.1 硬件说明44-46
5.1.1 车体结构44-45
5.1.2 小车实物图45
5.1.3 硬件框图45-46
5.2 小车控制板46-50
5.2.1 动力电机驱动电路47-48
5.2.2 方向电机控制电路48-50
5.3 小车的功能实现原理50-51
5.3.1 直行的实现过程50
5.3.2 转弯的实现过程50
5.3.3 PWM调速的原理50-51
5.4 遥控电路的设计51-56
5.4.1 编解码集成电路SC52-54
5.4.2 无线发送与接收模块54-56
第六章 系统运行方法及调试56-59
6.1 程序下载56
6.2 训练小车56-58
6.3 结束语58-59
参考文献59-60
发表论文和科研情况说明60-61
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基于凌阳单片机的通用型语音控制系统
随着电子技术的迅速发展，家用电器及其他电子产品日趋人性化。为了实现语音处理和语音控制，这里设计了基于凌阳单片机的通用型语音控制系统。该系统主要用来完成语音识别、语音控制和语音播放等综合功能，使家用电器及其他电子产品实现语音的自动控制。目前国内还没有此类设计方案。该方案主要分为语音识别模块设计、语音播放模块设计和语音控制模块设计，只采用单片芯片就可实现语音处理和控制功能。此外，通过对一整套图形化的通用型语音集成软件进行开发，可使用户只需要输入语音素材的有关参数，即可实现代码的自动生成。下面介绍通用型语音控制系统的设计方案。
1 通用型语音控制系统设计方案
&&& 图1给出通用型语音控制系统方框图。
&&& 语音识别模块的主要作用是完成语音辨识，本设计采用特定发音人识别模式。语音识别功能采用语音识别电路，并通过软件编程来实现。语音播放模块的主要作用是完成语音播放。语音播放功能采用语音播放电路，并通过软件编程来实现。语音控制模块的主要作用是使语音识别和语音播放实现自动控制。语音控制功能采用语音控制电路，并通过软件编程来实现。主控制器部分的主要作用是将语音控制系统嵌入到家电产品及其他电子产品中后，使电子产品的所有功能实现语音的自动控制。
1. 1 凌阳单片机SPCE061A简介
&&& SPCE061A是凌阳科技推出的一个16位结构的微控制器。CPU时钟频率为0．32～49．152 MHz，具有较高的处理速度，可使&&nSPTM能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号；拥有可编程音频处理；内置2 KWord的SRAM和32 KWord的FLASH；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输出通道，32位通用可编程输入／输出端口。它是数字语音识别应用领域产品中的一种比较经济的选择。
1．2 通用型语音集成软件
&&& 开发了一套通用型语音集成软件，用户无需进行代码修改，只需要输入语音素材的相关参数，即可实现代码的自动生成。如图2所示，是通用型语音集成软件vO．1版的操作界面。
经过反复的比较和遴选，《今日电子》和21ic中国电子网举办的2013年度产品奖正式揭晓…
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基于凌阳16位单片机SPCE061A的4X4键盘语音播放设计_课程设计.doc29页
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基于凌阳16位单片机SPCE061A的4X4键盘语音播放设计
随着计算机系统的广泛应用以及网络的飞速发展,各种控制设备间的通信功能日趋成熟,单片机通信在工业控制、数据采集以及仪器仪表自动化等许多领域都起着十分重要的作用。本次课程设计是基于凌阳16位单片机SPCE061A 的4X4键盘语音播放设计,当按不同键值会自动播放不同的语音,并且在第一个数码管上显示键值。在硬件设计中,主要包括SPCE061A核心及周边电路、系统电源电路、音频电路、UART通讯电路、4×4键盘和6位8段数码管电路等;在软件设计中,系统使用C语言进行编写,主要包括主程序、键盘扫描程序、中断程序、LED驱动程序、自检程序等。
关键字:16位单片机SPCE061A,4X4键盘,6位8段数码管电路,音频电路
1.1 课题背景 1
1.2 设计目的 1
1.3 设计内容 1
2 总体方案设计 3
2.1 总体需求分析 3
2.1.1 实验原理 3
2.1.2 硬件选择 4
2.2 系统组成结构及原理 4
2.2.1 系统组成结构 4
2.2.2 SPCE061A单片机 5
2.2.3 系统电源电路 7
2.2.4 音频电路 8
2.2.5 4×4键盘和6位8段数码管 9
2.2.6 UART通讯电路 9
3 系统硬件设计 11
3.1 4X4键盘扫描原理图 11
3.2 SPCE061A获取4×4键盘键值原理 11
3.3 硬件连接 12
4 系统软件设计 13
4.1 集成开发环境IDE概述 13
4.2程序主流程图 14
4.3 实验箱自检准备 14
4.3.1 自检步骤 14
4.3.2 实验步骤 16
5 调试结果与分析 17
5.1 调试结果 17
5.2 实验结果分析 18
6 总结报告 19
参考文献 21
1.1 课题背景
用单片机驱动LED数码管有很多方法,按显示方式可分静态显示和动态(扫描)显示;按译码方式可分硬件译码和软件译码。静态显示数据稳定,占用很少的CPU时间。动态显示需要CPU时刻
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