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四川省大学生电子设计竞赛
设计报告
题目:8051声控设计
2006年11月
摘要
整个声控设计系统采用51系列AT89C52单片机为(美国ATMEL公司研制)主控芯片,语音识别芯片为功能强大的RSC-300/364新型芯片,程序EPROM、FLASH内存等组成。具有语音识别控制小车的设计和制作过程,该设计能控制小车的前进、后退、左转、右转等功能。该8051声控设计电路结构简单,价格相对便宜,特别适合在独立的场合控制电子产品中应用,如声控家电、电子门锁、智能机器人等新颖电子电器产品以及工业自动化控制等众多领域。
目前,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,由传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统所取代,单片机具有体积小、功能强、成本底、应用面广等优点,可以说智能控制与自动控制的核心就是单片机。电脑业巨子比尔盖茨曾说: 语音科技不但是 Windows 的未来, 更是整个电脑界之未来而语音科技最主要的两个方面即是:语音合成和语音识别。
本设计结合以上两样核心技术完成语音识别自动控制实现电路功能。在未来的科技发展领域中,语音控制技术将广泛应用于人们的生活中,带给人们更简便、快捷的生活方式。
关键词:AT89C2051; 单片机; RSC-364; RSC-300 ; 语音识别系统
Abstract
(英文:)
Keywords:
目录
1 系统设计 1
设计要求 1
总体设计方案 1
设计思路 1
方案论证与比较 1
方案选择 1
系统组成 1
2单元电路设计 3
51单片机主控电路设计 3
语音识别电路设计 4
串行接口电路设计 7
音频放大电路设计 7
直流电源稳压电路设计 8
电机驱动电路设计 9
3 软件设计 11
系统软件设计 11
系统程序设计 12
4 系统测试 13
硬件调试 13
软件调试 14
结束语 15
参考文献 16
附录 17
附录1 8051声控设计板原理图 17
附录2 8051声控设计板PCB图 18
附录3 8051声控设计板3D正面图 19
附录4 8051声控设计板3D反面图 20
附录6 元件清单 22
1 系统设计
设计要求
总体设计方案
设计思路
声控技术是用来设计一台会听话的机器,只要对着麦克风说话,便可以指挥机器的动作,实现“芝麻开门”的声控梦想。以声音来代替手动按键输入控制家用电子产品,不久的将来声控电脑、声控电视、声控汽车,将会变为现实。新科技带来方便的新生活。
方案论证与比较
方案一:采用是ATMEL公司推出8051的高档8位AT89C2051单片机和美国Sensory Integrated Circuit是一颗为消费类电子产品应用的低价位的语音识别专用芯片(RSC-364/300),通过语音识别产生控制脉宽,控制小车的前进、后退、左转、右转等功能。
方案二:采用凌阳SPCE061A十六位单片机,利用单片机的IOB8、IOB9产生控制调速的脉宽和小车的正、反行使,用凌阳SPCE061A十六位单片机的TimeA和 TimeB很容易实现脉宽调制,这大大加强了用脉宽调制控制加减速的可选性,但对继电器要求较高。
方案选择
通过对以上方案的论证可看出采用89C51+RSC-364/300的设计方案于设计要求相符合,设计更经济合理,所以采用第一方案完成设计。
系统组成
本系统由Sensory Integrated Circuit声控芯片RSC-364/300为核心所设计的声控模块,来完成对小灯或小车的控制。
声控模块(图1)主要由:语音辨别芯片(RSC—364/300)、程序EPROM、FLASH ROM、单芯片(AT89C2051)组成。
89C2051
单片机
FLASH
ROM
EPROM
+5V电源稳压器
MAX-232
串行接口
串行接口
TTL电平
RSC-364/300
语音识别芯片
按键输入控制
LM386
音频
放大器
模拟电路
麦克风输入
喇叭输出
图1 声控系统架构图
整个系统架构采用主从双处理架构设计,由单芯片当着主控芯片,送出串行控制信号来控制辨认芯片完成相关的辨别。此架构可从简化系统的软硬件设计,语音辨识的软硬件部分交由专用辨识芯片来处理,这些工作需要有效的算法及高速的硬件计算架构才能完成。
2单元电路设计
51单片机主控电路设计
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除