文档介绍：(20160415):(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)合泰杯单片机应用设计竞赛初赛报告书20160415校学参赛编号::重庆机电职业技术学院作品名称采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶:指导老师杨川:参赛队员向游李曼芸汤玲:采用单片机型号HT66F70A:20151230日月日期:年一、摘要随着社会经济的不断发展,智能控制技术日益成熟。现代家居中,人们越来越注重各种电器家具布局的智能化,合理化,科学化以及人性化。本作品旨在设计一款基于HT66F70A单片机控制的智能家居垃圾桶,该智能垃圾桶采用声音和红外传感器,通过延时估计法实现声源方位的实时检测,具有语音控制垃圾桶行进功能和红外避障功能,同时,智能垃圾桶能快速识别用户发出的各种语音指示,自动完成开启、关闭垃圾桶等动作,真正实现随叫随到,为人们的日常生活带来便利。本作品完成之后能够很好的管理垃圾桶满足用户的要求,符合科技型、可持续性发展社会的标准。关键词:HT66F70A;声源定位;语音识别;红外式传感器二、,人们的生活水平不断提高,人们在生活中产生的生活垃圾都需要垃圾桶放置,特别是老人、妇女或者残疾人,放置垃圾时存在的诸多不便、费时、费力等问题,提出了具有语音识别功能的智能垃圾桶设计方案,当用户想要扔垃圾时,只要一声令下,垃圾桶就会快速准确到达身边。同时为了符合节约型、可持续性发展社会的标准,产生了对垃圾桶智能管理的需求。传统垃圾桶存在占用室内面积,堵墙角过道,远程操控不变,不卫生等现象。对于占用面积问题和不便捷问题,都是可-1-(20160415):(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)以通过智能管理来完美解决的。,解决垃圾桶使用便捷的问题,我们设计了一个语音识别系统,来控制垃圾桶的工作状态。生活中人们都需到一定的垃圾桶放置处扔垃圾,而且考虑到老人、孕妇或者有残疾的病人,所存在的不便、费时、费劲等问题日益突出。针对此问题,本系统提出了具有“随叫随到”功能的垃圾桶的设计方案,即当用户想要扔垃圾的时候,只要一声令下,垃圾桶就会快准确无误地来到身边。并且设计出了一套基于HT66F70A控制的具有语音识别技术的声控智能垃圾桶,实现了对其“随叫随到”的控制。三、作品功能与实用性设计的作品系统结构包括垃圾桶车体机械结构、硬件控制电路和软件设计三部分。其中车体机械结构为一部带万向轮的两轮驱动车体,能按照在不同地点处用户发出的声音指令,自动行驶到用户所在地。本设计通过语音识别模块识别出用户的呼叫命令,同时通过声源定位模块判断用户所处位置,再通过HT66F70A产生驱动电机的PWM信号,利用电机驱动模块驱动垃圾桶向声源方向行驶,并在行进过程中,利用避障模块自行避开障碍物。同时,该设计还支持用户对打开垃圾桶盖、关闭垃圾桶盖等语音控制。该设计将智能、便利、个性化融合在一起,为新时代的家居生活和高效率的办公带来方便、快捷和可靠。四、、低功耗的处理器HT66F70A芯片为核心控制器。系统包括电源模块、HT66F70A最小系统、声源定位模块、语音识别模块、避障模块和电机驱动模块。各个模块功能阐述如下:声音采集:由拾音器声音传感器采集声音,通过两级放大电路对语音信号进行放大。语音识别:Philips公司UDA1341TS专用的语音处理芯片,能对语音实现放大、滤波、采样、A/D或D/A转换及进行数字语音处理功能。电机驱动:由HT66F70A产生PWM控制信号驱动电机工作。避障:以红外式传感器探测障碍距离并采用漫反射式光电开关进行避障。-2-(20160415):(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)通过对采集的声音加以数字语音处理,将输人的语音信号经过音频数字信号编译码器UDA1341TS处理后,与保存在Flash中的参考样本进行对比,找出最佳的声音识别效果,然后由调用函数控制HT66F70A的I/0口,指挥垃圾桶的运动。电机的驱动电路则采用H桥驱动电路,控制4个桥臂的导通与关断控制电机的运行状态,使之正转反转或者停转,进而控制垃圾桶的行驶。根据红外探测器发射头发出的光束,被障碍物反射,接收头据此做出判断是否有障碍物。HT66F70A根据接收头电平的高低做出相应控制,避免小车碰到障碍物。,系统采用基于传声器阵列时延估计法来估测用户发声的方向。基于时延估计的声源定位算法分为两个部分:(1)时延估计,即计算声源到两两传声器之间的时间差。(2)方位估计,即根据时延和传声器阵列的几何位置估计出声源的位