基于凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　引言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）</p><p>　

2、　概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）</p><p

3、>　　語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人的設(shè)計(jì)及技術(shù)要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）</p><p>　　設(shè)計(jì)要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）</p><p>　　技術(shù)要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

4、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）</p><p>　　總體設(shè)計(jì)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（3）</p><p>　　硬件設(shè)計(jì)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

5、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（3）</p><p>　　硬件控制系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（3）</p><p>　　電源模塊。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

6、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（4）</p><p>　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（4）</p><p>　　語(yǔ)音模塊。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

7、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（5）</p><p>　　算法和軟件設(shè)計(jì)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（6）</p><p>　　算法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

8、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（6）</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（6）</p><p>　　擦除Flash 模塊。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

9、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（8）</p><p>　　位操作模塊。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（9）</p><p>　　語(yǔ)音識(shí)別函數(shù)的設(shè)計(jì)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

10、。。。。。（9）</p><p>　　走路、跳舞等其他函數(shù)模塊。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（11）</p><p>　　功能測(cè)試及測(cè)試結(jié)果。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（11）</p><p>　　功能測(cè)

11、試。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（11）</p><p>　　測(cè)試結(jié)果。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（11）</p><p>　　結(jié)語(yǔ)。。。。

12、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（12）</p><p>　　參考文獻(xiàn)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（12）</p><

13、;p>　　Abstract。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（13）</p><p>　　附錄。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1

14、3）</p><p>　　基于凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：基于凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)在語(yǔ)音識(shí)別處理方面的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)完成了一個(gè)基于SPCE061A為核心的語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人控制系統(tǒng)。在經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后使機(jī)器人具有語(yǔ)音識(shí)別能力，可根據(jù)訓(xùn)練人的特定命令完成一系列動(dòng)作。</p><p>　　關(guān)鍵詞：SPCE061A單片機(jī)；凌陽(yáng)單片機(jī)；語(yǔ)音識(shí)別；機(jī)器

15、人</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)處理能力的不斷提高，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)得到了迅速發(fā)展，支持語(yǔ)音識(shí)別的各種產(chǎn)品紛紛面世。人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了用語(yǔ)音命令控制電視、空調(diào)、燈光、自動(dòng)窗簾等的使用，使人們的生活“隨音所欲”，更加舒適，更加便捷。研究工業(yè)控制和信息家電領(lǐng)域的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，開(kāi)發(fā)實(shí)用的語(yǔ)音識(shí)別和控制系統(tǒng)，對(duì)于語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的普及與應(yīng)用具有

16、十分重要的意義。</p><p><b>　　2 概述</b></p><p>　　本文介紹了一個(gè)以凌陽(yáng)公司的微控制器SPCE061A單片機(jī)為控制核心，附加一定外圍電路組成的語(yǔ)音控制機(jī)器人系統(tǒng)。</p><p>　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路</p><p>　　針對(duì)機(jī)器人的特點(diǎn)，本文結(jié)合凌陽(yáng)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)分硬

17、件和軟件兩部分，首先編寫(xiě)出相應(yīng)的控制程序，在軟件上進(jìn)行編譯、仿真，正確無(wú)誤了，下載到實(shí)驗(yàn)箱中進(jìn)行二次驗(yàn)證，全部沒(méi)有問(wèn)題了，最后開(kāi)始硬件電路板的設(shè)計(jì)。因此在本設(shè)計(jì)中軟件部分是最為重要的環(huán)節(jié)，在后續(xù)章節(jié)有詳細(xì)說(shuō)明。在軟件設(shè)計(jì)中秉承匯編語(yǔ)言的快速直接的特點(diǎn)，C語(yǔ)言的代碼清晰、易于維護(hù)、模塊化較好的特點(diǎn)，首先編寫(xiě)主程序，然后編寫(xiě)各個(gè)單獨(dú)的控制模塊的程序，最后綜合在一起，構(gòu)成完整的語(yǔ)音控制機(jī)器人程序。</p><p>　　

18、當(dāng)然使用其他單片機(jī)也可以設(shè)計(jì)機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，但是凌陽(yáng)單片機(jī)更適于機(jī)器人開(kāi)發(fā)，它以16位計(jì)算機(jī)為核心，集成不同規(guī)模的RAM、ROM和其他豐富的功能電路，我們可以根據(jù)自己需要選擇集成了特定功能電路的凌陽(yáng)單片機(jī)。凌陽(yáng)單片機(jī)指令系統(tǒng)提供出具有較高運(yùn)算速度的16位，16位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令，為其應(yīng)用添加了DSP功能，由此凌陽(yáng)適合進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別。在我國(guó)凌陽(yáng)單片機(jī)在學(xué)校比較常見(jiàn)，有較多的應(yīng)用實(shí)例可作為參考，這些是其他單片機(jī)所不具備的優(yōu)勢(shì)，

19、因此選擇凌陽(yáng)單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)。</p><p>　　單片機(jī)一般支持匯編語(yǔ)言，但是全部采用匯編語(yǔ)言編程工作量又大, 而采用高級(jí)語(yǔ)言編程速度達(dá)不到要求?？紤]到匯編語(yǔ)言沒(méi)有高級(jí)語(yǔ)言要占用較大的存儲(chǔ)空間和較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間等缺點(diǎn),它的運(yùn)行速度快是高級(jí)語(yǔ)言所不能比擬的，我們此時(shí)可以采用"混合"編程,彼此相互調(diào)用,進(jìn)行參數(shù)傳遞,共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)信息,是一種有效的編程方法。這種方法可以發(fā)揮各種語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),充

20、分利用現(xiàn)有的多種實(shí)用程序、庫(kù)程序等使軟件的開(kāi)發(fā)周期大大縮短。除了匯編語(yǔ)言，SPACE61A的開(kāi)發(fā)環(huán)境還支持C語(yǔ)言，提供了C函數(shù)庫(kù)，并支持C和匯編函數(shù)的相互調(diào)用，所以設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)。 </p><p>　　2.2 語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人的設(shè)計(jì)及技術(shù)要求</p><p>　　2.2.1 設(shè)計(jì)要求</p><p>　　利用SPCE061A 單片機(jī)、機(jī)器人機(jī)體（

21、包括2 個(gè)用于走路的電機(jī)、1 個(gè)用于頭部旋轉(zhuǎn)的電機(jī)、1個(gè)用于加速1 個(gè)用于彈射的電機(jī)等），要求語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人具有下述功能：</p><p>　　(1)通過(guò)語(yǔ)音命令對(duì)其進(jìn)行控制。</p><p>　　(2)兩種跳舞模式。</p><p>　　(3)走步功能、轉(zhuǎn)向功能、轉(zhuǎn)頭功能。</p><p>　　(4)發(fā)射飛盤(pán)功能。</p>&

22、lt;p><b>　　2.2.2技術(shù)要求</b></p><p>　　要求智能機(jī)器人可以識(shí)別15 條命令。</p><p>　　要求智能機(jī)器人具有2 種跳舞模式。</p><p><b>　　3 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)采用SPCE061A做為控制核心，外加音頻輸入輸出模

23、塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，對(duì)機(jī)器人的電機(jī)、燈(眼睛)、揚(yáng)聲器等進(jìn)行控制。系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。</p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)整體框圖</b></p><p>　　電源模塊：為機(jī)器人提供動(dòng)力來(lái)源；</p><p>　　驅(qū)動(dòng)模塊：將單片機(jī)信號(hào)進(jìn)行功放，驅(qū)動(dòng)電機(jī)；</p><p>　　語(yǔ)音模塊：識(shí)別、處理語(yǔ)音信號(hào)，在跳舞

24、過(guò)程中伴音；</p><p>　　機(jī)器人模塊：設(shè)計(jì)為人形，是完成一系列動(dòng)作的載體；</p><p><b>　　4 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 硬件控制系統(tǒng)</p><p>　　控制系統(tǒng)主要由 61 板與機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。61 板作為整個(gè)系統(tǒng)的主控板，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在主控板61板的控制下完成各個(gè)動(dòng)

25、作。另外增加了特定人語(yǔ)音識(shí)別的功能，通過(guò)命令來(lái)控制機(jī)器人，使機(jī)器人 智能化，圖2為SPCE061A與機(jī)器人的連接圖。</p><p>　　圖2 SPCE061A與機(jī)器人的連接圖</p><p><b>　　4.2 電源模塊</b></p><p>　　SPCE061A的內(nèi)核供電為3．3V，而I/O端口可接3、3V也可以接5V。本系統(tǒng)需要的端口高

26、電平為5V，所以采用4節(jié)干電池供電(5V左右)。5V直流電壓直接通過(guò)SPYO029(相當(dāng)于一般3．3V穩(wěn)壓器)穩(wěn)壓到3．3V，為整個(gè)系統(tǒng)提供了5V和3．3V兩種電平的電壓。SPYO029是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整IC，采用CMOS工藝，具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、線(xiàn)性調(diào)整出色等特點(diǎn)。SPY0029的最大輸入電壓+7V，最大輸出電流50mA。</p><p>　　4.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊</p><p

27、>　　機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路圖3如所示：</p><p>　　圖3 機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路圖</p><p>　　機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路采用功率較大的三極管搭成H 橋來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)與電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)。這些電機(jī)包括2 個(gè)用于走路的電機(jī)與一個(gè)頭部轉(zhuǎn)向的電機(jī)。另外用了一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)單向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，包括加速電機(jī)與發(fā)射電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電路比較簡(jiǎn)單。</p><p><b>

28、;　　4.4 語(yǔ)音模塊</b></p><p>　　為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，語(yǔ)音模塊直接裝在單片機(jī)電路板上。凌陽(yáng)SPCE061A 單片機(jī)在語(yǔ)音識(shí)別和處理方面有其獨(dú)到之處，而且開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)單。外界的模擬信號(hào)必須經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理才能轉(zhuǎn)換成機(jī)器所能識(shí)別的信號(hào)，即語(yǔ)音的壓縮編碼技術(shù)。語(yǔ)音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量表達(dá)式為：數(shù)據(jù)量＝［（采樣頻率* 量化位數(shù)）/8］* 聲道數(shù)。</p><p>　　壓縮編碼的目的

29、是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮，達(dá)到高效率的存儲(chǔ)可轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，即在保證一定音質(zhì)的條件下以最小數(shù)據(jù)量來(lái)表達(dá)可傳遞聲音信息。常用的音頻形式和壓縮算法有： 波形編碼、參量編碼和混合編碼三種。</p><p>　　語(yǔ)音識(shí)別功能如圖4 所示。</p><p>　　圖4 語(yǔ)音識(shí)別功能圖</p><p><b>　　5.算法和軟件設(shè)計(jì)</b></p><

30、;p><b>　　5.1 算法</b></p><p>　　(1)接收到控制信號(hào)時(shí)，首先由單片機(jī)對(duì)信號(hào)作出判斷；</p><p>　　(2)前進(jìn)時(shí)或停止時(shí)，均由單片機(jī)發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)相關(guān)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作；</p><p>　　(3)轉(zhuǎn)彎時(shí),單片機(jī)只向一個(gè)電動(dòng)機(jī)發(fā)出脈沖實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)到所需角度后，發(fā)出停止信號(hào)；</p><p&g

31、t;　　(4)當(dāng)頭部需轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單片機(jī)向頭部電機(jī)發(fā)出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)信號(hào)，動(dòng)作執(zhí)行完畢由單片機(jī)控制結(jié)束；</p><p>　　(5)在需要播放聲音的時(shí)候，單片機(jī)調(diào)用聲音處理程序，查找相應(yīng)譯碼隊(duì)列并播放。</p><p><b>　　5.2 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　將所有的動(dòng)作和聲音信息全部保存在控制系統(tǒng)中，并通過(guò)單片機(jī)統(tǒng)一控制，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)

32、器人自動(dòng)控制。程序流程如圖5 所示。</p><p><b>　　圖5 流程圖</b></p><p>　　判斷是否為第一次下載根據(jù) FLASH 中的標(biāo)志位來(lái)進(jìn)行判斷。將訓(xùn)練好的語(yǔ)音模型導(dǎo)出存儲(chǔ)到 FLASH中使用庫(kù)函數(shù) BSR_ExportSDWord(uiCommandID)；進(jìn)行操作，然后再調(diào)用讀寫(xiě) FLASH 中的函數(shù)進(jìn)行。在進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別時(shí)，首先讀取 FLAS

33、H 將語(yǔ)音模型取得，然后調(diào)用 BSR_ImportSDWord(uiCommandID)；函數(shù)將語(yǔ)音資源載入內(nèi)存。在識(shí)別出命令后，執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作，相關(guān)動(dòng)作操作就是操作電機(jī)的正向或反向旋轉(zhuǎn)同 時(shí)配合延時(shí)與播放聲音組合起來(lái)形成不同的動(dòng)作。</p><p>　　5.2.1 擦除Flash 模塊</p><p>　　在程序中按照操作SPCE061A 的flash 的步驟擦寫(xiě)flash，在程序中寫(xiě)成3

34、 個(gè)函數(shù)用于操作flash，如下：</p><p>　　F_FlashWrite1Word()</p><p>　　語(yǔ)法：void F_FlashWrite1Word(int addr,int Value)</p><p>　　描述：寫(xiě)一個(gè)字到FLASH 中</p><p>　　參數(shù)：1、被寫(xiě)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址</p><p&

35、gt;<b>　　2、被寫(xiě)數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　返回：無(wú)</b></p><p>　　F_FlashWrite()</p><p>　　語(yǔ)法：F_FlashWrite(int sector,int &num,int size)</p><p><b>　　描述：

36、順序?qū)懚鄠€(gè)字</b></p><p>　　參數(shù)：1、被寫(xiě)數(shù)據(jù)的起始地址</p><p><b>　　2、被寫(xiě)數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　3、寫(xiě)數(shù)據(jù)的數(shù)量</b></p><p><b>　　返回：無(wú)</b></p><p>　　

37、F_FlashErase()</p><p>　　語(yǔ)法：void F_FlashErase(sector)</p><p>　　描述：擦除256 字節(jié)</p><p>　　參數(shù): 擦除頁(yè)的起始地址</p><p><b>　　返回：無(wú)</b></p><p>　　5.2.2 位操作模塊</p

38、><p>　　由于SPCE061A 沒(méi)有位操作指令，而在程序控制電機(jī)的時(shí)候需要經(jīng)常操作某一位，為了方便程序的編寫(xiě)，增強(qiáng)可讀性，編寫(xiě)了位操作模塊。</p><p>　　函數(shù)void Set_IOB_Bit(unsigned int,unsigned int,unsigned int,unsigned int,unsigned int);</p><p>　　參數(shù)依次為IO

39、 的位、Dir、Attrib、Data、Buffer</p><p>　　例如操作IOB11 為同相低電平輸出為Set_IOB_Bit(11,1,1,0,0);</p><p>　　5.2.3 語(yǔ)音識(shí)別函數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　SPACE61A是將 A/D、編碼算法、解碼算法、存儲(chǔ)及 D/A 作成相應(yīng)的模塊，對(duì)于每個(gè)模塊都有其應(yīng)用程序接口 API， 用戶(hù)只需了

40、解每個(gè)模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能及其參數(shù)的內(nèi)容，然后調(diào)用該 API 函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音處理功能。</p><p>　　在本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中，將語(yǔ)音播放的程序設(shè)計(jì)為語(yǔ)音播放模塊，可方便地調(diào)用；語(yǔ)音播放程序分為兩部分，一是播放流程控制，一是中斷播放服務(wù)程序。流程圖如圖6、圖7所示：</p><p>　　圖6 SACM_S480自動(dòng)播放流程圖</p><p>　　圖7 中斷服務(wù)程

41、序流程圖</p><p>　　5.2.4 走路、跳舞等其他函數(shù)模塊</p><p>　　這些函數(shù)就是控制電機(jī)的通與斷的組合完成不用的動(dòng)作，在需要的時(shí)候播放語(yǔ)音，實(shí)現(xiàn)一定的效果，具體請(qǐng)參考函數(shù)原形。（見(jiàn)附件程序所示）</p><p>　　6. 功能測(cè)試及測(cè)試結(jié)果：</p><p><b>　　6.1 功能測(cè)試</b><

42、;/p><p>　　為測(cè)試機(jī)器人的穩(wěn)定性，在實(shí)驗(yàn)室光滑地板上進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。應(yīng)用方案的驗(yàn)證步驟如下：</p><p>　　步驟一：?jiǎn)?dòng)u’nSP IDE。打開(kāi)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例程序，編譯、鏈接確認(rèn)沒(méi)有錯(cuò)誤。</p><p>　　步驟二：下載程序代碼到機(jī)器人的61 板上。</p><p>　　步驟三：打開(kāi)機(jī)器人的電源，進(jìn)行語(yǔ)音訓(xùn)練，訓(xùn)練過(guò)程按照下面進(jìn)

43、行：</p><p>　　按順序訓(xùn)練以下15 條指令：“名稱(chēng)”，“開(kāi)始”，“準(zhǔn)備”，“跳舞”，“再來(lái)一曲”，“開(kāi)始”，“向前走”，“倒退”，“右轉(zhuǎn)”，“左轉(zhuǎn)”，“準(zhǔn)備”，“向左瞄準(zhǔn)”，“向右瞄準(zhǔn)”，“發(fā)射”，“連續(xù)發(fā)射”。每條指令要訓(xùn)練兩遍。當(dāng)一條指令被正確識(shí)別時(shí)會(huì)提示進(jìn)入下一條；如沒(méi)有被識(shí)別會(huì)要求重復(fù)該指令，直到正確識(shí)別為止。</p><p>　　步驟三：如果訓(xùn)練成功則進(jìn)入語(yǔ)音識(shí)別狀態(tài)，

44、如果訓(xùn)練沒(méi)有成功則重復(fù)訓(xùn)練。由于SPCE061A 的FLASH存儲(chǔ)器只有32K，所以15 條指令需要分組存放。在這里分成3 組，每組5 條指令。在不同組指令中交換需要根據(jù)出發(fā)名稱(chēng)，所以在識(shí)別狀態(tài)，要執(zhí)行動(dòng)作首先需要出發(fā)名稱(chēng)，就是訓(xùn)練的第一條命令，然后可識(shí)別第一組的其余四條命令。在觸發(fā)第一條指令，然后再觸發(fā)第二條指令，就可以識(shí)別第三條指令。</p><p><b>　　6.2 測(cè)試結(jié)果</b>

45、</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的機(jī)器人的左右腿和脖子的最大轉(zhuǎn)彎角度為90度。機(jī)器人可以識(shí)別15條命令：完成2種跳舞方式。機(jī)器人在直線(xiàn)行走時(shí)，速度在不大于0.3m/s可穩(wěn)定行走；頭部轉(zhuǎn)速可調(diào)，但不能太高，否則會(huì)引起震動(dòng)，影響平衡；各動(dòng)作基本可按程序流暢播放。在有噪聲環(huán)境下，識(shí)別率有所下降，有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。</p><p><b>　　7.結(jié)語(yǔ)</b></p>

46、;<p>　　機(jī)器人高級(jí)整合控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、材料和仿生學(xué)，它既可以接受人類(lèi)指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。結(jié)合凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別功能，對(duì)機(jī)器人采用特定人語(yǔ)音識(shí)別對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制完成一系列動(dòng)作，可以進(jìn)而開(kāi)發(fā)使其協(xié)助或取代人類(lèi)工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。</p><p>&

47、lt;b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張培仁，張志堅(jiān)，高修峰.十六位單片微處理器原理及應(yīng)用（凌陽(yáng)SPCE061A）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.4.</p><p>　　[2] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)[M].第三版.北京：清華大學(xué)出版社，2005（2007重?。?</p><p>　　[3] 羅亞非等.凌陽(yáng)16位單

48、片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[4] 李晶皎.嵌入式語(yǔ)音技術(shù)及凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[5] 屠澄軼,基于凌陽(yáng)單片機(jī)的通用型語(yǔ)音控制系統(tǒng)[J].世界電子元器件:設(shè)計(jì)應(yīng)用，2010.8:57-59.</p><p>　　[6] 張震宇.王華.基于凌陽(yáng)單

49、片機(jī)的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用[J].微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(23).</p><p>　　[7] 徐波．語(yǔ)音技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]．科學(xué)新聞周刊，2004,(4).</p><p>　　[8] 凌陽(yáng)科技大學(xué)計(jì)劃資料.http://www.unsp.com.cn/</p><p>　　[9] 單片機(jī)學(xué)習(xí)論壇：http://www.unsp.com.cn/dvbbs/

50、</p><p>　　[10]電子工程世界：http://www.eeworld.com.cn/</p><p>　　The design of speech recognition robot based on Sunplus Microcontroller</p><p>　　Zhang Xiaodan</p><p>　　Abstrac

51、t：This paper chose SPCE061A which has the advantages of Speech recognition processing as the key control unit to design a system for robots.The robot equiped with this system can be trained to have the ability to identif

52、y a series of given orders and compelet the actions.</p><p>　　Key words：SPCE061A；Speech recognition processing；Speech recognition processing system；robot</p><p><b>　　附錄</b></p>

53、<p><b>　　源程序：</b></p><p>　　#include "bsrSD.h"</p><p>　　#include "robot.h"</p><p>　　extern void RobotSystemInit(void);</p><p>　　ex

54、tern unsigned int IsFirstDownLoad(void);</p><p>　　extern void FormatFlash(void);</p><p>　　extern void TrainFiveCommand(void);</p><p>　　extern void SaveFiveCommand(unsigned int uiAdd

55、r);</p><p>　　extern void ImportFiveCommand(unsigned int uiAddr_Import);</p><p>　　extern unsigned int TrainWord(unsigned int WordID,unsigned int SndIndex);</p><p>　　extern void PlayS

56、nd(unsigned int SndIndex);</p><p>　　extern void Robot_DanceAgain(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_Dance(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_Go(unsigned int n);<

57、;/p><p>　　extern void Robot_Backup(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_TurnLeft(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_TurnRight(unsigned int n);</p><p>　　ext

58、ern void Robot_HeadTurnLeft(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_HeadTurnRight(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_Shoot_Prepare(unsigned int n);</p><p>　　extern void

59、 Robot_Shoot2(unsigned int n);</p><p>　　extern void Robot_Shoot_Five(unsigned int n);</p><p>　　extern void F_FlashWrite1Word(unsigned int,unsigned int);</p><p>　　extern void F_Flash

60、Erase(int);</p><p>　　extern void Delay(unsigned int);</p><p>　　int main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int uiFlagFirst;//是否為第一次下載</p>

61、<p>　　unsigned int uiRes;//識(shí)別結(jié)果</p><p>　　unsigned int uiActivated;//是否出于待命狀態(tài)</p><p>　　unsigned int uiTimerCount;//時(shí)間是否超時(shí)</p><p>　　unsigned int uiBS_Team;//用于標(biāo)識(shí)

62、現(xiàn)在是第幾組命令在內(nèi)存當(dāng)中</p><p>　　unsigned int uiKey;//存儲(chǔ)鍵盤(pán)值，按下將重新訓(xùn)練</p><p>　　RobotSystemInit();</p><p>　　uiActivated = 0;</p><p>　　uiFlagFirst = IsFirstDownLoad();//判斷是否為

63、第一次下載程序</p><p>　　if(uiFlagFirst == 1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　FormatFlash();//格式化需要存儲(chǔ)命令的存儲(chǔ)器</p><p>　　TrainFiveCommand();//訓(xùn)練需要的五條命令（一組）</p&

64、gt;<p>　　SaveFiveCommand(0xf700);//存儲(chǔ)五條命令</p><p>　　PlaySnd(OK);//播放Ok,Let's go,表示一組命令存儲(chǔ)結(jié)束</p><p>　　PlaySnd(LETUSGO);</p><p>　　TrainFiveCommand();</p><p

65、>　　SaveFiveCommand(0xf900);</p><p>　　PlaySnd(FOLLOWME);</p><p>　　TrainFiveCommand();</p><p>　　SaveFiveCommand(0xfb00);</p><p>　　PlaySnd(HO);</p><p>　　Pl

66、aySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOOO);</p><p>　　PlaySnd(HO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySn

67、d(HOOO);</p><p>　　uiFlagFirst = 0xaaaa;</p><p>　　F_FlashWrite1Word(0xfd00,0xaaaa);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>

68、;　　uiBS_Team = 0;</p><p><b>　　Loop:</b></p><p>　　BSR_InitRecognizer(BSR_MIC);//初始化識(shí)別器</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b>

69、;</p><p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 1; //清看門(mén)狗</p><p><b>　　//開(kāi)始識(shí)別命令</b></p><p>　　uiRes = BSR_GetResult();//取得識(shí)別結(jié)果</p><p>　　if(uiRes > 0)</p>

70、<p><b>　　{</b></p><p>　　if(uiActivated)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uiTimerCount = 0;</p><p>　　switch(uiRes)</p><p><b>

71、;　　{</b></p><p>　　case NAME_ID:</p><p>　　switch(uiBS_Team)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0://第一組的第一個(gè)命令（杰克）</p><p>　　//播放Ok,Les'

72、s go,Yeah</p><p>　　PlaySnd(OK);</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1://第二組的第一個(gè)命令（開(kāi)始）</p><p>　　PlaySnd(OK);</p><p>　　PlaySnd(LETUSGO);<

73、/p><p>　　PlaySnd(YEAH);</p><p>　　//播放Ok,Les's go</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2://第三組的第一個(gè)命令（準(zhǔn)備）</p><p>　　PlaySnd(OK);</p>&

74、lt;p><b>　　//播放Ok</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case Command_One_ID:&l

75、t;/p><p>　　switch(uiBS_Team)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0://第一組的第二個(gè)命令（開(kāi)始）</p><p>　　//導(dǎo)入第二組命令，修改uiBS_Team為1，播放Wo,Ho,Hoo,Hooo,跳出循環(huán)</p><p>　

76、　ImportFiveCommand(0xf900);</p><p>　　uiBS_Team = 1;</p><p>　　PlaySnd(HO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOOO);</p>

77、<p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1://第二組的第二個(gè)命令（向前走）</p><p>　　//播放喀咔聲音，控制電機(jī)向前走</p><p>　　Robot_Go(1);</p><p>　　Play

78、Snd(WALK);</p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2://第三組的第二個(gè)

79、命令（向左瞄準(zhǔn)）</p><p>　　//播放旋轉(zhuǎn)聲音，頭部電機(jī)向左轉(zhuǎn)</p><p>　　Robot_HeadTurnLeft(1);</p><p>　　PlaySnd(TURNHEAD);</p><p>　　PlaySnd(TURNHEAD);</p><p>　　PlaySnd(TURNHEAD);</

80、p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

81、t;p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 1;</p><p>　　uiActivated = 0;</p><p>　　//杰克為觸發(fā)命令，每完成一個(gè)動(dòng)作需要出發(fā)一次</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case Command_Two_ID:</p

82、><p>　　switch(uiBS_Team)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0://第一組的第三個(gè)命令（準(zhǔn)備）</p><p>　　//導(dǎo)入第三組命令，修改uiBS_Team為2，播放Wo,Ho,Hoo,Hooo,跳出循環(huán)</p><p>　　Imp

83、ortFiveCommand(0xfb00);</p><p>　　uiBS_Team = 2;</p><p>　　PlaySnd(HO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOO);</p><p>　　PlaySnd(HOOO);</p><

84、p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1://第二組的第三個(gè)命令（倒退）</p><p>　　//播放喀咔聲音，控制電機(jī)向后走</p><p>　　Robot_Backup(1);</p><p>　　PlayS

85、nd(WALK);</p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2://第三組的第三個(gè)命令（向右瞄準(zhǔn)）</p><p>　　//播

86、放旋轉(zhuǎn)聲音，頭部電機(jī)向右轉(zhuǎn)</p><p>　　Robot_HeadTurnRight(1);</p><p>　　PlaySnd(TURNHEAD);</p><p>　　PlaySnd(TURNHEAD);</p><p>　　PlaySnd(TURNHEAD);</p><p>　　ImportFiveComma

87、nd(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　*(unsigned int *)0x7012 =

88、 1;</p><p>　　uiActivated = 0;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case Command_Three_ID:</p><p>　　switch(uiBS_Team)</p><p><b>　　{</b>&l

89、t;/p><p>　　case 0://第一組的第四個(gè)命令（跳舞）</p><p>　　//跳舞，清看門(mén)狗，時(shí)間比較長(zhǎng)</p><p>　　Robot_Dance(2);</p><p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 0x0001;</p><p><b>　　break;<

90、;/b></p><p>　　case 1://第二組的第四個(gè)命令（左轉(zhuǎn)）</p><p>　　//播放旋轉(zhuǎn)聲音，向左旋轉(zhuǎn)</p><p>　　Robot_TurnLeft(1);</p><p>　　PlaySnd(WALK);</p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);&

91、lt;/p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2://第三組的第四個(gè)命令（發(fā)射）</p><p>　　//播放咚咚聲音，發(fā)射飛盤(pán)</p><p&

92、gt;　　Robot_Shoot_Prepare(5);</p><p>　　Delay(1500);</p><p>　　Robot_Shoot2(3);</p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop

93、;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 1;</p><p>　　uiActivated = 0;</p><p><b>　　break;

94、</b></p><p>　　case Command_Four_ID:</p><p>　　switch(uiBS_Team)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0://第一組的第五個(gè)命令（再來(lái)一曲）</p><p><b>　　

95、//再來(lái)一曲</b></p><p>　　Robot_DanceAgain(2);</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1://第二組的第五個(gè)命令（右轉(zhuǎn)）</p><p>　　//播放聲音，向右旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)到第一組命令，設(shè)置uiBS_Team為0，推出循環(huán)<

96、;/p><p>　　Robot_TurnRight(1);</p><p>　　PlaySnd(WALK);</p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop;</p><p><

97、b>　　break;</b></p><p>　　case 2://第三組的第五個(gè)命令（連續(xù)發(fā)射）</p><p>　　//連續(xù)發(fā)射飛盤(pán)，導(dǎo)到第一組命令，設(shè)置uiBS_Team為0，退出循環(huán)</p><p>　　Robot_Shoot_Prepare(5);</p><p>　　Delay(1500);</p&

98、gt;<p>　　Robot_Shoot_Five(3);</p><p>　　ImportFiveCommand(0xf700);</p><p>　　uiBS_Team = 0;</p><p>　　goto Loop;</p><p><b>　　break;</b></p><p

99、><b>　　}</b></p><p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 1;</p><p>　　uiActivated = 0;</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p>&

100、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(uiRes == NAME_ID)</p><p><b>　　{</b></p><

101、;p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 1;</p><p>　　uiActivated = 1;</p><p>　　uiTimerCount = 0;</p><p>　　PlaySnd(OK);//播放應(yīng)答OK</p><p><b>　　}</b></p>&l

102、t;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(uiActivated)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(++uiTimerCount > 700)</p&g

103、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　*(unsigned int *)0x7012 = 1;</p><p>　　uiActivated = 0;</p><p>　　uiTimerCount = 0;</p><p>　　PlaySnd(HOOO);</p><p

104、><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　uiKey = *P_IOA_Data;</p><p>　　uiKey = uiKey&0x0004;</p><p>　　if(uiKey == 0x0004)</p><p&