语音型家用电器控制系统设计Word文档下载推荐.docx
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学生（签名）：
日期：
年月日
目录
前言2
1整体设计方案概述3
1.1整体设计方案3
1.2硬件电路整体设计3
2语音控制系统的硬件设计及软件调试4
2.1主控模块4
2.2语音模块6
2.3电源模块7
2.4液晶显示模块7
2.5继电器模块8
2.6调试方法9
2.7本章总结9
3系统流程图及实物演示9
3.1系统程序流程图9
3.2外观图与内部电路图10
3.3实验操作11
总结14
参考文献：
14
学生：
付晓蕾（指导老师：
苗磊）
（淮南师范学院电气信息工程学院）
摘要:
语音型家用电器控制系统，是以IAP15F2K61S2为主要平台，设计的一款可以通过按键或语音实现对家用电器控制的装置。
语音控制通过语音模块LD3320采集语音信号，将语音信号传送给主控芯片，主控芯片作出判断后作出相应的输出，控制对应的继电器，同时主控芯片驱动液晶，通过液晶1602显示各端口的输出的状态，电磁继电器的状态也可通过按键改变，电源使用输出为220V的开关电源，串口用引脚引出[1]。
该作品具有成本低廉、操作方便、响应速度快等特色，具有一定的实用价值和潜在的市场前景。
关键词:
语音识别；
家电语音控制；
语音确认
Voicetypehomeappliancescontrolsystemdesign
Student:
FuxiaoLei（GuidanceTeacher：
MiaoLei）
（CollegeofElectricalandInformationEngineering,HuainanNormalUniversity）
Abstract:
Speechhomeappliancescontrolsystem,isaIAP15F2K61S2asthemainplatform,designofacanbeachievedbybuttonsorvoiceforhomeappliancescontroldevice.VoicecontrolbyvoicemoduleLD3320acquisitionspeechsignal,thevoicesignaltransmittedtothemaincontrolchip,themaincontrolchipafterthejudgemakecorrespondingoutput,correspondingrelaycontrol,mastercontrolchipdriveLCDatthesametime,throughtheliquidcrystaldisplay1602portoftheoutputofthestate,thestateoftheelectromagneticrelaycanalsobethroughthekeychange,powersupplywitha220voutputswitchingpowersupply,leadtoaserialportwithpin[1].Theworkshaslowcost,easyoperation,fastresponsespeedandothercharacteristics,hascertainpracticalvalueandpotentialmarketprospect.
Keywords:
Speechrecognition;
homeappliancevoicecontrol;
speechrecognition
前言
据了解，在20世纪90年代中期之后，自动控制行业逐渐成熟，作为一个庞大而独立的行业，其发展受到了多重动力的驱动：
一部分原因是市场驱动，应用市场需求的增长,市场继续扩大,以便智能自动控制在农业、工业、军事等领域已经覆盖了几乎所有的应用程序应用市场,除此之外还有是技术驱动，随着智能等相关技术蓬勃快速发展，智能自动控制行业已经在高端技术行业中得到了飞速发展。
智能自动控制产品在中国和其他发展中国家,现阶段市场虽小,在试探性的初始阶段,但增长速度相对较快,有巨大的市场发展空间。
虽然现在的市场上存在大量的智能装置，但真正意义上的人机智能却为数不多，由于成本高，技术难等特点，真正走进普通百姓生活中的智能装置也是少之又少的[2]。
这些年来，随着市场经济发展不断的完善，以及城市规划水平不断提高，人民生活水平也在不断的提高，家用电器也从原来的几样简单的电风扇、电灯到现在各式各样的电气自动化装置。
也正是因为现在各种家用电器的普及，也使家庭用电线路越来越复杂，这也给美好的生活时而带来一些不便利之处。
因此，人们迫切地希望有高技术，高水平的装置来解决这些问题，语音型家用电器控制器就应运而生了。
我们都知道,语音在全世界、全人类、全社会中，有着不可动摇的地位，十分重要。
在近代和现代信息社会中,在日常生活的各个方面和国家地区,甚至社会舆论,《世界新闻报》以及各种重要会议,都依赖于语言、文本信息、近年来,家庭中已经普及了电话、移动电话和互联网。
在各种高端技术产品中，语音编码和智能语音合成、语音信号处理控制,充分发挥巨大的作用。
另外,我们预想的口呼打字机、语音翻译机,已经不是梦想而是正在进行中的研究工作了。
人类早就发明机器能被语音指挥和控制,机器的执行情况也能用语音来操控[3]。
这些情况在许多领域已经部分地逐步实现了。
据调查了解，计算机芯片的运算能力以及集成度,每一年多就提高一倍,并且它的成本又在不断降低,正因为这样,在人们的社会生产和生活的各个方面，它已经得到了广泛地应用。
然而,相比于主机,它接收信息的外部设备。
既能说话又能听懂人类语言的计算机暂时还不能普遍使用。
换句话说，语音识别、语音合成技术和其他议题，如问题的理论问题没有解决，需要更多的努力来继续发展。
LD3320芯片是一个“语音识别”高端ASIC技术。
该芯片由语音识别处理器和一些外部电路集成，其中就包括语音插孔、音频输出接口、AD\DA转换器[7]。
该芯片不需要任何其他外部辅助芯片（例如：
闪存）等，是直接集成在可实施的语音识别/声音/交互功能的现有产品。
1整体设计方案概述
1.1整体设计方案
针对作品的要求，我们选用IAP15F2K61S2为主控芯片，通过语音模块LD3320采集语音信号，主控芯片的信号是由语音系统传送过来的，主控芯片作出判断后作出相应的输出，控制对应的继电器，同时主控芯片驱动液晶，通过液晶1602显示各端口的输出的状态，电磁继电器的状态也可通过按键改变，电源使用输出为220V的开关电源，串口用引脚引出，可自行改变指令，方便日常的。
工作流程如图1所示。
图1工作流程图
1.2硬件电路整体设计
电路板的设计采用最大化集成的方式，控制系统的体积可以很大程度上被减少，节省室内空间。
同时也减少了语音控制在调试过程中各个电路之间连线的繁琐。
这样做也能最大化的减少整体系统在导线上的功耗[4]。
为系统提供了稳定性的保障。
模块化的设计和电路板的最大集成方式，能够在某块电路板上出现问题时快速而及时的维修或替代，在最大程度上让语音控制系统适应不同环境的操作[19]。
本设计中把硬件的电路各功能模块进行独立设计电路板，如语音芯片LD3320A、LCD1602、继电器、电源管理电路等，这是为了便于调试、安装，与此同时，单独做板还可以便于电路板的更换。
整体硬件电路图，如图2所示。
图2整体硬件电路图
该作品中主要由主控芯片IAP15F2K61S2；
语音芯片LD3320A；
LCD1602；
继电器组成，其中主控芯片IAP15F2K61S2负责判断是否收到信号，并作出相应的响应；
语音芯片LD3320A负责接收语音信号；
LCD1602显示器负责显示对应输出的状态[5]；
我们用三个继电器分别代表电灯、水壶和电风扇,同时用红、黄、绿三种颜色的LED小灯的亮否分别对应三种继电器的闭合与断开，例如当输入语音信号“开灯”时，对应电灯的继电器闭合，同时代表电灯的红色小灯会亮。
2语音控制系统的硬件设计及软件调试
2.1主控模块
该作品的核心处理器是使用IAP15F2K61S2单片机，IAP15F2K61S2单片机一个芯片是一款单片机，它不需要任何外部晶振，不需要外部复位，低功耗、市场价格低，可在线编程，无需其他仿真器。
外围电路简单方便的功能得到大家一致好评。
IAP15F2K61S2单片机如图3所示。
STC15单片机的功能模块
（1）40针脚STC15系列单片机控制器芯片插座。
（2）与8个8位8段常见的阳极LED显示模块输出和LCD1602接口。
（3）电源USB和外接8-12V直流电源的双电源供电[18]。
（4）USB板载功能串行通信功能，能够完成与PC单片机的串行通信。
单总线扩展，可以添加其他的单总线接口设备。
I2C总线，I2C总线可以做实验。
（5）下载板载USB，串口下载，无需额外的编程;
可以支持串口下载。
图3IAP15F2K61S2单片机
STC15IAP15F2K61S2系列芯片功能特色
（1）STC15IAP15F2K61S2系列芯片在系统和应用程序中可以进行编程，不需要一个程序员，不需要模拟器[6]。
具有很好的操作性，它可以被用来当模拟器。
（2）增强型8051CPU，单时钟周期/机器，1个T，功能强大，比普通8051快8〜12倍。
（3）61千字节的片上闪存程序存储器芯片，擦拭次数超过100000次。
（4）在芯片EEPROM中的大容量块，擦拭人数超过100000次。
（5）8通道10高速ADC的输出,可以实现每秒300000次的速度,三路PWM也可以作为一个3通道D/A转换器[17]。
（6）配备了高精度的时钟芯片,从5MHz到35MHz是可选的,8051的60MHz相当于420MHz。
（7）有两组可用于同一时间的高速异步串行通讯口，可在5组引脚和分时复用之间切换时5设置一个串行端口都可以使用。
（8）各种接口扩展完成。
（9）一种高品质的USB线实现供电系统，程序下载，通讯功能。
2.2语音模块
闪存）等，是直
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