基于SPCE061A的语音控制智能小车设计

语音遥控车的设计与制作

文章编号：１６７１—４５９８（２００７）０９—１１８３一０３中图分类号：ＴＰ２３文献标识码：Ａ

基于ＳＰＣＥ０６１Ａ的语音控制智能小车设计

韩东波，曾

兵，葛良全，肖

鹏，王福刚

６１００５９）

（成都理工大学应用核技术与自动化学院，四川成都

摘要：阐述了一种语音控制智能小车的研制过程；小车能根据经训练的语音命令自行控制其行驶状态，系统采用ｓＰｃＥ０６１Ａ单片机作为检测和控制核心，实现语音信号的采集、处理和识别，采用了双电机驱动小车的行进和转弯，利用红外光电传感器检测障碍物，实

现自动避障，通过对小车的“喊话”——语音命令，小车就进行相应的运动，并且同时播放相应的声音。

关键词：ｓＰｃＥ０６１Ａ；语音辨识；电机控制；自动避障

ＤｅｓｉｇｎｏｆＶｏｉｃｅＣｏｎｔｒｏｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ

ＨａｎＤｏｎｇｂｏ，

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：

６１００５９，Ｃｈｉｎａ）

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＰＣＥ０６ｌＡ；ｖｏｉｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ；ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｖｏｉｄｉｎｇｏｂｓｔａｃｌｅ

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引言

随着电子业的发展，自动化已不再是一个新鲜的话题，无

人驾驶的小汽车也必将进入实用阶段，未来驾驶汽车，不再是只能依靠手动、语音等方式也有可能成为未来汽车的辅助驾驶途径之一。单片机作为计算机技术的一个重要分支、嵌人式系统的核心，广泛用于工业控制、智能仪器、家用电器、智能产品等领域。当前电子设计系统已进入了片上系统时代，单片机的功能也越来越强，使其真正成为系统单片机。本系统模拟将来的智能小车，采用ＳＰＣＥ０６１Ａ单片机作为检测和控制核心，该单片机是一个１６位结构的微控制器，基于ｎＳＰＴＭ内核，具有ＤＳＰ运算功能，内置１０位Ａ／Ｄ及Ｄ／Ａ转换器，丰富的软硬件支持，而且ＳＰＣＥ０６１Ａ单片机集成度高，扩展方便，可靠性好口－２］。

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图１系统方案总体框图

为电压信号，经自动增益放大控制（ＡＧＣ）器调理，通过ＡＤＣ转换为数字量，在处理器中压缩编码存储到存储器中，作为语音资源；语音识别是将对使用者输入的语音命令进行记录并与存储的语音模型进行比较匹配，以确定是输入的何种命令；语音播放是将语音资源中的语音信息解码，解码后的语音信息数字量送到ＤＡＣ转换为模拟量，经过音频放大器，输出到喇叭播放出声音。

（２）小车运动姿态控制原理：小车为四轮结构，前面两轮由前轮电机控制，在连杆和支点作用下控制前轮左右摆动，来调节小车的前进方向（左拐、右拐），后面两轮由后轮电机驱动，为整个小车提供动力，控制小车前进和后退。电动机的驱

系统方案的介绍及总体框架

这是一套嵌入式语音识别系统和一个电动小车的控制系统

的合成设计方案［３］。根据系统要实现的功能，整个系统包括以下几个过程，系统的总体方案图如图１所示。

（１）语音录制、识别和播放：麦克风接收语音输入，转换

收稿日期：２００６—１ｌ一２１：修回日期：２００６—１２—２９。

基金项目：成都理工大学大学生科技立项基金资助项目一语音控制智能小车的研制。

作者简介：韩东波（１９８１一），男，陕西西安人，硕士研究生，主要从事嵌入式、计算机自动化测控方向的研究。

葛良全（１９６２一），男，安徽人，博士后，教授，博士生导师，应用核技术与自动化工程学院院长，主要从事计算机测控、人工智能、模式识别、运用核方法技术等方向的研究。

动电路使用典型的“Ｈ”桥式功率驱动电路，由单片机的Ｉ／０口输出控制信号。

（３）红外避障模块实现小车自动绕障功能，为了判别小车行驶中前方的路况信息，在小车的车体前面加入一个传感器，检测前方是否存在障碍物，使用扩散反射型红外光电开关传感器，处理器通过Ｉ／０口检测红外避障模块输出的高低电平，就可判断是否有障碍物存在。

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