现在制造业市场上,工业机器人具有适当大的市场潜力,要使工业机器人真实运用于出产线上的各个方面,满意人们日益增长的需求,就离不开高性能的语音辨认操控体系。跟着计算机软硬件技能、半导体技能、电子技能、通讯技能等的飞速发展人类现已进入后PC年代。语音辨认技能得到了迅猛发展, 支撑语音辨认的各种产品纷繁问世。人类完结了语音指令操控空调、电视、灯火、主动窗布等的运用,让人们的日子“随音所欲”,愈加舒适,愈加快捷。根据凌阳16位SPCE061A单片机规划了一个具有语音辨认功用的机器人。在经过练习后使机器人对练习人的指令做出应对,完结跳两首舞曲、走步、转向、回头、发射飞盘等动作。
语音辨认可划分为练习和辨认两个进程。在榜首阶段,语音辨认体系对人类的 言语进行学习,把学习内容组成语音库存储起来,在第二阶段就能够把当时输入的语音在语音库中查找相应的词义或语义。凌阳16位SPCE061A单片机内嵌32K字闪存,2K字SRAM,内置10位ADC、DAC,有多达14个的中止源。它的CPU内核选用16位具有DSP功用的微处理器芯片, 并且CPU可最高作业在49MHz的主频下,能够十分简单地、快速地处理杂乱的数字信号,因而与其他类型的单片机比较,在数字语音处理方面SPCE061A更具有优势。根据SPCE061A规划了一个具有语音辨认功用的机器人。经过练习,练习人可运用各种指令让机器人完结许多风趣的动作,使得人机交互更具智能化。
SPCE061A最小体系
SPCE061A最小体系中,含有SPCE061A芯片外围的根本模块,其主要由晶体输入模块(OSC)、锁相环外围电路(PLL)、复位电路(RESET)、指示灯(LED)等组成,参看图 4-1。在OSC32O、OSC32I端口接上晶体振荡器和谐振电容,在VCOIN端口接上相对应的电容和电阻后即可作业。在其他不必的VDD端口和GND端口也不能悬空应该接上0.1uF的耦合电容以进步抗干扰才能。 图4-1SPCE061A最小体系。
时钟电路规划
日常日子中的挂钟、实时时钟延时以及其他与时刻相关产品所选用的是32768Hz的实时时钟。在SPCE061A时钟电路中运用的是晶体振荡器,选用频率为32768Hz外接晶体,SPCE061A时钟电路的连线图可参看图。
锁相环电路规划
锁相环(Phase Lock Loop)是将32768Hz的实时时钟(RTC)进行倍频,调整至49.152MHz、40.96MHz、32.768MHz、24.576MHz或20.480MHz的体系时钟Fosc参看图。
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电源模块
电源输入端口是61板的能源供应中心,整块板子的电源都是由此供给进去,可选用电池或稳压电源供给5V输入,并且有必要至少确保电流在50mA以上,不然会形成体系无法倍频和下载犯错。SPCE061A的内核供电为3.3V,由于I/O端口可接3.3V也能够接5V,所以在电源模块中有一个端口电平挑选跳线J5用于挑选端口电压,电源模块参看图,如下:
由于此体系需求的端口高电平为5V,所以图傍边的J5跳线需求跳到1和2上。
放音电路规划
将HM628128A中存储的语音数据次序取出,解码后,以8kHz的速率进行D/A转化输出,语音数据经%&&&&&%滤波康复成原始语音波形,最后用三极管驱动扬声器放音。SPCE061A音频输出共有两个DAC通道,DAC1和DAC2输出的模仿电信号经过DAC1和DAC2引脚输出。DAC的输出规模是0x0000~0xFFFF。DAC1和DAC2的输出数据应写入P_DAC1和P_DAC2单元。上电复位今后,两个DAC均被主动翻开,此时会耗费少数的电流(几个毫安)。如若不需求,尽量封闭DAC输出(将P_DAC_Ctrl单元的榜首方位为1)。并且DAC的直流电压有必要坚持平稳地改变,不然或许由于电压的骤变引起扬声器发生杂音。为减缓电压的改变起伏,然后输出高质量的音频数据能够选用ramp up/down技能。其运用条件是:被唤醒/上电复位后初次运用DAC时,上电复位功用应在被封闭/进入睡觉状况之前。 放音运用的是SPCE061A内部的DAC,电路参看图4-8。图中的SPY0030是凌阳公司的产品。和LM386比较,在作业电压上,LM386需在4V以上,而SPY0030仅需2.4V(两节电池)即可作业;在输出功率上,LM386仅在100mW以上,而SPY0030可达700mW。
机器人硬件驱动电路
机器人驱动电路选用功率较大的三极管搭成H桥来驱动电机然后完结电机的正向旋转与电机的反向旋转,本体系中运用H桥驱动的电机包含两个用于走路的电机与一个头部转向的电机。一起用了一个三极管驱动单向旋转的电机,如加快电机与发射电机。
语音处理技能自身便是一门理论性强、有用面广并且难度较大的归纳学科。而开发出具有语音功用的单片机也是适当困难的。凌阳unsp系列16位单片机,便是习惯这种需求而规划的。凌阳SPCE061A完结语音辨认其共同之处在于:硬件电路简略,由于SPCE061A是一款专门为语音信号处理规划的单片机,麦克风和喇叭能够直接接入,接扩大电路可不必外接。具有一套高效的指令体系,软件编程简单,有相应的API函数,可直接调用。