TOP1 语音辨认操控家用电器体系电路
语音辨认技能是近年来十分活泼的研讨范畴。语音辨认体系的有用化研讨是语音辨认研讨的一个首要方向。以玩具商场为例,具有高科技含量的电子玩具、智能玩具开展迅猛,电子互动式、智能化玩具现已成为玩具职业开展的干流。我国是玩具出产和出口大国,但在高科技玩具的开展方面和国外的间隔很大,因而,及时投入精力广泛开展这方面的研讨,不管对技能立异运用,仍是社会经济开展,都有巨大的现实意义。与机器进行语音沟通,让机器了解你说什么,这是人们长期以来朝思暮想的作业。语音辨认技能便是让机器经过辨认和了解进程把语音信号转变为相应的文本或指令的高技能。近二十年来,语音辨认技能取得明显前进,开端从试验室走向商场。语音辨认功用大大增加了玩具运用的趣味,并使玩详细现出必定的智能性,因而成为大部分电子玩具、智能玩具规划中运用的要害技能。
语音模块
语音输出电路如图所示,其间VDDH为参阅电压,VSS是体系的模仿地。音频信号由SPCE061A 的DAC引脚输出送到电路的J4端,经过音量电位器R9的调理端送到集成音频功率扩大器SPY0030,经音频扩大后,音频信号从SPY0030输出经 J2 端口外接扬声器播映声响。 SPCE061A内置2路10位精度的DAC,只需求外接功放电路即可完结语音的播映。图中的SPY0030是凌阳的一款音频扩大芯片,能够作业在 2.4~6V规模内,最大输出功率可达700mW。 J5 都是语音输出接口,;是两针的插针外接喇叭,由DAC 输出引脚经语音集成。
扩大器SPY0030 扩大,然后输出。SPY0030 是音频功率扩大器。因为声响是不同振幅和不同频率的波,即沟通讯号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的沟通扩大倍数,运用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容阻隔出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象称为三极管的扩大作用。经过电流与电压的一起扩大,就完结了功率扩大。R14为可调电阻,当调理阻值巨细事,即调理了基极的输入信号,终究影响的便是输出信号即语音输出音量的巨细。SPY0030的扩大倍数固定为20倍。
语音输入电路如图所示,其间VMC供给传声器的电源,AVSS1是体系的模仿地,VCM为参阅电压,1脚和2脚别离是传声器X1的正极、负极的输入引脚,衔接SPCE061A的MICP、NICN管脚上。当对着传声器说话时,1脚和2脚将跟着传声器输入的声响发生改动的波形,并在SPCE061A的两个端口处构成两路反相的波形,送到SPCE061A 操控器内部的运算扩大器进行音频扩大,经过扩大的音频信号,经过ADC转化器转化为数字量,保存到相应的寄存器中。 SPCE061A的A/D转化器有8个通道,其间有1个通道是MIC-NI输入,它专门用于对语音信号进行采样。语音信号经过MCI转化成电信号,然后输入至SPCE061A内部前置扩大器。因为人们说话时,麦克风间隔嘴边的间隔不同,语音信号的能量将会有很大的差异,此刻,假如芯片的的输入信号太大或是太小都将影响辨认的精度。而SPCE06lA内部就带有主动增益操控电路AGC能随时盯梢、监督前置扩大器输出的音频信号电平,当输入信号增大时AGC电路主动减小扩大器的增益;当输入信号减小时,AGC电路主动增大扩大器的增益,然后以补偿太小或是太大的信号,以便使进入户A/D的信号坚持在最佳电平,又可使削波减至最小。 SPCE061A芯片中现已集成了音频输入专用ADC以及AGC扩大电路,因为此芯片外部的电路比较简略。
MICP和MICN将跟着MIC发生的波形改动,并在两个端口处构成两路反相波形,在经过两级运放扩大,把扩大的语音信号交给ADC转化为数字量,这时就能够经过单片机编程对这些数据进行处理,进行语音处理辨认等功用。 正如咱们在前面介绍的61 板具有强壮的语音处理功用,如图3-8所示,X1 是语音的MIC 输入端,带主动增益(AGC)操控。
SPR4096外扩Flash模块
在本体系中,当咱们对体系进行练习、辨认、操作时,有一些语音提示,因为SPCE061A内部只要32k字的flash空间,除了一部分空间作为程序的存储之后,剩下的用来存储语音数据时远远不够的,所以体系外扩了flash。SPR4096与SPCE061A的衔接办法为:SCK与SPCE061A的 IOB0接,SDA与SPCE061A的IOB1口接。SPR4096按串行接口形式作业,要把CF2~CF0均接高电平。CF7为低电平时选中 FLASH,高电平时选中SRAM。 SPR4096是一个高性能的4M-bit(512&TImes;8-bit)FLASH,分为256个扇区。每个扇区2Kbyte。SPR4096还内置了以个 4K&TImes;8bit的SRAM。在进行FLASH的编程/擦除时,能够并发履行SRAM的读/写。SPR4096内置了一个总线存储器接口和一个串行接口,它答应单片机经过8-bit并行形式或许1-bit的串行形式拜访FLASH/SRAM存储区。 SPR4096串行接口的作业频率可到达5MHz。SPR4096有两个电源输入端VDDI和VDDQ。VDDI是给内部FLASH和操控逻辑供电的;VDDQ是专门为I/O供电的。
供电电压VDDQ:2.25V~3.6V。SPR4096最大读电流为2mA,最大编程/擦除电流为6 mA 。SPR4096模块包含总线存储接口,串行接口,SRAM,编程与擦除操控器和一个4M的FLASH。挑选串行接口时,SCLK作为时钟信号线,SDA 作为1-bit的数据线。假如接纳到FLASH的读指令或许SRAM的读/写指令,串口会把这些指令传给编程和擦除操控器,让编程和擦除操控器去完结相应操作。 串行接口形式的选中是经过CF2~CF0来完结的。当CF2~CF0均接高电平时,选中的便是串行接口形式,在串行接口形式下,CF7为低电平时选中 FLASH,高电平时选中SRAM。该芯片有SIF(Serial Interface)和BMI(Busmenory Interface)两种作业办法,但DIP24只支撑SIF办法。
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TOP2 语音辨认机器人体系电路
体系电源电路规划
SPCE061A选用低电压供电办法,这能够大大下降芯片的功率损耗。其间,SPCE06lA的电源分两种,即内核电源(VDD)和I/O口电源(VDDH)。I/O口电源选用5V电压,而内核电源则为3.3V或许更低。下降芯片内核电压的意图首要仍是下降芯片的功耗,一起也能够下降芯片的作业温度,延伸芯片运用寿命。尽管这种语音芯片的作业电压规模很大,可是为了使芯片内核运转愈加安稳,一起又确保I/O口及外部扩展部件的作业电压要求,电源电路选用芯片7805和SPY0029别离供给5V和3.3V电压完结对整个体系供电。 7805芯片电路中正常作业是,输入、输出电压差为2~3V。电路中接近引脚处接入电容C40、C41用来完结频率补偿,避免稳压器发生高频自激震动和按捺电路引进的高频搅扰,C39是电解电容,以减小稳压电源输出端由输入电源引进的低频搅扰。
6是维护二级管,当输入端短路时,给输出电容器C39一个放电通路,避免C39两头电压作用于调整管的be结,形成调整管be结击穿而损坏。
操控与成果显现电路
键盘模组可直接用排线与61单片机I/O口相连。1*8KEY 的8 列别离界说为COL1~COL8,1 行界说为ROW1。如图3-11所示。 按键别离和SPCE061A的IOA0~IOA7相连,他们的作用别离为1个体系开要害,1个体系复位键,1个单个指令练习按键,1个一切句子循环练习按键,剩下4个开端设定为LCD功用操控按键。每个按键的按下与抬起都会送给IOA口一个电压值,当按键按下使相应的IOA口得到一个高电压。相反,则为低电压。单片机则依据IO口的电压值进行相应的操作。
LED模组
运用LED显现来测验是否到达操控电器方针。运用数码管显现数字的不同来模仿验证是否能到达对家用电器的操控。 LED和LCD电路作为体系的显现部分,以显现当时的体系情况及辨认成果以便查验试验成果和提示用户进行下一步操作。LCD部分在试验阶段可不接入。 计划选用内置SPLC0501点阵式图形液晶显现模块由液晶驱动操控器SPLC501、LCD显现器和外部设备的接口等几部分组成,液晶驱动操控器 SPLC501集行、列驱动器、显现数据存储器(DDRAM,Display Data RAM)和操控器与一体,广泛用于小规模液晶显现模块。内置SPLC501点阵式图形液晶显现模块的管脚摆放和SPEC061A接线办法如图所示。
尽管完结了语音操控家用电器,可是总的来说体系界面不是很友爱。为此,咱们能够充分运用计算机和通讯技能,并用VB等软件开发友爱的办理界面,将数据和其他信息经过计算机一致进行办理和操控。
语音辨认机器人体系电路规划
现在制造业商场上,工业机器人具有适当大的商场潜力,要使工业机器人实在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、通讯技能等的飞速开展人类现已进入后PC年代。语音辨认技能得到了迅猛开展, 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。依据凌阳 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, 而且CPU可最高作业在49MHz的主频下,能够十分简略地、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。依据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,其首要由晶体输入模块(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端口接上晶体振动器和谐振电容,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搅扰才能。 图 4-1 SPCE061A最小体系。
TOP3 机器人硬件驱动电路
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,而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,因为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:
因为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,语音数据经电容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,此刻会耗费少数的电流(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)。而且DAC的直流电压有必要坚持平稳地改动,不然或许因为电压的骤变引起扬声器发生杂音。为减缓电压的改动起伏,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、有用面广而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,因为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,软件编程简略,有相应的API函数,可直接调用。
TOP4 SPCE061A智能小车语音辨认电路
本文运用凌阳单片机规划一个具有语音辨认功用的智能遥控小车。该规划将遥控车由传统的手动遥控改成了语音辨认遥控,集成了先进的语音辨认技能,加上小车的机动灵活的特色,使操控者能够经过语音操控小车完结预设动作,然后开释操控者的双手,而且小车和操控者之间还具有必定的交互功用。所以此次研讨具有较强的有用性和开展远景。
继电器驱动电路的规划
因为单片机I/O口供给的电流太小,不能直接驱动继电器作业。在这里选用8050NPN管来供给一个开关电压,完结I/O口对继电器的驱动;用IN4007去掉继电器断开时线圈发生的反向电流,维护8050NPN管不被损坏。继电器驱动电路如图所示。
行进状况操控电路规划
如图所示为行使状况操控电路,整个小车的行进状况由两个电机MOTOR A和MOTOR B来操控;MOTOR A操控小车的左面两个轮子,MOTOR B操控小车右边两个轮子。详细操控如所示。
麦克录音输入及AGC电路
麦克风电路如图所示。凌阳的SPCE061A是16位单片机,具有DSP功用,有很强的信息处理才能,最高时钟可到达49M,具有运算速度高的优势等等,这为语音的播映、录放、组成及辨识供给了条件。本体系接入MIC电路如下图所示,MIC为录制语音辨识指令服务。麦克录音输入及AGC电路。
语音播报电路
音频部分的原理图如下所示,鄙人图中能够看到两个跳线,其作用在于能够丈量DAC的输出波形;别的拔掉跳线,能够断开DAC到喇 叭扩大的通路,使得DAC通道处于开路状况。这样便于用DAC做其他用处,用户能够用过这个跳线来参加自己的外围电路。
本规划归纳运用了SPCE061A丰厚的硬件资源,成功的完结了语音操控功用。下面简略的介绍一下实践运用中的一些资源优势:在硬件方面,较高的履行速度、内置的硬件乘法器、ADC和DAC功用、内置的AGC主动增益环节,这些为语音处理供给了强壮根底。在软件方面,规范的C言语编程,丰厚的语音资源函数为编程供给了很大的便利。 该规划计划结构简略,以单芯片完结了语音播映与辨认以及电机操控功用,适当于“语音辨认芯片+一般单片机”的功用。可是比“语音辨认芯片+一般单片机”计划完结起来要简略许多,而且本钱也会下降许多。
TOP5 AVR单片机语音辨认电路模块
依据AVR单片机的语音辨认体系规划,体系以AVR单片机为操控中心,完结对人的语音的辨认操控。体系选用的主控芯片为Atreel公司的 ATMEGAl28,语音辨认功用选用ICR oute公司的单芯片LD3320。LD3320内部集成语音辨认算法,无需外部FLASH,RAM资源,能够很好地完结非特定人的语音辨认使命。一起该芯片内部集成了MP3播映功用,支撑MPEG等格局,可完结语音提示或MP3歌曲的播映功用。因为内部含有16位A/D、D/A转化器和功放电路,所以不需求外接功放电路就能够发生明晰的声响。该体系现已预留好各种接口,具有杰出的扩展性。
LD3320语音辨认电路
LD3320芯片是一款“语音辨认”专用芯片。该芯片集成了语音辨认处理器和一些外部电路,包含A/D、D/A转化器、麦克风接口、声响输出接口等,而且能够播映MP3。不需求外接任何的辅佐芯片如FLASH,RAM等,直接集成到产品中即能够完结语音辨认、声控、人机对话功用。图3为LD3320电路原理图,与MCU通讯选用SPI总线办法,时钟不能超过1.5MHz。
麦克风作业电路如图所示,音频输出只需将扬声器衔接到SPOP和SPON即可。运用SPI总线办法时,LD3320的MD要设为高电平,SPIS设为低电平。SPI总线的引脚有SDI,SDO,SDCK以及SCS。INTB为中止端口,当有辨认成果或MP3数据缺乏时,会触发中止,告诉MCU处理。 RSTB引脚是LD3320复位端,低电平有用。LED1,LED2作为上电指示灯。
嵌入式语音辨认处理ISD-SR3000运用电路
由ISD-SR3000构成的语音辨认体系由电路如图2所示。以下别离介绍电路中各部分的功用。
时钟电路
SR3000内含片内振动器,但运用时也可经过X1和X2/CLKIN端的外接晶振或外部时钟源来发生时钟信号。外部时钟源信号应经过X2/CLKIN端输入。要留意的是,外部时钟源电平与CLKIN的输入电平要相符(3.3V或5V)。
外接晶振可经过X1和X2/CLKIN端与芯片内的振动电路相连。为削减寄生电容和电感对振动频率的影响,外接的晶振和电容应尽量接近X1和X2 /CLKIN端。ISD-SR3000可作业在3.3V±10%和5V±10%两种电压,不同电压的接线办法不同。图3是选用3.3V电源时的接线图,图 4为选用5V电源时的接线图。SD-SR3000具有低功耗形式,在低功耗形式时的电流耗费仅12mA,此刻芯片中的一些功用模块处于未激活状况,因而不能进行语音辨认。低功耗形式时的引脚CS0和CS1有必要置1,这时,MWCLK、MWDIN信号将坚持在Vss+0.5V,而RESET、MWCS信号则将坚持在Vcc- 0.5V。
TOP6 揭秘DSP和HMM的语音辨认体系电路
存储器接口
ISD-SR3000运用扩展的Flash(闪存)和RO来存储声响标签、词汇、提示符和音质模型。主张选用16M以上存储容量的扩展Flash存储器,如Am29LA160D等。外接64kB的SRAM可完结HMM算法。表2给出了扩展地址线的接口信号。
ISD-SR3000可为模仿和数字电话供给一个支撑主和从CODEC接口形式的CODEC接口,该接口具有8位和16位的信道宽度,能支撑可变和固定格局的通讯协议。在主形式下,可运用SR3000来操控CODEC的运转以满意模仿电话和独立规范的运用;在从形式下,CODEC接口由外接信号操控,此形式可用于数字电话,如ISDN或DECT线等。CODEC接口运用的5个信号别离为CDIN、CODUT、CCLK、CFS0和CSF1。其间 CDIN、CDOUT、CCLK和CFS0被衔接到榜首个CODEC。CDIN、CDOUT、CCLK和CFS1被衔接到第二个CODEC接口。数据经过 CDOUT输出端传送给CODEC接口,并经过CDIN输入端从CODEC读出。CCLK和CFS0端在主形式下为输出状况,而在从形式下为输入状况。 CFS1是一个输出端。
揭秘DSP和HMM的语音辨认体系电路模块规划
语音信号收集模块首要包含语音信号的输入输出模仿通道、DSP和AD50的衔接、DSP和AD50的周边设备衔接等。其间,DSP和AD50的周边设备衔接包含电源电路、时钟电路、复位电路、存储器扩展电路和去耦电路等,这些电路的衔接可查看相关芯片材料。语音信号的前后端处理首要由输入输出模仿通道组成。这两个电路的首要作用是将信号进行处理,尽量削减输入输出引进的噪声。一起,还能够调整输入输出的扩大系数,使语音信号合适各种不同的功放,得到最佳的语音作用。为了到达更好的作用,AD50的模仿信号输入选用差分输入办法,即运用两个运算扩大器,将单端输入信号转化成差分输入信号,电路衔接如图3.5所示。运用差分信号,信号一J下一负一起进入收集体系,假如此刻有随机噪声呈现,经过『F负信号的加减,能够有用消除部分噪声。
AD50差分输入电路
AD50的D/A输出为差分信号,能够直接驱动600欧姆的负载。
差分输出电路
要使TLC320AD50正常作业,还需求进行电源供电及去耦电路以及一些功用引脚包含帧同步推迟输出、电压下拉、输出监控、参阅电压过滤输出等的衔接,详细衔接如图3.7所示。
TLC320AD50外围电路
DSP经过多通道缓冲串口衔接AD50。DSP最多能够使一个缓冲串口与3个AD50芯片衔接。本体系选用DSP为主设备、AD50为从设备的衔接办法。如图3.8所示,AD50的时钟信号MCLK由DSP的定时器0的输出TOUT0供给,时钟频率能够经过设置定时器0来改动。AD50的移位时钟输出 SCLK衔接到DSP的缓冲串口0的接纳时钟引脚CLKR0,帧同步信号FS衔接到DSP缓冲串口0的FRXO。AD50的FC引脚衔接到DSP的通用 I/O引脚XF,用于操控二次串行通讯。图3.8中DSP的DR0为输入,其他均为输出。
TOP7 程序存储器电路
程序存储器首要用于体系运转时,将收集的数字语音信号暂时存储在RAM中以备后续的处理。因为收集的数据不是太大,扩展32k的程序存储器即可满意要求。因而本体系只用到CY7C1021的低32k字空间,将DSP的地址线的低15位与CY7C1021的地址线引脚相连,而地址线的1卜18位经过一个数字逻辑电路后用于寻址CY7C1021的低32k字空间。电路原理图如图3.9所示。
Y7C1021首要电路原理图
图3.10是CY7C1021读和写信号数字逻辑电路。图中,DSP的DSP—R/W和DSP—MSTRB引脚经过或门后的输出作为SRAM的写信号,DSP—R/W的非和DSP—MSTRB引脚经过或门后输出作为SRAM的读信号。
图3.1l是CY7C1021的第16位地址引脚数字逻辑电路。图中,DSP A15经过一个非门作为二四译码器SN74LSl39AD的使能信号,DSP A16和DSP A17经过译码器后输出端Yl与Y2的非经过一个与门后的输出作为SRAM的第16位地址线。因而,低32k的SRAM映射到DSP程序空间的0X1 8000__oXlFFFF。
数据存储器电路
数据存储器首要用于存储编译后的体系软件的数据,用于语音辨认体系板上电自举。选用flash芯片,是因为flash芯片是电可擦可写芯片,能够在线对flash进行操作,修正运用程序便利。地址缓冲器和数据缓冲器电路衔接别离如图3.12和3.13所示:
SN74LVTHl6244外围电路
SN74LVTHl6245外围电路原理图
TOP8 LED显现电路与外围电路规划
SST39VFl60有1M*16bit的容量,但扩展数据存储器只需64K空间足以,所以电路SST39VFl60的地址线的高4位接地。电路原理图如图3.14所示:
SST39VFl60外围电路
LED显现电路
LED显现电路在此体系顶用于显现语音辨认的成果,与输入的语音比较可知体系辨认率的凹凸。电路顶用SN74LS373作为暂存器,经过DSP的I/O 端口挑选引脚IS和DSP的第17个地址引脚来操控SN74LS373的输出使能端,用一个共阴极七段数码管来显现辨认成果【241。电路图如图3.15 所示:
LED显现电路原理图
J-TAG电路
JTAG规范是IEEEl990年发布的1 149.1规范的又一称号,是针对现代超大规模集成电路测验、查验困难而提出的、依据鸿沟扫描机制和规范测验存储口的国际规范。JTAG规范发布今后,TI公司为其今后的DSP器材均设置契合国际规范的JTAG逻辑测验口,经过JTAG测验口拜访和调试TI DSP芯片。电路规划中需求留意的问题:当仿真器与DSP间隔大于15.24cm时,JTAG仿真头与DSP之间的EMUO、EMUl、TMS、TDI引脚互联时应经过上拉电阻接高电平,而TMS、TDI、TDO、TCK之问互联时还要加缓冲器,只在间隔小于15.24cm时它们之间不必经过缓冲器衔接。
JTAG在线仿真电路原理图
电源电路
此体系中,有两类电压,一类是DSP芯片的内核电压,为1.8V,另一类是DSP的外围电路供电电压,为3.3V。为了能够满意双电压供电,本体系选用TPS767D318电源芯片供电。依据芯片引荐电路建立电路原理图如图3.17所示:
体系电源供电电路原理图
简述了与硬件相关的驱动程序的规划,将硬件驱动程序与语音辨认程序归纳,编译经往后载入方针板即对语音信号进行辨认。介绍了一个依据DSP的非特定人汉语孤立数字语音辨认体系的规划进程,体系经过AD50芯片将模仿语音信号收集到DSP芯片中,再选用语音辨认算法对收集到的信号进行处理,并将辨认的成果用LED输出完结了整个体系规划。
TOP9 语音辨认体系在家庭监护机器人运用电路
语音是人类最常用的沟通办法,也是人类和计算机沟通最巴望的办法。因而用语音同计算机沟通也成为了最近研讨的热门,计算机对语音的了解是计算机科学中的一个引人人胜的、赋有挑战性的课题。我国语音辨认研讨作业开端的较晚,但近年来开展得很快,一向紧跟国际水平,国家也很注重,中科院主动化所研发的非特定人、接连语音听写体系和汉语语音人机对话体系,其字准确率或体系呼应率可达90%以上。鉴于我国未来巨大的商场,国外也十分注重汉语语音辨认的研讨。
STM32嵌入式语音辨认电路模块规划
介绍了一种以ARM为中心的嵌入式语音辨认模块的规划与完结。模块的中心处理单元选用ST公司的依据ARM Cortex-M3内核的32位处理器STM32F103C8T6。本模块以对话办理单元为中心,经过以LD3320芯片为中心的硬件单元完结语音辨认功用,选用嵌入式操作体系μC/OS-II来完结一致的使命调度和外围设备办理。经过很多的试验数据验证,本文规划的语音辨认模块具有高实时性、高辨认率、高安稳性的长处。
语音辨认电路
图3为语音辨认部分原理图,参照了%&&&&&%Route发布的LD3320数据手册进行规划。LD3320的内部集成了快速安稳的优化算法,不需外接Fla-sh、RAM,不需求用户事前练习和录音而完结非特定人语音辨认,辨认准确率高。
图中,LD3320选用并行办法直接与STM32F103C8T6相接,均选用1kΩ电阻上拉,A0用于判别是数据段仍是地址段;操控信号,复位信号以及中止回来信号INTB与STM32F103C8T6直接相连,选用10kΩ电阻上拉,辅佐体系安稳作业;和STM32F103C8T6选用同一个外部8 MHz时钟;发光二极管D1、D2用于复位后的上电指示;MBS(引脚12)作为麦克风偏置,接了一个RC电路,确保能输出一个起浮电压给麦克风。
智能语音辨认云台滚动模块电路规划
云台滚动电路
双自由度云台有4 个操控滚动方向的端口, 别离是水平左转、水平右转、上升、下降, 需求24 V 的沟通电来驱动, 而语音辨认成果的二进制序列经过解码后由单片机AT89S52 的I/O 口输出, 其端口电平是0 ~5 V 的直流。为了能使单片机依据语音辨认成果驱动云台滚动,在AT89S52 和云台之间放置一个电流扩大器材ULN2003 。ULN2003 是大电流、高耐压达林顿阵列, 包含7 个达林顿管, 在5 V 的作业电压下, 能够与TTL 和CMOS 电路直接相连, 这样就能够直接处理本来需求规范逻辑缓冲器来处理的数据。将操控云台滚动方向的4 个端口D_Right 、D_Left 、D_Up 、D_Down 别离与继电器K1、K2、K3、K4 相连, 单片机AT89S52 依据解码后的语音辨认成果操控继电器的断开和闭合, 然后操控云台滚动的方向和视点。云台滚动电路图如图所示。
TOP10 语音辨认播映电路
语音辨认播映电路首要由语音芯片LD3320、STC10L08XE 单片机及其他外围电路构成。语音芯片LD3320 内部固化有完好的非特定人语音辨认特征库和高效的非特定人语音辨认搜索引擎模块, 不需求事前练习和录音。只需求单片机把候选辨认句子的拼音串传入芯片内部, 经过芯片内部的DSP 算法, 找出最佳辨认成果。一起此芯片还支撑MP3 播映功用, 此刻需求外接Flash 芯片, 用来存储播映的声响资料等数据。STC10L08XE 单片机读取串行存储芯片的MP3 数据, 顺次送入LD3320 芯片内部就能够从芯片的相应引脚输出声响。STC10L08XE 单片机与语音芯片LD3320 之间选用并行的通讯办法, 故在硬件上需求运用8 根数据线和4 个操控信号将语音芯片与单片机并行衔接。
最小体系电路
最小体系电路图如下图所示,在OSC0,OSC1 口接晶振以及谐振电容,在锁相环接入相应电容电阻,在电源端和接地端接上0.1UF 去耦电容,进步考搅扰才能。
SPCE061A 语音辨认模块硬件结构
在SPCE061A 主控芯片对语音信号进行A/D 转化具有专门的转化通道——声响模-数转化通道。而且SPCE061A 内部置有麦克风扩大电路和主动增益操控部分。主动增益操控部分能够主动调理所收到的麦克风音量,这样使得该体系不会遭到发送指令的人所在方位的约束。 SPCE061A 内部的麦克风前置扩大电路首要由输入级、中间级、输出级三部分组成,输入级选用的是差分扩大电路,它是麦克风前置扩大电路的首要组成部分,差分扩大电路作为输入级有很大的优势,能够有用的按捺输入端输入的共模搅扰,关于输入的有用差分信号则不会发生任何搅扰。本体系的语音辨认信号输入电路如下图所示。 C23,C24 是作为退偶电容用,削减噪音信号对语音辨认的搅扰。
SPCE061A 的音频输出模块硬件电路规划图如下所示:
电源模块电路规划剖析
TOP11 RSC-4X系列语音辨认集成运用电路
在本体系中SPCE061A 所需求用到的3.3V 电源,选用AMS1117 芯片发生。AMS1117 是一个正向低压降稳压器,AMS1117 有两种:一种为固定输出电压,输出的电压值有:1.5V、1.8V、2.5V、2.85V、3.0V、3.3V;另一种为可调理输出电压。AMS1117 内部集成了过热维护电路和过流维护电路。为了维护AMS1117 的安稳性,在输出端要接一个至少22UF 的钽%&&&&&%由AMS1117 构成的3.3V 电压发生电路图。
由LM2576 构成的5V 电压发生电路图如下图所示:
电机驱动模块硬件电路规划
L298 是专用驱动集成电路,能够驱动理性负载,例如:大功率直流电机和步进电机等,可驱动46V,2A 以下的电机。其输入端能够直接与单片机衔接,而且能够完结电机的正转、回转、加快和减速等操控。L298 有两个电源,别离为逻辑电源和动力电源,6V 为逻辑电源。12V 为动力电源。电路图如下所示:
总的来说,计仍是比较简略的,关于语音辨认技能更是有了全新的知道,彻底把握了SPCE061A的原理及其技能。还有,语音辨认是一项很有运用远景的全新项目,能够运用于多种未来新新项目,运用规模广,可靠性高。是一个很有出路的立异项目!
RSC-4X系列语音辨认集成运用电路规划
RSC-4x系列是新一代嵌入式语音辨认处理器%&&&&&%,它具有集成度高、外围电路简略、功耗低、不怕掉电、运用便利等特色。一个完好的语音辨认体系仅由RSC-4x系列芯片及少数外部元器材(扬声器、麦克风、音频输入/输出电路、存储器和电池或整流稳压电源)等组成.R S C-4 x系列芯片适用7.0语音辨认技能RSC-4x系列芯片一般选用48P/64P/100P-LQFP封装。
作业原理:RSC-4x是一种交互式智能语音辨认电路,经过履行内嵌的马尔可夫链和神经网络去处理语音辨认。说话者需求在芯片的外部存储器(如 sRAM、EEPROM、闪存等)存储语音辨认信息,辨认进程中需求ROM去存储要被辨认的字.RSC-4x有如下几个首创的辨认特性:
1、语音辨认无须练习。在一个活动单元内可辨认16个字(单元存储的字由内部ROM和外部存储器约束)。
2、接衔接纳每一个特别的字。因为这个功用,所以此产品能够用在一般的场合和对一些特别的字时需求安静的环境。
3、字定点丈量答应芯片一次可接衔接纳达5个SI或10个SD,在该字定点办法下,无须坚持安静的环境.RSC-4x系列可在芯片的sRAM中存储6个sD字或在外部存储器中存入更多的字。
RSC-4x运用奇妙的频域规矩供给高质量语音组成,典型的数据率小于5k/s.语音组成需求片内或片外ROM去存储所要组成的语音数据.RSC-4x 供给4种高质量音乐/语音组成手法.RSC-4x独到之处还有可运用计算机网络体系发生具有128种音色、47种实在乐器声的高级音乐 MIDI.。RSC-4x能够在不同的采样比率下对声响进行录音和重播,采样比取决于对语音时长和音质的要求,数据率在14k/s时,一般就能够取得较高音质的作用.RSC-4x还能够消除静差以进步声响质量和削减存储容量。