基于语音识别的智能家居控制系统设计毕业论文

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1、基于语音识别的智能家居控制系统设计毕业论文目录前言3第1章理论分析及总体方案4第1.1节总体框架4第1.2节方案比较5第1.3节整体方案综述7第2章系统硬件电路设计8第2.1节微处理控制电路设计8第2.2节GSM模块简介与电路设计11第2.3节语音识别模块电路设计13第2.4节电机驱动电路设计15第2.5节温度采集电路设计16第2.6节LED和按键电路设计17第3章系统软件设计18第3.1节语音识别程序设计18第3.2节GSM通信程序设计19第3.3节温度采集程序设计20第3.4节电机与LED控制程序

2、设计22第4章系统测试与分析25第4.1节系统测试25第4.2节系统调试总结27总结与展望29参考文献30致谢31附录32附录1基于语音识别的智能家居控制系统程序清单32i附录2基于语音识别的智能家居控制系统电路图35附录3基于语音识别的智能家居控制系统实物图36ii前言语音识别技术是以语音作为一个研究对象，让机器自动识别、处理并理解人类口头语言的一种技术。语音识别技术通过对语音信号的认识和理解使机器接收相应的文本并执行命令。它将声学、语音学、语言学、信息理论交叉学和模式识别与神经生物学理论完美的结合

3、起来。语音识别技术正逐步成为计算机信息处理技术的关键技术，它的应用已成为一个非常有竞争力的高新技术产业。人视觉对机器的语音识别是计算机出现之前产生的。基于计算机平台的最早自动语音识别系统是在上个世纪，这是所谓奥黛丽语音识别系统，它是由AT＆T的贝尔实验室完成的开发。在这个系统中，研究人员使用一些复杂的部件来实现模拟语音元音的频率变化，以及分离的数字语音识别的目的，准确率达到98％。后来，英国Denes率先在语法概率中加入了语音识别系统，建立一个音素识别装置来达到识别元音和辅音的目的。在这一年，麻省理工

4、学院，Forgi等人研究了在受控环境中识别的10英元音。研究与历史性突破是在80年代末的语音识别。李开复在读博士学位时，在卡耐基梅隆大学设计了约1000英语单词连续语音识别系统。这是世界上第一个高性能的识别系统。此后，HMM模型已被广泛用于世界各地。然而，引进HMM模型的成就应归功于一组科学家的辛勤工作，如Rabiner；他们通过分析和处理HMM数学公式的工程，让更多的研究人员可以使用和理解HMM[1]。HMM使得语音识别实现转型，从简单的模板匹配统计概率模型逐渐形成了概率统计模型较为完善的制度。在9

5、0年代末，人工神经网络（ArtificialNeuralNetworks）出现了。它可以模拟人脑的结构和智能化的特点，它具有独特的大规模并行分布处理和联想学习的能力，并试图模拟一个强大的生物神经系统。由于其全面的功能和人性化的智能，它有大规模并行，分布式存储和处理，自组织，自适应学习，灵敏度低噪声等特点，它适合在多种因素和条件下运行。但是，由于许多人工神经网络还处于尝试阶段，它没有更完善更可行的理论基础，并且需要充分依靠人工神经网络来实现了语音识别系统，其效果不如HMM。在现在这个社会，智能控制已成为

6、发展最热门的领域，智能家居控制也是近年来的一种社会趋势，因此，语音识别技术和智能家居的发展与GSM遥控互动相结合将是一个非常有意义的设计主张。第34页第1章理论分析及总体方案第1.1节总体框架图1-1所示是基于语音识别的智能家居控制的结构框图。硬件系统由STM32控制电路、LED电路、按键电路、电机驱动电路、温度采集电路、GSM通信电路、电源电路组成。系统可以有三种控制方式，按键控制，GSM控制和语音控制，按键控制即是使用独立按键对各个模块进行协调控制。GSM控制即是利用GSM短信对各个模块进行协调控

7、制并采集信息。语音识别控制即是输入特定的语音指令，语音识别模块将识别语音指令并进行相关的处理，之后产生特定信号通知单片机进行相应的控制。工作电源为系统提供正常工作所需的电能。图1-1基于语音识别的智能家居控制系统结构框图第34页第1.2节方案比较通过上面的总体方案，需要选择相应的器件与模块，现通过以下的方案比较来选择模块与器件。1.2.1微处理器方案比较根据研究目标及要求，对于控制器的选择有以下两种方案。方案一：采用STC12单片机作为本设计的核心控制芯片，STC12LE5A60S2是一种性能高、功耗

8、相对较低的CMOS微控制器，且具有可用于编程的flash存储器和64K的内存ROM。它的主要性能参数有：与MCS-52单片机的产品可以兼容、有可用于编程的flash存储器、擦写次数高达10W次、程序存储器采用了三级加密、0Hz-24MHz的全静态操作、6个中断源、32个双向I/O口、三个16位定时器/计数器、低功耗空闲和掉电模式、双数据指针、掉电后中断可唤醒等，因此特别适合运用它进行各种灵活的控制[2]。方案二：采用STM32F103RCT6单片机作为系