声控多功能小车设计

《声控多功能小车设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、声控多功能小车设计：本文设计并制作了基于单片机的具有遥控、声控、自动避障、寻迹等多功能的小车。在硬件设计中，智能小车主控芯片采用凌阳SPCE061A单片机，通过避障传感器、烟雾传感器、光线传感器等多种传感器来实现小车的多方面功能，系统采用LM298模块驱动电机，通过无线方式控制小车的开关，使小车能够实现启动、自动壁障或寻迹行驶,还具有检测到危险气体可立即报警,并通过显示器显示时间等功能。多功能小车的开发使用，将会给人们的生活带来诸多的便利。　　关键词：单片机遥控或声控多功能小车　　:TP23：A：1007-94

2、16(2011)11-0229-02　　　　1、引言　　语音遥控技术就是利用语音识别技术来达到控制或者操作的一种技术，而语音识别技术已经有很大的进步。随着微电子技术、计算机技术、传感器技术的迅速发展，现今声控技术应用广泛，这也给严重伤残人的生活带来了极大的方便。伤残病人用声音就可以打开门窗、窗帘、电视机、电灯等。在其他领域里，声控技术也大有用武之地。本文介绍用凌阳单片机61A设计并制作的一套基于语音识别和传感器技术的多功能小车。　　2、系统设计部分　　2.1总体设计　　以凌阳SPCE061A单片机为核心，完成智

3、能控制，无人驾驶汽车模拟设计。具体实现功能:　　(1)语音或遥控控制小车的前进、倒车、左拐、右拐；　　(2)对障碍物进行自动避障行驶；　　(3)实现对小车所处坏境光线的采集进行补光；　　(4)实现检测液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等，并发出报警,并显示时间。　　(5)实现通信控制启停功能。由于本设计属于移动性高精度实时控制系统，因此各模块必须具有精度高、稳定性强、多种传感器综合控制、智能控制等诸多性能要求，系统具体包括：1)车体部分。2)电机驱动单元模块。3)凌阳单片机，61板控制系统模块。4)避障

4、传感器、光敏传感器、烟雾传感器等传感器部分。5)无线遥控开关单元模块。6)时间等参数的显示部分。本设计利用大谷劳作的基础车，用SPCE061A单片机作为小车的检测和控制核心，使用四节五号电池给整个系统供电，同时用无线遥控模块控制整个小车的开关。采用P控制小车的行驶速度，通过LM298驱动模块、红外反射避障传感器、烟雾传感器、光敏传感器、无线遥控开关模块组合，实现了小车遥控开关，可以实现语音控制小车的前进、倒车、左拐、右拐，在前进中能够连续躲避障碍物，并适时地对空气进行检测和光线的采集，达到报警并显示和补光的作用

5、。　　采用SPCE061A实现语音控制小车方案，由于SPCE061A内部具有语音识别和语音播放功能，所以只需要扩展基本的MIC和语音功放即可，该方案结构如图1所示。　　系统的结构框图如图2所示。　　系统组成主要包括以下部分：SPCE061A精简开发板、语音小车控制电路板以及传感器等。　　2.2系统控制和硬件设计　　(1)小车的运动控制采用语音或遥控控制，通过语音触发小车动作，可以通过语音指令改变小车的运动状态。在小车行驶状态下可以通过红外壁障传感器躲避障碍物，而烟雾传感器和光敏传感器一直处于触发状态，一旦有信号

6、发生改变，则会执行相应的功能，这都是通过凌阳单片机控制的。　　(2)SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它可以非常方便灵活的实现语音的录放，该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。“61板”是SPCE061AEMUBOARD的简称，是以凌阳16位单片机SPCE061A为核心的精简开发－仿真－实验板。　　(3)音频输入部分：MICP和MI将随着MIC产生的波形变化，并在俩个端口处形成俩路反向信号，再经

7、过俩级运放放大，把放大的语音信号交给ADC转换为数字量，这个时候我们就可以通过单片机编程对这些数据进行处理，比如说语音数据压缩、语音识别样本处理。　　音频输出部分：采用SPY0030凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片。　　(4)车体部分。语音控制小车为四轮结构，如图3所示。其中左侧两个车轮由左侧电机控制，在机械结构下左侧俩个轮子实现正反转动，右侧与左侧一样,右侧两个车轮由左侧电机驱动，为小车提供动力。以实现小车的行驶状态。　　(5)系统各控制电路分析。接口电路:接口电路负责将61板的I/O接口信号传送给控

8、制电路板，I/O信号主要为控制电机需要的IOB8～IOB11这四路信号，IOB12,IOB13控制红外避障传感器，IOB2，IOA2控制烟雾传感器,IOB3，IOA7控制光敏传感器。　　电源电路：整个小车有4个电源信号：LM298工作电源，61板工作电源，红外避障传感器电源，光敏传感器电源，气体传感器电源，无线控制器电源。系统供电由电池提供，控制板与传感器直接采用电池供电（VCC），然