基于AVR和51单片机的机器鱼语音控制系统设计与实现

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1、专用元器件≯≯doi：10．3969／j。issn．156；3—4795．2011。12008基于AVR和51单片机的机器鱼语音控制系统设计与实现乔琳，邓彦松，田晓亮(西南民族大学电气信息工程学院，四川成都610041)摘要：为了实现人和机器鱼之间的交流．提出一种基于AVR和51单片机语音控制识别系统设计。在理论分析和实验观察基础上，设计了51单片机主控M—LD3320语音识别模块的语音识别系统。以及AVR主控鱼体产生鱼体波的动力系统。语音识别系统识别到语音，就通过WAP200B无线通讯模块将命令传送给鱼体的动力系统．AVR再根据命令产生

2、相应的鱼体波。实验结果表明．该方案可以实现语音控制机器鱼关键词：LD3320语音识别；WAP200B无线通讯；ATmega128单片机；鱼体波；51单片机近年来，海洋资源开发日趋焦点，机器鱼作语音识别系统和机器鱼结合的设计。本文实现了为一项现代化的新成果，具有广泛的现实意义，机器鱼和语音识别系统结合的硬件设计。它可以更逼真的模拟鱼的游动原理，在水下的运1芯片介绍动更符合流体力学原理，具有更好的加速和转向能力，利用它可以探测海洋资源，寻找和检测海1．1LD3320语音芯片介绍域中受污染的地方，也可以用来勘探地形等等。LD3320是一颗基于A

3、SR技术非特定人语音识随着科技的发展．人类对智能化产品的研究步伐别的语音识别芯片。语音识~JIJASR技术，是基于关在不断加快。但是，作为一项比较新的产品，机键词语列表识别的技术。只需要软件编辑好要识器鱼的智能化程度还远远不够，伴随着研究的加别的关键词语列表。并把这些关键词语以字符形深，机器鱼的功能也会更趋完善。语音：别作为式传送到芯片内部，就可以对人说出的关键词语一门交叉学科．它的出现实现了长期以来人们渴进行识别，不需要作任何录音。比如，在51单片望与机器交流的梦想。语音识别技术就：是让机器机编程中。简单地设置语音芯片的寄存器，诸如通过

4、识别和理解过程把语音信号转变为相应的文把“nihao”这样的识别关键词动态地传人芯片中，本或命令的高技术。近年来。语音识别技术发展芯片就可以识别这个关键词语了。并且在同一时迅速，取得显著进步，并且已经开始被应用于通刻。最多可以在50条关键词语中进行识别，可以根信、家庭服务、汽车电子、医疗、家电、消费电据场景需要．在终端随时编辑和更新这50条关键词子产品等各个领域。截至目前，还没有出现针对语。另外，芯片上集成了高精度的D／A和MD接口，收稿日期：2011-06—14并且接有Flash和RAM．只需把麦克风接在芯片的项目资金：西南民族：学中央

5、高校基本科研业务费专项AD引脚上即可实现语音识别／声控／人机对话功能。资金资助f1ONZYo5)。_ia《l专豫元器1．2AVR芯片介绍的数据通过无线通讯模块发送出去。由于本文在语音模块传送数据给MCU时采用并行方式，所以本例使用ATmegal28单片机作为鱼体控制芯MD直接接地，如果采用串行方式需要使MD管脚置片，ATmega128具有以下特点：低功耗的8位微处高。它与51单片机(基于STC89C52)的连接示意图理器，有133条指令，且大多数指令可以在一个时如图2所示。钟周期内完成；53个可编程I／O口线：128K字节的VDD3_3V

6、VD【)33V系统内可编程Flash；4K字节的EEPROM；优化的外部存储器空间多达64K字节：两个带有独立预分频器和比较器的8位定时器／计数器：两个带有预分B频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器／计数器；A0两路8位PWM；6路分辨率可变(2到16位)的PWM；RDB困l晶糯l两个可编程的串行USART；8路10位的ADC。IRQCLK2硬件设计实现2．1整体设计方案语音识别系统识别到语音数据会产生一个中断信号给5l单片机，然后单片机通过程序判断语音数据的正确性(可能是噪音)，如果正确就通过P0口读取语音数据．并且将数据通过WAP2

7、00B无网r_]线通讯模块发送给鱼体主控芯片AVR单片机，此图2语音模块连接示意图时AVR就可以根据命令产生相应占空比的PWM波。模块PCB板已经将连接麦克风的引脚接到模块整体方案设计如图1所示。的MIC插座上．所以在连接电路的时候11～19和22～31引脚悬空不用。与51单片机连接时，ICR—PO～I．CR—P7(2和33—397l脚)必须连接在单片机的数据总线上，同时需要在P0一P7，以及RDB，MD，INTB，WRB，CSB这些控制管脚上焊接1K／10K的上拉电阻f上拉到3．3V即可)，这样可以辅助系统图1整体设计示意图稳定运行。C

8、LK引脚的连接有两种选择：1)直接将51单片机的晶振信号通过导线输入到LD3320的2．2语音控制部分CLK管脚，但是导线不宜过长。2)将正方形有源M—LD3320进行语音识别时，需要有较高纯