畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于8051的聲控設(shè)計(jì).doc

南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文作者學(xué)號(hào)系部電子信息工程系專業(yè)無(wú)線電技術(shù)（微波技術(shù)與器件）題目基于8051的聲控設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱教師完成時(shí)間：2011年5月1日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要題目：基于8051的聲控設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)是基于8051的聲控設(shè)計(jì)，整個(gè)聲控系統(tǒng)的組成是以聲控芯片RSC364為核心所設(shè)計(jì)的聲控模塊（簡(jiǎn)稱VCMM）為中心來(lái)做應(yīng)用，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)充性佳，本身控制板可以適合不同的硬件工作平臺(tái)。整套系統(tǒng)可以做夸平臺(tái)聲控應(yīng)用，可由串行接口來(lái)下命令道VCMM做聲控處理。聲控模塊系統(tǒng)構(gòu)架主要有語(yǔ)音辨認(rèn)芯片，程序EPROM，F(xiàn)LASH內(nèi)存，單芯片89C2051組成。89C2051是8051單片機(jī)的小型化設(shè)計(jì)包裝，用于較簡(jiǎn)單化的硬件設(shè)計(jì)上。語(yǔ)音辨認(rèn)芯片采用sensory公司設(shè)計(jì)的芯片，主要優(yōu)點(diǎn)為省電及相關(guān)模擬電路簡(jiǎn)單，適合做小型多樣化產(chǎn)品設(shè)計(jì)用。關(guān)鍵字:聲控芯片；跨平臺(tái)；外部聯(lián)機(jī)；串行接口；聲控模塊畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要Title:8051voice-baseddesignAbstract:Thedesignisbasedonthe8051voicedesign,thecompositionofthewholesystemisvoice-activatedvoicechipRSC364designedasthecorevoicemodule(referredtoVCMM)todoapplicationsforthecenter,thesystemismodularindesign,goodexpandability,anditsowncontrolpanelcanWorkfordifferenthardwareplatforms.Platformfortheentiresystemcandoboastvoiceapplications,canbeorderedundertheserialinterfacetodovoiceprocessingVCMM.Voicemodulesarespeechrecognitionsystem,chiparchitecture,programEPROM,FLASHmemory,composedofsingle-chip89C2051.805189C2051isasmalldesignpackage,foramoresimplifiedhardwaredesign.Speechrecognitionchipdesignedbysensorychip,themainadvantageofenergysavingandrelatedanalogcircuitissimple,suitableforproductdesignwithasmallvariety.keywords:voicechip,cross-platform,externalline,serialInterface,VoiceModule.目錄1引言.12系統(tǒng)概述.13聲控計(jì)算機(jī)的相應(yīng)概況.33.1聲控計(jì)算機(jī)的分類.33.2聲控計(jì)算機(jī)的基本規(guī)格.43.3聲控計(jì)算機(jī)的應(yīng)用.44聲控模塊硬件配置.44.1聲控模塊VCMM功能.44.2聲控模塊VCMM配備.54.3聲控模塊VCMM硬件說(shuō)明.54.4聲控模塊VCMM操作說(shuō)明.65基本控制電路.85.1經(jīng)過(guò)串行接口來(lái)控制VCMM.85.2經(jīng)過(guò)PC的RS-232接口來(lái)控制VCMM.85.3程序說(shuō)明及流程圖.9結(jié)論.錯(cuò)誤!未定義書簽。致謝.17參考文獻(xiàn).171引言聲控技術(shù)是用來(lái)設(shè)計(jì)一臺(tái)會(huì)聽話的計(jì)算機(jī)，只要對(duì)著麥克風(fēng)講話，便可以指揮計(jì)算機(jī)動(dòng)作，也就是要實(shí)現(xiàn)“芝麻開門”聲控計(jì)算機(jī)的夢(mèng)想，當(dāng)然現(xiàn)在已不是夢(mèng)想。聲控技術(shù)將以軟件和硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用的范圍相當(dāng)廣泛，現(xiàn)在隨著許多關(guān)鍵技術(shù)的突破及VLSI技術(shù)的進(jìn)步，市場(chǎng)上已出現(xiàn)許多方便使用的聲控應(yīng)用產(chǎn)品，如中文語(yǔ)音輸入系統(tǒng)，升空移動(dòng)電話（或手機(jī)）語(yǔ)音撥號(hào)，聲控汽車音響等，而且未來(lái)會(huì)有更多有趣的聲控電子產(chǎn)品上市。聲控系統(tǒng)可以聲音來(lái)控制計(jì)算機(jī)，完成某些特定的工作，如此一來(lái)可以取代部分按鍵輸入來(lái)執(zhí)行命令，也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)也可以聽懂人們的聲音，并且加以處理后可以完成特定的工作，更進(jìn)一步讓人和計(jì)算機(jī)交談。聲控計(jì)算機(jī)的技術(shù)使用的是計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，由人的聲音來(lái)控制計(jì)算機(jī)動(dòng)作，可是計(jì)算機(jī)本身完全聽不懂人的聲音，因此必須先讓計(jì)算機(jī)先了解人的講話的聲音及腔調(diào)。將原先訓(xùn)練好的聲音特點(diǎn)存成語(yǔ)音參考樣本，以便將來(lái)做識(shí)別時(shí)，當(dāng)做對(duì)比參考。本論文是基于8051的聲控設(shè)計(jì)，介紹整個(gè)聲控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。人們對(duì)聲控系統(tǒng)的進(jìn)一步研究和發(fā)展，將會(huì)為我們以后的生活和工作帶來(lái)無(wú)窮的方便和樂(lè)趣。2系統(tǒng)概述整個(gè)聲控系統(tǒng)的組成是以聲控芯片RSC364為核心所設(shè)計(jì)的聲控模塊（簡(jiǎn)稱VCMM）為中心來(lái)做應(yīng)用，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)充性佳，本身控制板可以適合不同的硬件工作平臺(tái)。整套系統(tǒng)可以做夸平臺(tái)聲控應(yīng)用，可由串行接口來(lái)下命令道VCMM做聲控處理。聲控模塊系統(tǒng)構(gòu)架如圖2-1所示，主要有語(yǔ)音辨認(rèn)芯片，程序EPROM，F(xiàn)LASH內(nèi)存，單芯片89C2051組成。89C2051是8051單片機(jī)的小型化設(shè)計(jì)包裝，用于較簡(jiǎn)單化的硬件設(shè)計(jì)上。語(yǔ)音辨認(rèn)芯片采用sensory公司設(shè)計(jì)的芯片，主要優(yōu)點(diǎn)為省電及相關(guān)模擬電路簡(jiǎn)單，適合做小型多樣化產(chǎn)品設(shè)計(jì)用。圖2-1聲控系統(tǒng)組成構(gòu)架語(yǔ)音辨認(rèn)程序代碼存于程序EPROM中，先前壓縮的語(yǔ)音提示語(yǔ)也可以存放于其中。FLASH內(nèi)存則是存儲(chǔ)語(yǔ)音訓(xùn)練時(shí)所輸入的參考樣本特征參數(shù)及實(shí)時(shí)輸入的語(yǔ)音壓縮數(shù)據(jù)，所輸入的語(yǔ)音壓縮數(shù)據(jù)可以在辨認(rèn)后說(shuō)出來(lái)當(dāng)做辨認(rèn)結(jié)果驗(yàn)證用。以上這些數(shù)據(jù)因?yàn)榇嬗贔LASH內(nèi)存內(nèi)，關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)仍保存著，以免每次開機(jī)后，又要重新做訓(xùn)練造成使用上的不方便。在模擬的接口電路上以最少的電路便可以做語(yǔ)音的錄放音控制。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)采主從式雙處理機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)，由單芯片當(dāng)做主控芯片，送出串行控制信號(hào)來(lái)控制辨認(rèn)芯片完成相關(guān)的辨識(shí)工作。此一架構(gòu)可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，語(yǔ)音辨識(shí)的軟硬件部分交由專用辨識(shí)芯片來(lái)處理，這些工作需要有效的算法及高速的硬件架構(gòu)才能完成。在單芯片控制語(yǔ)音辨認(rèn)芯片方面使用串行接口做控制，并定義一系列與與語(yǔ)音辨認(rèn)處理相關(guān)的控制指令來(lái)完成工作。單芯片則負(fù)責(zé)人機(jī)接口的控制，在操作上使用4只按鍵控制來(lái)做設(shè)置，分別做語(yǔ)音輸入訓(xùn)練，修改，聽取語(yǔ)音內(nèi)容，辨認(rèn)等四項(xiàng)工作。所有工作經(jīng)過(guò)動(dòng)作指示LED燈及語(yǔ)音提示語(yǔ)來(lái)完成。除了基本的按鍵操作外，并建立了單片機(jī)串行傳輸接口，可以經(jīng)過(guò)外部的其他種設(shè)計(jì)師熟悉的單芯片，如PIC或是EM78系列單片F(xiàn)LASHROM串行接口TIL電平RS-232串行接口EROM+5V電源穩(wěn)壓器RSC364模擬電路麥克風(fēng)輸入LM386聲頻放大器喇叭輸出89C2051單芯片按鍵輸入控制機(jī)來(lái)做更復(fù)雜的系統(tǒng)整合用，經(jīng)過(guò)堆積木的方式來(lái)構(gòu)建更復(fù)雜的聲控應(yīng)用系統(tǒng)，使整個(gè)復(fù)雜的聲控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以簡(jiǎn)化到以簡(jiǎn)易的串行接口指令來(lái)完成。更復(fù)雜的控制可以經(jīng)過(guò)RS-232接口連接到PC接口上設(shè)計(jì)串行通信程序來(lái)完成。3聲控計(jì)算機(jī)的相應(yīng)概況聲控計(jì)算機(jī)可以聲音來(lái)控制計(jì)算機(jī)，完成某些特定的工作，如此一來(lái)可以取代部分按鍵來(lái)執(zhí)行指令，也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)可以聽懂人們講話，并且加以處理完成特定的工作，進(jìn)一步讓計(jì)算機(jī)與人進(jìn)行交談。31聲控計(jì)算機(jī)分類依系統(tǒng)所能辨認(rèn)單字多寡可以分類為以下三種：（1）特定詞匯：幾個(gè)單詞，詞或是詞組。（2）少量詞匯：數(shù)十個(gè)單字，詞或是詞組。（3）大量詞匯：涵蓋所有的單字，詞或是詞組發(fā)音。以中文語(yǔ)音辨認(rèn)而言便是所有的中文字。依用戶是否需要是先做訓(xùn)練分為：（1）特定語(yǔ)者聲控系統(tǒng)只能辨認(rèn)某一特定用戶的聲音，用戶在第一次使用此系統(tǒng)時(shí)需將所要辨認(rèn)的詞匯念過(guò)一到兩遍，當(dāng)做語(yǔ)音參考樣本。誰(shuí)來(lái)辨認(rèn)說(shuō)出語(yǔ)音，辨認(rèn)時(shí)會(huì)很準(zhǔn)確，當(dāng)然如果訓(xùn)練時(shí)是男生的聲音，如其他的男生來(lái)辨認(rèn)，只要腔調(diào)及音頻不要差異太大，仍然可以辨認(rèn)出來(lái)。（2）語(yǔ)者調(diào)適用戶只要曾經(jīng)對(duì)辨認(rèn)系統(tǒng)訓(xùn)練過(guò)，此系統(tǒng)便可辨認(rèn)出他的聲音，是一種比較有靈活的做法，用戶不需要念完所有的音，只要念過(guò)一部分的單音后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將語(yǔ)音參考樣