基于DSP和机器人的语音控制系统的设计与实现

1引言voice机器人语音控制系统的研究一直是机器人研究的主要内容之一。传统的声音控制系统通常使用PC作为控制机器人的核心平台。
尽管PC具有强大的处理能力，完整的语音库和强大的系统更新功能，但PC体积大，功耗大且价格昂贵，因此不适合使用。用于中小型机器人。
本文以SPCE061A为核心，设计了机器人语音控制系统。与传统的PC语音控制系统相比，具有成本低，体积小，能耗低，使用灵活方便的特点。
该系统中使用的机器人平台是北京博创兴盛机器人技术有限公司提供的Voyager II地面移动机器人。该机器人采用模块化设计理念，具有高负载能力的直流伺服控制，并可选配声纳，红外，传感器等。
如视觉，指南针，GPS和机械手等致动器。它可以完全满足语音控制系统的设计要求。
系统的总体设计分为两个部分：硬件设计和软件设计。下面首先介绍系统的硬件设计。
2系统硬件结构根据机器人平台的情况，声音控制系统的硬件结构主要由四个部分组成：微处理器单元，电源单元，声音采集单元和串行输出单元，如图所示。 1：2.1微处理器单元本系统使用凌阳公司的16位单片机SPCE061A作为具有32K内置闪存的核心控制芯片。
它的高处理速度使该芯片能够非常快速地处理复杂的数字信号，并适合诸如语音识别之类的应用。 SPCF061A的工作频率范围是0.32-49.152MHz。
它具有8通道10位ADC输入功能和带有自动增益控制的内置麦克风输入功能。双通道10位DAC音频输出功能以及两个I / O端口A和B输入和输出功能。
具有集成度高，性能可靠，价格低廉，功耗低的特点。这些特征充分反映了微控制器产业发展的新趋势。
目前，SPCE061A微控制器SPCE061A的使用越来越广泛，在用户中非常受欢迎。 2.2声音采集单元the声音采集单元的换能器采用驻极体麦克风，通过该麦克风将采集到的声音信号通过MIC_IN通道传输到CPU，而MIC_IN通道专用于对语音信号进行采样。
MIC将语音信号转换为电信号，电容器将DC分量滤除，然后输入集成在SPCE061A中的前置放大器中。 SPCE061A的内部增益控制电路AGC可以随时跟踪和监视前置放大器输出的音频信号的电平。
当输入信号太大时，放大器增益会自动降低；当输入信号过大时，放大器增益会自动降低。当输入信号减小时，放大器增益自动增加。
这样，可以将A / D转换器接收的信号保持在最佳水平，并且可以使声音损失最小，从而提高语音识别的准确性。 2.3外部电源单元外部电源单元是语音控制系统的可选单元。
由于语音控制系统的能耗低，因此可以连接3个1.5V电池作为外部电源设备，为系统供电。如果没有可选的外部电源装置，您也可以直接使用Voyager II地面移动机器人的电池为管集市供电：讲师的语音控制系统是工程学的大师。
Voyager II机器人的电池电源电压为24V，并将24V电压转换为7805。5V电压，然后使用SPY0029将5V电压转换为3.3V电压为SPCE061A供电。
2.4存储器单元存储器单元也是语音控制系统的可选单元。当需要识别的语音资源较少时，可以使用集成在单片机中的FLASH存储器来满足要求。
当语音资源丰富时，需要连接外部存储单元以存储语音资源。为了确保系统的兼容性，选择凌阳公司的SPR4096作为外部存储器。
LASHSPR4096具有512K＆amp; TImes; 8bits F和4K＆amp; TImes; 8bits SRAM。当进行FLASH编程或擦除时，可以同时读写SRAM。
SPR4096具有内置的SRAM。总线存储器接口和串行接口，允许微控制器通过8位并行模式或1位串行模式访问FLASH SDRAM的存储区。
在该系统中，将SPR4096的SCK和SDA与IOB连接。