基于16位微控制器的小車(chē)語(yǔ)音控制系統

　　主程序流程

　　小車(chē)的主程序流程圖如圖4所示，主要分為四部分：初始化部分、訓練部分、識別部分和重訓操作。

　　圖4 主程序流程圖

　　初始化部分的初始化操作會(huì )將SPCE061A單片機上的IOB13~IOB10設置為輸出端，用以控制電機。將其IOA的低8位IOA0~IOA7設置為下拉的輸入端，用來(lái)連接按鍵。

　　訓練部分完成的工作是建立語(yǔ)音模型。程序一開(kāi)始會(huì )判斷小車(chē)是否被訓練過(guò)，如果沒(méi)有訓練過(guò)，系統會(huì )要求對其進(jìn)行訓練，并且會(huì )在訓練成功之后將訓練的模型存儲到Flash中;如果已經(jīng)訓練過(guò)則會(huì )把存儲在Flash中的模型調出，裝載到辨識器中。

　　在識別環(huán)節當中，如果辨識結果是名字，直接置待命標志，然后等待動(dòng)作命令。只有檢測到待命標志，小車(chē)才會(huì )根據相應的辨識結果執行動(dòng)作。如果沒(méi)有待命標志，即使識別到動(dòng)作命令也不會(huì )執行動(dòng)作。小車(chē)在執行完對應的命令之后清除待命標志，結束待命狀態(tài)。

　　考慮到有重新訓練的需求，這里設置了重新訓練的按鍵。程序運行時(shí)循環(huán)掃描該按鍵，什么時(shí)間檢測到此鍵按下，則將擦除語(yǔ)音模型存儲區首單元(0xe000)所在的頁(yè)，等待復位到來(lái)。復位后，程序重新從頭開(kāi)始執行，當檢測到語(yǔ)音模型存儲區首地址為0xffff(擦除后的值)時(shí)，系統會(huì )要求重新對其進(jìn)行訓練。

　　FIQ中斷服務(wù)程序

　　FIQ中斷服務(wù)程序用來(lái)調用語(yǔ)音辨識子程序，并對a2000格式的語(yǔ)音進(jìn)行解碼播放。

　　調試及性能分析

　　系統的調試以程序為主。硬件調試時(shí)，首先檢查電路的焊接是否正確，然后用萬(wàn)用表測試或通電檢測。軟件調試則需要分別進(jìn)行主程序、FIQ中斷服務(wù)程序、顯示子程序等的編程及調試。本程序采用單片機匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，用KEIL uVision2編譯器編程調試。軟件調試直到語(yǔ)音能夠控制小車(chē)的行駛狀態(tài)，并顯示出小車(chē)的行駛距離等功能為止。

　　結語(yǔ)

　　本文設計的語(yǔ)音控制系統主要采用16位單片機SPCE061A來(lái)實(shí)現。軟件編程則是采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的混合編程來(lái)實(shí)現的，集兩種語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)于一體，實(shí)現對硬件的實(shí)時(shí)控制。通過(guò)實(shí)驗驗證，該語(yǔ)音控制系統主要可實(shí)現以下功能：

　　(1) 可以通過(guò)語(yǔ)音命令來(lái)控制小車(chē)的行駛狀態(tài)，實(shí)現前進(jìn)、后退、左轉、右轉等功能;

　　(2) 顯示小車(chē)的運行時(shí)間以及運行路程;

　　(3) 可以擴展控制板的調速環(huán)節，利用系統的PWM資源，實(shí)現小車(chē)的PWM調速;

　　(4) 預留多路開(kāi)關(guān)型傳感器接口，可以自行安裝各類(lèi)傳感器，配合程序實(shí)現小車(chē)的循跡、避障等功能。