基于凌阳单片机的声控小车设计

[摘要]介绍了一种语言控制小车的设计方法。以凌阳公司的61开发板为基础，利用凌阳单片具有语音播放和语音识别的功能，实现了语音控制小车的功能。声控小车包含控制电路、语音识别电路、驱动电路，语音模块对声音命令的处理识别后驱动相应的轮子转动，由驱动电路驱动小车的前进、倒退、转弯、和倒退。

[关键词]声控；语音识别；凌阳单片机

基于凌阳单片机的声控小车设计

王华斌张义辉邓宇

（重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆市401331）

人们对交通工具的提出的要求也越来越高，希望能通过声控来控

制汽车的运行。因此智能声控车应运而生。基于凌阳声控单片机的智能

声控小车，我们可以通过发出命令，如：前进，后退，左转，右转等，

来控制小车的移动。这样人们就可以通过说话来轻松控制小车的运行。

而且可以通过声控小车在一些比较复杂或者危险的环境中进行工作和帮

助实验研究。

1硬件电路设计

智能声控车的控制板的设计如图1所示，控制板由以下4部分构

成：

图１控制板原理

图２后轮电机驱动电路

1）接口电路部分：接口电路的功能是把61板的I/O接口信号送

给给控制电路部分，IOB8、IOB9、IOB10、IOB8、IOB11这四路输

出主要为小车的控制电机提供信号；

2）电源部分部分包括如下部分：电池，控制板工作电源，61板的

I/O输出电源。电池提供系统供电，经二极管D1后产生61板电源

VCC-61，通过61板的Vio跳线产生61板的端口电源；

3）两路电机的驱动电路：声控小车采用后轮驱动，主要实现前进

和后退功能，后轮驱动电路采用全桥驱动形式（如图2），其中四个三

极管Q1、Q2、Q3、Q4组成四个桥臂，Q5控制Q2、Q3的导通与关

断，Q6控制Q1和Q4的导通与关断，而Q5、Q6由IOB9和IOB8

控制，这样就可以通过IOB8和IOB9控制四个桥臂的导通与关断控制

后轮电机的运行状态，控制小车的前进和后退；

4）方向电机控制电路：由前轮驱动实现方向控制，包括左转和右

转，驱动电路是一个全桥驱动电路（图3），Q7、Q10和Q9、Q8四个

三极管组成四个桥臂。

图３前轮电机驱动电路

2软件部分设计

整个软件的核心是语音识别功能，它包括“训练”和“识别”2个

过程：

1）训练过程：首先对单片机采集到得样本信号进行分析，然后提

取语言特征，建立语言识别的特征模型。

2）识别过程：在完成训练过程以后，将采集得到的特征信息模型

与已有的特征模型对比，如果2种模型的匹配度超过一定的阈值，则输

入的语音能够被识别。图4是语音识别的具体流程：

图４语音识别流程说明框图

软件部分是整个系统的核心，主要功能就是编程实现SPCE061

凌阳单片语语音识别功能。整个软件程序由13个功能函数组成：1）

训练指令TrainWord（）；2）训练函数TrainSD（）；3）存储语音模型

功能StoreSD（）；4）装载语音模型功能LoadSD（）；5）前进GoA-

head（）；6）后退BackUp（）；7）左转TurnLeft（）；8）右转Turn-

Right（）；9）停止Stop（）；10）辨识子函数功能BSR（）；11）中断

服务功能IRQ5（）；12）延时功能Delay（）；13）语音播放功能

PlaySnd（）；。

程序流程图如图5：

（下转第34页）

（上接第32页）

图５程序流程图

分析图5可知，声控小车的主程序流程图主要包括4个部分：初始化过程、识别过程、训练过程、重训操作。建立语音模型是训练过程的主要目的。程序一开始需要判断小车是否被训练过，如果没有训练过则要求对其进行初始训练，否则单片机过会把存储在FLASH中的模型调出来装载到辨识器中。在识别过程，如果辨识结果是小车的等待指令，则停止当前的动作并进入待命状态，然后等待动作命令。如果辨识结果为动作指令，小车将会语音告知并执行该动作，通过呼叫小车的符号特征可以使小车在运动过程中停下来。

本论文受重庆市教委科技项目（KJ111414）和重庆科技学院电气与信息工程学院2012年度教改项目（2012012）资助。

［参考文献］

［１］王静霞单片机应用技术（Ｃ语言版）［Ｍ］．电子工业出版社，２００９．

［２］侯媛彬，袁益民．凌阳单片机原理及其毕业设计精选［Ｍ］．科学出版社，２００６．

［３］王松武等．电子创新设计与实践［Ｍ］．国防工业出版社，２００５．

3网络流量分析的意义及存在的问题

网络流量分析是一个很实用的工作，通过网络流量分析，能够辅助网络管理人员对网络进行合理的安排，对网络的具体实施进行合理控制，并且经过网络流量分析后，能够了解网络流量的变化情况。经过网络流量分析，能够获取网络流量的精确信息，为使用网络的人员提供便利条件。对网络流量分析系统进行结构安排，功能介绍，都有益于网民能够更好的使用网络。我国的网络使用数量在不断的增长，其使用规模也在不断的壮大，通过网络完成的事项也越来越多。在不断的进步中，网民也应该了解网络的不断变化，以适应网络的发展，跟上时代的潮流，合理的利用网络。

目前，各大企业在网络管理中也会遇到很多问题。首先是网络的利用情况。企业很难精确了解网络的具体使用情况，不知道网民在网络中做什么，也不知道具体使用网络的到底是什么层次的人物，在网络的使用过程中，是否有非正常的网络流量被占用，对于网络流量的使用，有没有合理的安排计划等。其次是网络中究竟有哪些功能，都是如何进行流量分配的。第三是具体哪些层次的网民用网较多，产生的流量较高，哪些环节产生流量，哪些应用产生流量，产生了多少流量等。这些问题都是企业在网络流量控制方面需要解决的问题。因此，研究方便用户使用网络，而且方便企业管理网络的流量分析系统成为目前研究的首要问题。对于网络的安全运行，流量的合理分配都需要更进一步的研究。

4结语

网络流量分析系统研究是目前研究较为热门的一门学科。当网络中的流量行为变得很普遍多样的时候，网络流量分析系统就变成一个非常多样的一个系统，这样的系统所体现出来的是非线性的。到目前为止，在一些发到国家，都尚未研究出成熟的研究方法，各个国家都在投入大量的人力、物力、财力等对其进行研究。由于网络流量是一个非线性的变化系统，因此在分析时考虑其时间变化、周期划分、突变成分等，采用适当的数学模型进行仿真分析，得到合理的研究效果。

网络的快速发展，使得流量分析系统成为制约和影响网络安全的主要部分。网络的工作人员能够按照数据分析结果来控制流量的分配和使用，制定相关的保护措施和安全程序，能够快速的发现出现问题的网络环节，按照适当的方法进行补救和修复，降低网络使用的损失。对于网络流量分析系统的设计研究，具有重要意义。网络流量分析系统是一个相对比较复杂的程序，其需要研究的地方有很多，本文仅其运行程序进行了简单介绍，其它深入的问题还有待于进一步的研究。

作者简介：江萍萍，1986年生，女，籍贯福建福安，福州大学数学与计算机科学学院09级在职研究生。

［参考文献］

［１］陈伯成，范闽，李英杰．利用网络监听维护子网系统安全的一种方法［Ｊ］．计算机工程与应用，２０００．

［２］曹衍龙，刘海英．ＶｉｓｕａｌＣ＋＋网络通信编程实用案例精选［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００６．

［３］孙贤淑．ＩＰ网络流量测量的研究与应用［Ｄ］．北京：北京邮电大学，２００５．

［４］李凌．Ｗｉｎｓｏｃｋ网络编程实用教程［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３．

［５］ＩＰ助手函数［ＯＬ］．

［６］刘欣然．支持高精度告警的网络入侵检测系统的设计与实现［Ｄ］．北京：北京邮电大学，２００５．

［７］许勇，吴忠堂．网络流量采集与分析系统中数据采集的研究与实现［Ｄ］．广州：华南理工大学，２００４．

［８］张国鸣，唐树才，薛刚逊．网络管理实用技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００２．［９］云红艳．计算机网络管理［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００８．