基于STM32的实时语音处理系统设计


才 送 入处 理 器处 理 , 电路 原 理 图如 图5 所示。 3 软件设计 软 件 设 计 部 分 包 括 以 下 几 个 模 块 : 信 号 的 采 集 与 转 换 、 语 音 信 号 的 存 储 、 按 键 对 存 储 语 音 的 控 制 。 其 中信 号 的 采 集 是 指 控 制 器 将 经 过 放 大 滤 波 后 的模 拟 信 号 转 换 成 数 字 信 号 ; 语 音 信 号 的 存 储 是 指 将 通 过 端 口 采 集 到 的语音 数字 信 号存 储 ̄ U S R A M中 , 需 要 播 放 的 时 候 输 出播 放 ; 涉及 到C P U的 内 部 资 源 的 存 储 、A D C 、T I M E R 、D M A 、F S M C 等 模块 。 3 . 1 初 始 化 设 置 S T M 3 2 上 电 复 位 结 束 后 , 首 先 要 进 行 系 统 的初 始 化 。 R C C j  ̄ I B P e r i p h C l o c k C m d ( R C C k N B P e r i p h _ I ) M A 1 l R C C A H B P e r i p hD M A 2 l R C C — A N B P e r i p h — F S M C ,
引 言
声 音 信 号 在 人 类 的 社 会 生 活 中 普 遍 存 在 , 随 着 科 学 技 术 的 不 断 发 展 , 语 音 处 理 系 统 在 人 们 的 生 活 中 应 用 越 来 越 广 泛 , 处 理 方 法也越来越 多样化 。 设 计一个 基于S T M 3 2 F 1 0 3 Z E T 6 的 实 时 语 音 处 理 系 统 。 硬 件 模 块 通 过 放 大 、 除 杂 完 成 将 语 音 信 号 转 换 成 处 理 器 能 够 进 行 高 效 处 理 的 有 效 数 字 信 号 , 软 件 部 分 主 要 涉 及 到T I M 配 合 A D C 采 样数 据并 通过 D M A 传 输 ,s R A M 存 储 语 音 信号 通过F S M C 与S T M 3 2 连 通 , 按 键 控 制 输 出 选 择 模 式 ,D A C 经过D M A 将 信号传输 。 1 . 系 统 方 案 设 计 本 系 统 分 为 三 大 模 块 : 信 号 采 集 、 信 号 处 理、信 号输 出 。信 号采集 模块 包括 声 电转 换、信 号 滤波 与放 大模块 :信 号处理模 块包 括模数 转换 、信 号存储 、按 键控制 模块 :信 号输 出模 块包 括数模 转 换、功 率放 大模块 。系 统设计 框图 如图 1 所示 。
R C C A P B 2 P e r i p h 6 P I O Af R C C A P B 2 P e r i p h A F I O I
_
I R C C A P B 2 P e r i p h A D C 1 I R C C k P B 2 P e r i p h G P 1 0 C , E N

v o i d D A C C o n f i g ( v o i a )

T I M P r e s c a l e r C o n f i g ( T I №,0 x 0 .T I M P S C R e l o a  ̄ e U p
d a t e ) : / / 预分频值为1 T N S e t A u t o r e l o a d ( T I N 5 , 9 0 0 ) ; / / 自动重装载值9 0 0
_
T M l e c 呻
i g ( T 嘶 ,T m
e I ! p d a t e ) :

∥使用更新 时间 触发
D A C I n i t S t mc t we . n A C Z r i g g e r =D A C Z r i 鹧e r T 6 1


选择T I M 6 的T R G O 事件 。每次D A C 接 口 侦 测 到 来 自选 中 的定时 器T R G O 输 出 , 则 最 近 存 放 在 数 据寄 存器D A CD H R x 中 的 数 据 就 会 被 传 送 到 数 据 输 出寄 存 器D A C D O R x 中。
I 》 一
应 …………………………一
基 于S T M3 2 的实时语音处理 系统设计
武汉轻工 大学电气与 电子工程学院 肖 娟 张志强
【 摘要 】设计一个基-  ̄ S T M3 2 N实时语 音处理系统。硬件模块通过放大、除杂完成将语音信 号转换成处理器 能够进行 高效处理的有效数字信号 ,软件部分主要涉及 到nM 配合A DC 采样数据 并通过DM A 传 输,S R A M存储语 音信号通过F S MC与S T M3 2 连通 ,按键控制输 出选择模 式,D A C 经过D MA 将信 号传输 。 【 关键词】实 时语音 ;S T M3 2 ;数字信号 ;存储
D A C I n i t S t r u c t u f e r:D A C O u t p u t B u f f
_
R C C A P B 2 P e r i p h C l o c k C m d ( R c c l f P B 2 P e r i p h G P I O F I

_
发方式为T 触 发
D A C i n i t S t r u c t u r e . D A C Wa v e G e n e r a t i o n = D A C W a v e g e n e r a
o n e ; t i o nN
卧j A B L E ) :
合集下载

基于单片机的录音系统设计

基于单片机的录音系统设计

基于单片机的录音系统设计一、引言二、系统总体设计(一)系统功能需求本录音系统需要实现以下功能:1、音频采集:能够实时采集外部声音信号,并将其转换为数字信号。

2、数据存储:能够将采集到的音频数据存储在外部存储器中,如闪存或 SD 卡。

3、音频播放:能够将存储的音频数据还原为声音信号,并通过扬声器或耳机播放出来。

4、控制功能:能够通过按键或其他输入设备对录音、播放、暂停、停止等操作进行控制。

(二)系统总体结构基于上述功能需求,本录音系统主要由以下几个部分组成:1、音频采集模块:负责将外部声音信号转换为电信号,并进行放大和滤波处理。

2、模数转换模块(ADC):将模拟电信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。

3、单片机控制模块:作为系统的核心,负责对整个系统进行控制和数据处理。

4、数据存储模块:用于存储采集到的音频数据。

5、音频播放模块:将存储的数字音频数据转换为模拟信号,并通过扬声器或耳机播放出来。

6、电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。

三、硬件设计(一)音频采集模块音频采集模块通常由麦克风、放大器和滤波器组成。

麦克风将声音信号转换为电信号,放大器对电信号进行放大,以提高信号的强度,滤波器则用于去除噪声和干扰信号,提高信号的质量。

(二)模数转换模块(ADC)ADC 模块的作用是将模拟电信号转换为数字信号。

在选择 ADC 芯片时,需要考虑其分辨率、采样率、转换精度等参数。

常见的 ADC 芯片有 ADC0809、ADS7822 等。

(三)单片机控制模块单片机是整个系统的控制核心,负责对音频采集、模数转换、数据存储和音频播放等模块进行控制和数据处理。

在本设计中,我们选用了 STM32 系列单片机,其具有丰富的外设资源和较高的处理性能,能够满足系统的需求。

(四)数据存储模块数据存储模块用于存储采集到的音频数据。

常见的存储介质有闪存、SD 卡等。

在本设计中,我们选用了 SD 卡作为存储介质,通过 SPI 接口与单片机进行通信。

基于STM32单片机的emWin系统设计

基于STM32单片机的emWin系统设计

基于STM32单片机的emWin系统设计作者:钟涛祝玲来源:《中国新通信》2017年第07期【摘要】嵌入式设备虽然遍布我们生活中,但嵌入式设备的人机交互问题还没有完美的解决方案;在新环境下不论是传统的LCD显示器或者是OLED显示屏都已无法满足多元的信息交互,在此背景下支持多元素的信息交互系统emWin已经诞生并迅速发展成熟。

此项目内容为利用STM32为硬件平台,配合emWin系统实现图形应用程序下的GSM通信服务,例如文本信息和语音拨号服务等。

同时介绍了emWin系统的设计方法和开发流程,及系统后期维护与更新的相关事宜。

【关键字】 STM32 emWin系统 GSM/GPRS A6通信一、引言在嵌入式设备中,提高人机交互是所有嵌入式设备设计者必须考虑的首要问题;与以往不同,随着科技的发展和各种电子成像技术的成熟,让我们告别了传统了黑白显示屏。

在嵌入式设备中,传统的LCD1602、LCD12864以及OLED屏正逐步被拥有高像素的电容触摸屏取代;与此同时,图形应用程序的开发也迎来了一个新的挑战。

如何让人机交互更加智能,如何让图像显示技术更加美观,如何在嵌入式系统上设计图形应用程序成为了嵌入式设计开发的新问题。

此项目以STM32为嵌入式硬件平台,搭建emWin系统实现嵌入式图形应用程序设计提供了重要技术支持。

二、The embedded experts windows managerThe embedded experts windows manager[1]简称emWin,是全球嵌入式大咖公司Segger针对嵌入式平台图形界面处理的优秀作品之一;其通过丰富的图形软件库,即可让嵌入式界面应用开发变得简单而快捷。

同时,emWin提供了绘制2D图形、显示位图文件、显示文字信息、处理用户输入等功能大大解决了人机交互的设计难题。

与Micrium公司的uC/OS系统相比,由于Segger公司向ST公司出售了emWin版权,所以当我们在STM32芯片上使用emWin时就免去了昂贵的版权费用。

stm32基于pwm语音播报设计

stm32基于pwm语音播报设计

嵌入式设计论文…基于PWM的语音0~9数字播报班级: 1221201专业:测控技术与仪器姓名:朱宇杰学号: 201220120118指导老师:钟老师东华理工大学利用PWM进行数字语音的播报设计摘要随着嵌入式领域的拓展,目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道,但几乎都集成有PWM产生模块。

本文利用stm32单片机的PWM模块,还原存储在存储器中的声音采样数据,在几乎不增加成本的情况下,实现嵌入式应用中的扩展语音功能。

关键词stm32 PWM 语音低通滤波STM32的PWM精讲通过对TIM1定时器进行控制,使之各通道输出插入死区的互补PWM输出,各通道输出频率均为17.57KHz。

其中,通道1输出的占空比为50%,通道2输出的占空比为25%,通道3输出的占空比为12.5%。

各通道互补输出为反相输出。

TIM1定时器的通道1到4的输出分别对应PA.08、PA.09、PA.10和PA.11引脚,而通道1到3的互补输出分别对应PB.13、PB.14和PB.15引脚,中止输入引脚为PB.12。

将这些引脚分别接入示波器,在示波器上观查相应通道占空比的方波配置好各通道后, 编译运行工程;点击MDK 的Debug菜单,点击Start/Stop Debug Session;通过示波器察看PA.08、PA.09、PA.10、PB.13、PB.14、PB.15的输出波形,其中PA.08和PB.13为第一通道和互补通道,PB.09和PB.14为第二通道和其互补通道,PB.10和PB.15为第三通道和其互补通道;第一通道显示占空比为50%,第二通道占空比为25%,第三通道占空比为12.5%。

STM32处理器概述STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。

每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道,每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出,在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。

基于STM32系统的智能语音控制的垃圾桶设计

基于STM32系统的智能语音控制的垃圾桶设计

基于STM32系统的智能语音控制的垃圾桶设计苏珍康学亮马飞虎(北方民族大学,宁夏银川750021)摘要:随着计算机技术与电子科技的快速发展,人工智能、云计算等技术的不断进步,智能家居新型产业模式也得到了巨大的发展,至今国内智能家居市场投资达到了1396亿元,市场规模占比不断增大,未来十年内家居智能化将实现大规模应用。

鉴于此,设计了一种智能语音控制垃圾桶,能根据人发出的指令做出判断,运行到指定位置,收取完垃圾之后再回到起点位置。

关键词:智能家居;STM32;嵌入式;人工智能0引言随着人们生活起居水平的提高、社会的发展和经济水平的不断提升,人们对生活的要求更趋于个性化、定制化、自动化,对生活的便捷及乐趣有了更高的要求。

在平时生活中,扔垃圾是再简单不过的一件事情,但也会给人们带来不必要的麻烦。

比如,吃东西的时候不想走动,但也不想放一个垃圾桶在身边。

为解决这样的问题,此项目设计了一款能用语音控制、自动寻迹的垃圾桶。

该设计的主控系统采用STM32单片机,能够识别特定的语音指令,将语音信息转换为电信号给主控系统进行处理,主控系统在处理语音信息的基础上,判断在哪个位置有人需要,不再需要人们特意走动到垃圾桶边去扔垃圾。

1总体设计此项目所设计的智能语音控制的垃圾桶,是采用YS -V0.7语音识别模块来识别特定的语音指令,经STM32控制系统的数据处理做出判断,再通过寻迹系统去到指定的位置。

在寻迹的过程中,用16位的数字陀螺仪检测记录位置,对走过的轨迹做虚拟标记,再对虚拟标记进行数据处理,形成一个记忆系统,使接下来的寻迹判断更加灵敏,如图1所示。

2系统硬件设计2.1STM32F10X 主控系统STM32是ST 公司设计的一款常用的增强型系列微控制器,STM32F10X 系列产品属于中低端的32位基于ARM 系统的微控制器,其内核是Cortex -M3,常用于微控制、电机驱动、嵌入式系统开发等方面。

2.2MPU6050六轴陀螺仪在寻迹计算运动轨迹的过程中,判断左右移动的位移量,我们采用现在市场上最常用的六轴数字陀螺仪[1]MPU6050模块,此模块集成有三轴陀螺仪、三轴加速度计,通信方式为常用的IIC 通信协议,芯片内置16位的AD 转换器和16位数据输出,在精度上完全能够达到要求,并且降低了算法复杂度。

基于STM32F407的智能垃圾桶

基于STM32F407的智能垃圾桶

基于STM32F407的智能垃圾桶针对国内垃圾分类意识浅薄、垃圾回收现状不理想的情况,本次设计研究了一种安全实用的语音控制、识别型智能垃圾桶。

该装置通过语音识别模块处理用户语音信号,并对垃圾进行精准识别,具有较高的纠错能力,同时使用传感器对垃圾桶内的温度、有效存储空间等进行实时监测,实现对垃圾桶的近距离智能操控和垃圾分类智能化。

本设计能在一定程度上改善垃圾处理现有状况,提高对垃圾的管理效率,减少对环境的污染,在实用方面具有很高的优越性。

标签:语音识别智能化目前,垃圾回收是当前社会共同关注的迫切问题之一。

我国的垃圾处理多采用卫生填埋甚至简易填埋的方式,占用上万亩土地;并且虫蝇乱飞,污水四溢,臭气熏天,严重地污染生态环境。

因此进行垃圾分类收集可以极大的减少垃圾处理量和处理设备,同时降低处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济、生态这三方面的高效益[1]。

本设计针对上述情况提出了一种安全实用的语音控制、识别型智能垃圾桶,它能够通过用户语音信息精准识别垃圾种类,同时应用传感器能够对垃圾桶的状况进行实时检测并能在非安全状态实现及时报警。

在一定程度上用以改善垃圾处理的现有状况,满足人们对高质量现代生活的要求。

1、装置介绍1.1语音识别模块本设计在垃圾桶表面安装语音识别模块,采用非特定语音识别芯片和非特定语音识别算法对于控制语音命令进行识别。

用于录入用户语音信息并加以整合处理,从而实现控制系统对垃圾的精确识别。

1.2温度传感模块本设计采用非接触式温度传感器,用于测量垃圾桶内温度的实时变化情况。

即在垃圾桶底部安装温度传感器,实时检测垃圾桶的内部温度,当桶内温度高于既定安全温度时通过单片机启动自动报警装置,用以避免温度过高从而引发火灾的情况。

1.3超声波传感模块本设计在垃圾桶顶部安装超声波传感器,用以检测垃圾桶的有效存储空間。

当垃圾成功投掷后,检测垃圾桶剩余空间,并通过单片机实时的将数据反应在工作状态显示屏上。

基于STM32的语音播报系统的设计

基于STM32的语音播报系统的设计
[J].微计算机应用 ,2007,28(07):726—730. [3]黄南川 ,邓振杰 ,王嵬嵬 ,等.语音合成技术 的
研 究 与 发 展 [J].华 北 航 空 工 业 学 院 学 报 ,2002,12 (03):37.39.
[4]STMicroelectronics Ltd,RM0008 Reference
[7]Anhui USTC iFLYTEK Co,Ltd.XFS505 I CE
高 。
中英 文语 音合成 芯 片用户 开发 指南 [z].2012.
本文 叙述 了基 于 STM32的语 音播 报 系统 ,阐述
了系统的硬件 电路和软件程序设计 ,重点分析了语 音合成原理和数据通信协议。经过测试 ,本文设计的 语音播报系统发音准确 、清晰 ,取得很好的语音播报
[1】蒙博宇.STM32自学笔记[M].北京 :北京航空
目为男声女声发音 ,播报次数 20次 ,语句数量 8旬。
测 试结 果如 表一 所示 。
表一 测试 结果表
文本 语句
男声
女 声
发 音准 确 次 数 发音 准 确 次数
语 音播 报 系 统
20
20
STM32控制 器
20
20
m anual:STM 32F101XX ,STM 32F101XX ,STM 32F10 2XX ,STM 32F103XX ,STM 32F105XX ,STM 32F107X X advanced ARM —based 32-bit M CUs Rev 9,2009.
[5](英 )JosephYiu,著.宋岩 ,译 .ARM Crotex—M3 权威指南[M】.北京 :北京航空航天大学 出版社 ,2009.

基于单片机的智能语音识别系统设计毕业设计论文

基于单片机的智能语音识别系统设计(硬件部分)系别:专业班:姓名:学号:指导教师:基于单片机的智能语音识别系统设计(硬件部分)The Design of Intelligent SpeechRecognition System Based onSingle-chip Computer(HardWare)摘要本文设计一个让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术的语音识别系统。

本语音识别系统以LD3320语音识别芯片为核心部件,主控MCU选用STC10L08XE。

主控MCU通过控制LD3320内部寄存器以及SPI flash实现语音识别和对话。

通过麦克风将声音信息输入LD3320进行频谱分析,分析后将提取到的语音特征和关键词语列表中的关键词语进行对比匹配,找出得分最高的关键词语作为识别结果输出给MCU,MCU针对不同的语音输入情况通过继电器对语音命令所对应的电器实现控制。

同时也可以通过对寄存器中语音片段的调用,实现人机对话。

设计中,电源模块采用3.3V供电,主要控制及识别部分采用LM1117-3.3稳压芯片,语音播放及继电器部分采用7812为其提供稳定的电流电压。

寄存器采用一片华邦SPI flash芯片W25Q40AVSNIG,大小为512Kbyte。

系统声音接收模块采用的传感器为一小型麦克风——驻极体话筒,在它接收到声音信号后会产生微弱的电压信号并送给MCU。

另外系统还采用单片机产生不同的频率信号驱动蜂鸣器来完成声音提示,此方案能完成声音提示功能,给人以提示的可懂性不高,但在一定程度上能满足要求,而且易于实现,成本也不高。

关键词:语音识别 LD3320 STC10L08XE单片机频谱分析AbstractThis paper designs a hi-tech speech recognition system which enables machines to transfer speech signals into corresponding texts or orders by recognizing and comprehending. The centerpiece of the speech recognition system is LD3320 voice recognition chip,its master MCU is STC10L08XE. Master MCU achieve voice conversation by controlling the internal registers and SPI flash LD3320.The sound information is inputted into LD3320 by microphone to do spectrum analysis. After analyzing the voice characteristics extracted are compared and matched with the key words in the list of key words.Then the highest scores of key words found would be output to MCU as recognition results. MCU can control the corresponding electrical real of speech recognition for different voice input through the relays and can also achieve voice conversation through a call to voice clips in register.In the design,power module uses 3.3V.The main control and identification part adopt LM1117-3.3 voltage regulator chip,and 7812 is used to provide stable current and voltage for the part of voice broadcast and relay.Register uses chip SPI flash W25Q40A VSNIG which is 512Kbyte. The sensor used in the speech reception module of the design is microphone,namely electrit microphone.After receiveing the sound signal,it can produce a weak voltage signal which will be sent to MCU. In addition,the system also adopts a different frequency signals generated by microcontroller to drive the buzzer to complete the voice prompt, and this program can complete the voice prompt.The program gives a relatively poor intelligibility Tips.However, to some extent,it can meet the requirements and is easy to implement and the cost is not high.Key words:Speech Recognition LD3320 STC10L08XE Single-chip computer Spectrum Analysis目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1设计方案 (5)1.1 系统设计要求 (5)1.2总体方案设计 (5)2 系统硬件电路设计 (6)2.1电源模块 (6)2.2 寄存器模块 (6)2.3 控制单元模块 (7)2.3.1 STC10L08XE单片机简介 (8)2.3.2 STC11/10xx系列单片机的内部结构 (10)2.4 声音接收器模块 (10)2.5 声光指示模块 (11)2.6 语音识别模块 (11)2.6.1 LD3320芯片简介 (11)2.6.2 功能介绍 (12)2.6.3 应用场景 (13)2.6.4 芯片模式选择 (15)2.6.5 吸收错误识别 (16)2.6.6 口令触发模式 (17)2.6.7 关键词的ID及其设置 (18)2.6.8 反应时间 (18)3 系统软件设计 (20)3.1 系统程序流程图 (20)3.2 系统各模块程序设计 (20)3.2.1 主程序 (20)3.2.2 芯片复位程序 (27)3.2.3 语音识别程序 (28)3.2.4 声音播放程序 (37)4 系统调试 (44)4.1 软件调试 (44)4.1.1 上电调试 (44)4.1.2 读写寄存器调试 (44)4.1.3 检查寄存器初始值 (44)4.2 硬件电路调试 (45)4.2.1 硬件检查 (45)4.2.2 硬件功能检查 (45)4.3 综合调试 (46)结论 (47)致谢 (48)参考文献 (49)附录1实物图片 (50)附录2系统电路图 (51)绪论课题背景及意义让机器听懂人类的语音,这是人们长期以来梦寐以求的事情。

基于STM32的智能语音提醒器设计

基于STM32的智能语音提醒器设计摘要:随着生活节奏的加快,人们迫切需要合理的时间安排。

电子备忘录便携易用但缺少即时提醒功能,而常见的具有备忘录功能的语音提醒器功能单一、随意性差。

因此,本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器,该提醒器具有功能多、随意性好、即时提醒等特点。

关键词:提醒器; STM32 ; 即时提醒1.引言随着生活节奏的加快,人们经常会遇到必须在短时间内完成很多事情的情况。

如果没有合理的时间安排,将会导致生活的一片混乱。

而合理的时间安排需要强大的记忆,这对于许多平常人而言是难以达到的,因此备忘录便占有了重要的地位。

目前,文本备忘录因其携带困难且记录复杂而基本消失;常见便携式电子备忘录作为附件需在手机、平板电脑等电子产品上使用或需与网络实时连接使用[1-2],能以文字或语音记录,但操作较为复杂,对于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿是不方便的。

而市面上常见的独立语音提醒器种类繁多,但具有功能单一、随意性差等缺点[3-5]。

因此,本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器,该提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒等特点。

2.提醒器设计方案由于智能提醒器具有功能多样、随意性好且即时提醒等特点,因此其所需具备的功能有以下几点:(1)可以显示时间和日期;(2)可以按照时间顺序播放语音提醒;(3)可以随时录音,并设定播放时间,同时可以根据事情的重要性设定播放次数;(4)可以随时进入或退出语音;(5)可以删除语音;(6)具有50-100条的语音存储空间。

3.提醒器的硬件设计根据智能提醒器的功能要求,选择了意法半导体的STM32F103ZET6作为核心芯片,加上语音模块VS1053B、SD存储模块以及LCD显示模块,构成了提醒器的硬件系统。

如图1所示。

STM32F103ZET6芯片是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器,拥有着512K的片内FLASH和64K片内RAM,能多线程操作。

STM32实现语音播报功能的研究

. 套A有l效l的R韵i律gh控t制s规则Re;s第e二r步v需ed要.先进的语音合成技术,能 按要求实时合成出高质量的语音流。因此,一般说来,文语转 换系统都需要一套复杂的文字序列到音素序列的转换程序,也 就是说,文语转换系统不仅要应用数字信号处理技术,而且必 须有大量的语言学知识的支持[3]。 文语转换系统分三个部分:语言处理、韵律处理和声学处理。 语言处理在文语转换系统中起着重要的作用,主要模拟人对自然 语言的理解过程——文本规整、词的切分、语法分析和语义分析, 使计算机对输入的文本能完全理解,并给出后两部分所需要的各 种发音提示。作为一种有调语言,汉语韵律特征非常复杂。古汉 语的平仄以及现代汉语拼音,对于同样一个音节,出现在不同的 环境下,其韵律参数都是各不相同的。用有限的存储单元存储基 本汉语基本语音单元,进而从有限的存储单元中合成出无限词 汇,组成连续汉语语句。必须在一定的韵律规则下对音库单元的 韵律参数进行调整,以得到符合当前语言环境的语音库单元。韵 律处理为合成语音规划出音段特征,如音高、音长和音强等,使 合成语音能正确表达语意,听起来更加自然。声学处理根据前两 部分处理结果的要求输出语音,即合成语音。 TTS(文语转换)在国内外发展得十分迅速[4],我国的研 究己逐步从理论向研制开发方面发展,国内许多单位纷纷开始 研制中文 TTS 系统,并已进入实用阶段,其应用领域十分广 泛,技术也日趋成熟。目前在嵌入式应用领域,具有代表性的 有:科大讯飞的 XFS4243CE 和语音天下的 SN6658。本文的嵌 入式语音播报系统是以嵌入式微处理器为核心,外围加入语音 合成板卡及相关电路构成。中文语音合成板卡选用科大讯飞的 XFS4243CE。 3.硬件电路的设计 本嵌入式语音播报系统的硬件电路主要由 4 个模块组成,即 主控制器模块、语音合成模块、音频功放模块和电源模块。上位 机发送指令到主控制器模块,主控制器分析指令,通过 SPI 接口 将含有文本信息的指令发送到语音合成板卡,语音合成板卡通过 TTS 技术把文本信息转换为语音信息,送往音频功放电路,主控 制器模块也会监测系统的运行情况,并向上位机返回当前系统的 运行状态,遇到紧急情况时会进行语音提示。 3.1 主控制器电路设计 本 系 统 选 用 STM32F103C8T6 作 为 主 控 制 器 , STM32F103C8T6 是增强型,32 位基于 ARM 核心的带闪存的

基于STM32的智能语音药箱控制系统的设计

智能应用0 前言权威统计数据显示,截止到2019年末,中国60岁以上的老年人口数已经超过2.5亿,人口老龄化衍生出的问题逐渐加重。

在这一群体中,超七成的老年人正在被至少一种慢性病所困扰,需要依靠长期服药来维持正常生活,然而有相当一部分老年人记忆力减退,甚至患有健忘症,时常忘记服药,给身体健康造成很大隐患。

另一方面,大型医疗机构每天都要接诊很多患者,开出大量药方,传统的配药方式对配药护士的劳动强度要求较大,且容易出现失误。

针对这两种现象,设计出了一款可以识别用户语音信息的智能语音药箱控制系统,该系统既可以提醒老年人按时服药,方便药物的存取,又可以应用于医疗机构的配药工作中,减轻医务工作者的劳动强度,提高配药的速度和准确性。

1 系统方案■1.1 功能分析该系统使用基于ARM Crotex-M3内核的32位单片机STM32F103C8T6作为控制芯片,该芯片功能强大,功耗较低,引脚数量适中,便于进行功能扩展,完全能够应对智能语音药箱产品的开发。

系统主要实现语音识别、键盘输入检测、定时报警提醒以及电机驱动等四大功能。

语音识别功能主要是对用户的语音信号进行识别,当用户说出的药品名称与系统预设值匹配成功时,电机驱动功能即发挥作用,自动打开存放相应药品的药箱;此外,用户也可通过键盘手动打以提醒用户按时服药。

■1.2 系统框图根据功能分析,确定了系统总体框图。

系统主要由单片机最小系统控制电路、电源电路、语音识别电路、电机驱动控制电路和键盘检测电路等几部分组成,各部分之间的联系如图1所示。

2 硬件电路设计硬件电路的设计充分考虑了产品的实际生产需求,在保证系统能够安全稳定工作的前提下,对主要元器件的价格、体积、主要性能指标等因素做了充分考虑。

系统硬件主要由电源电路、单片机最小系统电路、语音信号输入与识别电路、键盘输入电路和电机驱动电路等几部分组成,各部分具体介绍如下。

■2.1 电源电路用户可以使用5mm DC插座或micro_USB接口为系统提供5V直流电源,该电源一部分直接供给继电器用以驱动开关药箱抽屉的直流减速电机,另一部分经过芯片AMS1117-3.3的稳压降压以及外围滤波电路的处理后产生3.3V 电压供给STM32单片机和语音信号处理模块等器件使用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档