基于STM32单片机语音远程控制系统设计.pdf
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ELECTRONICS WORLD
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探索与观察
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探索与观察
基于STM32单片机语音远程控制系统设计
北方民族大学电气信息工程学院 周 根 杨 操 张 琴 禹丽妮 杨 静
【摘要】
本设计是由STM32单片机作为主控模块，STC89C51单片机作为从机处理模块，子模块是由LD3320非特定型语音识别模块、Zigbee
无线传输模块四大模块组成。通过LD3320非特定型语音识别模块完成语音识别分析等任务，然后将分析过的语音命令经过SPI串口通信协议
传送给STM32单片机。再经过软件编程使得STM32单片机模块进行数据处理。然后直接由语音通过无线发射器和无线接收器实现对“被控
制物”进行语音远程控制。如：电灯的状态、电风扇的状态等等。
【关键词】
STM32F103XX；SPI串口通信协议；STC89C51；Zigbee；LD3320
引言
随着经济的不断发展和生活水平的不断提高,自动控制和远程控制
已经逐渐取代了传统的控制系统。目前，无论是在工业制造市场、还
是智能家居的开发与应用等方面，语音远程控制都具有相当大的市场
潜力;语音识别更是智能化发展的主流方向。并且当今社会计算机软硬
件技术、大规模的集成电路、通讯技术等已相当成熟，一些复杂的语
音识别系统已经完全制成了专用芯片;可以预测在未来几年里，语音识
别系统的应用将更加广泛，各种各样的语音识别系统的产品将出现在
市场上，从而使人们的生活“随音所欲”，更加舒适、便捷。
1 总体设计方案
基于STM32的语音远程控制系统的设计 如图下图所示：
本系统主要由控制器和被控对象组成，人们可以通过语音描述
选择控制对象和使被控对象要做出的动作响应，LD3320非特定型语
音识别模块采集语音信息，随即将所采集的语音信息通过串口传送至
STM32单片机，通过STM32单片机处理该命令信息，再将此信息经
无线发送模块发送出去，当被控对象的无线接收模块接收到信息便会
把信息送给51单片机处理，51单片机通过内部程序使被控对象做出相
应的动作响应。如，可以选择电风扇开或关，以及风速大小的选取；
对电灯而言可
以控制其亮或者灭，也可以选择其明或者暗。
2 STM32控制模块
在系统硬件电路设计中，为了提高系统的性能和可靠性，系统
采用有意法半导体公司生产的高性能微控制器STM32F103VCT6。
STM32F103系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核，
该内核使用33000门，其性能可达1.25DMIPS/MHz。如果以最高主
频72MHz运行，处理器性能可达90DMIPS。STM32F103系列为ST
意法半导体公司生产的32位“增强型”Cortex-M3微控制器，他的外
设包括2个12位的多功能、多通道的ADC、6个通用16位定时器，还
包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C和SPI、3个USART、一
个USB和一个CAN。芯片供电电压2.0-3.6V，一系列的省电模式保
证低功耗应用的要求。其实物如下图所示。
3 Zigbee无线传输模块
ZigBee技术是新一代双向无线通信技术，主要应用于距离短、
功耗低、传输速率低的自动控制系统中。它主要工作在无需注册全球
通用2.4GHz的ISM免费频段。ZigBee技术传输距离是100～1000m，
典型距离是250m，数据传输速率范围是20～250Kb／s 。ZigBee网络
最多可由65000个无线通信模块组成，其构成类似于现在的移动通
信的CDMA(码分多址连接网)或GSM(全球移动通信系统网)，每一
个ZigBee无线通信模块相当于移动通信网络中的一个基站，在整个
ZigBee网络内，各个ZigBee无线通信模块之间可以互相通信。
4 LD3320语音模块
LD3320 芯片是一款“语音识别” 专用芯片。该芯片集成了语
音识别处理器和一些外部电路，包括 AD、 DA 转换器、麦克风接
口、声音输出接口等。本片不需要外接任何的辅助芯片如 Flash、
RAM 等，直接集成在现有的产品中即可以实现语音识别/声控/人机
对话功能。并且，识别的关键词语列表是可以态编辑的。
5 实物展示图
主机控制板:STM32F103VCT6单片机模块 LD3320语音模块
zigbee无线传输发送模块构成。
从机控制板:LED灯 STC单片机 Zigbee无线传输接收模块 继电
器模块 蜂鸣器 OLED显示屏 小风扇构成。
6 结语
本设计以STM32单片机为控制核心的语音远程控制系统，通
过语音模块的采集、无线传输模块的接收和发送对“被控对象”的控
制，控制器简单易操作、小巧、美观、方便携带，可以一次性实现
对多个对象的控制且控制距离远，实用性较强。
参考文献
[1]
郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京:电子工业出版社,2009.
[2]谭浩强.C程序设计(第4版)[M].北京:清华大学出版社,2012.
[3]喻金钱,喻斌.STM32F系列ARM Cortex-M3 核微控制器开发
与应用[M]. 北京: 清华大学出版社,2011.
[4]刘军.例说 STM32[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.
[5]徐爱钧.Keil C51单片机高级语言应用编程与实践[M].北京:电
子工业出版社,2013.
[6]李雁景.基于ZigBee的智能家居系统设计[D].西安:西安科技大
学,2012.
[7]彭刚,秦志强.基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控
制器应用实践[M].北京:电子工业出版社,2011.
[8]ZigBee Specification.ZigBee Alliance,December,2006.
[9]范丽娜.智能家居系统中家电控制的研究与实现[D].南京:南
京邮电大学,2011.
指导老师：王强（助教）。
轻型化智能自助网点的设计及应用
南洋商业银行（中国）有限公司 岳 奕
【摘要】
新一代网点平台已经在国内同业银行全面实施，银行网点通过在业务流程、组织架构、经营理念和信息技术等主要领域，贯彻并实
施全面的销售与服务流程优化，提高银行网点运营效率，提升网点客户服务满意度的同时，充分提升了网点销售产能。银行营业网点需要将
更多的服务引导客户自助完成方向发展，并且配合社区银行、自助服务站的发展战略要求快速扩展新的智能化的终端与渠道。同时，随着智
能设备逐步发展，智能自助设备对于银行拓展新业务，减少人力投入均是较为理想的发展助力。
【关键词】
轻型化；智能化；智能自助网点
一、系统目标
建设满足银行智能自助发展和交易自助化发展需要的渠道服务
平台和金融自助服务系统、定制统一的渠道和自助服务标准。期望在
客户体验层面上，规范服务模式，优化业务办理流程，提高业务办理
效率，提升客户满意度，增加客户黏性。并且在银行成本层面上，减
少人员配置需求，降低运营成本，缓解培训压力。在内控风险改善层
面，通过客户自助服务和设备的技术刚性约束，降低内部操作风险。
同时，在标准网点、社区银行建设与运营层面，大力增加自助服务机
具，是满足监管要求、开展标准网点、社区银行业务的必要条件。
二、业务范围
总体业务范围建立在网点渠道服务的整合与优化、以满足对于
未来网点渠道服务的业务能力支撑。用以支持满足后续新增机具快
速接入，业务快速迭代更新的需求，功能范围如下：
1）支持新机具软硬件分离，提供统一的外设调用规范、与客
户端一致的外设测试工具。
2）支持外设驱动版本，设备客户端的远程下发和更新。
3）支持业务逻辑复用，不同设备的相同功能不需要在做二次
开发，可直接使用。
4）支持展现界面复用，不同设备的相同功能界面不需要要修
改可直接使用。未来可在很大程度上只需要进行页面流的组织，基
本不需要进行界面开发的效果。
5）
统一的数据字典，解决过去不同设备、不同系统间字典统一。
6）支持功能按终端组合，通过后台参数配置而不是编码，就
可实现新设备借助原有功能进行交易组合。
7）支持功能按外设进行智能动态支持，系统动态检查外设可
用状态。
三、总体架构设计及总体设计原则
项目建设应遵循以下总体设计原则：
（1）架构设计要满足当前及未来的业务需求，且不能影响业
务的正常发展；优先发展通用、共享、可复用的功能/平台；在未
来系统建设中，考虑借鉴先进理念，并利用行内已有的成果，优先
考虑对现有系统的升级/改造。
（2）
遵循统一的技术规范以及架构策略。 1）架构规划全面遵循
行内/业内重要的技术及业务规范；2）行内系统间集成/交互采用标准
的SOP或SOAP协议；3）汇聚平台作为智能自助项目渠道服务平台与
后台及外围系统的连接枢纽，屏蔽系统接口的复杂性； 4）合理利用
行内的基础应用系统。统一认证系统，避免重复建设相似功能。
如上图所示，各系统相关系统关系如下：
智能自助客户端包括：金融自助通；网点平台客户端；智能手
持终端。其中：（1）金融自助通为本次需要建设的子系统，与渠
道服务平台直接进行交互。（2）网点平台客户端、智能回单机是
网点平台的客户端，与网点平台服务端进行交互。（3）以后新增
服务通过渠道服务平台统一提供，现有系统功能维持现状。
智能自助服务端包括：渠道服务平台；网点平台服务端；
PDA/预约预处理服务端；手持系统服务端。其中：（1）渠道服务
平台为本次需要建设的子系统。（2）网点平台服务端作为网点平
台客户的服务端，负责客户端的接入和通讯处理。（3）PDA/预约
预处理服务端通过ESB对外提供服务，供网银、大堂手持等客户端
的调用。
（一）应用架构设计
应用架构设计应遵循以下原则：
1）应用系统遵循架构分层，应遵循渠道、接口/整合、业务支
撑、管理支撑的层次划分，各应用组件应有明确的层次归属，不可
跨层次分布/部署，应用本身尽量由可复用的组件组成。
2）应用松耦合和接口统一管理，应用之间以及应用内部的接
口设计松耦合，减少应用架构内的点对点的连接，接口定义标准
化，接口服务统一管理，以减少一个应用变化对其它应用的影响。
3）应用平台化，抽取应用系统的可重用功能建立通用的服务
平台。
4）支持信息共享/服务联动，在网点终端进行业务操作时，系
统能够根据当时的操作任务以及上下文关系提取信息进行推送，供
作业人员参考。
5）应用系统可管理性，渠道服务平台应具备集中的管理控制
台，并具备通过应用接口的方式完成系统功能的配置、启动、停用
等能力。
渠道服务平台应该是具备通用的、可扩展的基础运行平台。
实现平台、公共服务、应用服务、客户端展示，以及外设服务之
间的解耦、分层，在应用发生变化时使平台、公共服务与具体应
用无关。
（二）系统要求及特点
渠道服务平台增加，密钥下发及相应处理模块； ATMC、手持
终端、电话POS、金融自助终端等设备由ESB统一接入，转型后这
些系统由渠道服务平台统一接入，对这些系统客户端来说本身不会
有任何变动；信息交互平台负责外建各个渠道的接入，信息交互平
台负责各个外建渠道报文的解析，并以统一的接口与渠道服务平台
进行与柜面和自助渠道相关的信息交互，通过渠道服务平台平台访
问科技内部各个业务系统。
渠道服务平台通过ESB与核心系统平台进行交互，提供自助系
统服务和前端渠道整合管理功能。渠道服务平台通过ESB与统一中
间业务平台进行交互，提供与中间业务相关的所有网点操作界面
和自助渠道整合管理功能。渠道服务平台通过ESB与统一支付平台
进行交互，提供与支付业务相关的所有网点操作界面和前端渠道
整合管理功能。渠道服务平台通过ESB与网银互联支付清算系统进
行交互，提供与支付业务相关的所有网点操作界面和前端渠道整
合管理功能。
安全认证平台提供渠道服务平台网点柜面、自助渠道的客户
端加密证书、密钥，渠道服务平台客户端用该证书或密钥对查询
密码和交易密码及其关键字段（如转账账户和金额）等进行加密
后传送报文到渠道服务平台服务端，渠道服务平台收到加密报文
后进行验证，验证通过后通过转加密对报文进行再次加密通过ESB
访问后台系统。
日志管理平台提供日志记录规范渠道服务平台根据该规范将
交易流水日志登记到文件中，日志管理平台定期访问日志文件获
取数据。
作者简介：
岳奕（1978—），女，江苏武进人，硕士，中级工程师，研究
方向：银行信息技术应用。
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