近年来,随着技术发展和生活水平的提高,人们对家居环境提出了更高要求,智能
家居系统的概念开始走向大众,虽然目前发展缓慢,但是家居智能化肯定是今后长时间
内一个智能控制领域最热门的话题。语音是人类最自然的交互方式,利用语音识别与控
制技术实现对家用电器的控制是智能家居的重要内容。云技术的兴起成为语音识别最重
要的应用环境。
由于智能家居低功耗、低成本、易操作、易安装的实际需求,经过大量的对比研究
和实际参数分析,文章采用了一种基于单片机的电话遥控装置。利用该装置,用户可以
通过任意一部双音多频电话(包括固定电话和移动电话)遥控家中的电器,构建一个智能
家居系统,实现对家用电器的语音控制。
本文设计了一种基于 AT89C51 的家用电器电话远程控制系统,基本原理为 AT89C51
对振铃次数进行计数,当达到设定的振铃次数后 AT89C51 控制电话自动摘机,并控制
语音提示电路发出提示音,要求输入系统启动密码,然后对密码进行校验,当密码输入
正确后,语音提示电路提示输入家用电器控制码,所拨号码经 DTMF 解码电路解码后,
送往 AT89C51 进行译码,从而控制家用电器
摘要:
本毕业设计主要探讨了基于单片机的家用电器语音控制系统的设计,旨在利用现代通信技术和语音识别技术提升家居生活的便利性。随着科技的进步和人们生活质量的提高,智能家居系统正逐渐受到关注。其中,语音控制作为最直观的人机交互方式,成为智能家居的重要组成部分。论文选用AT89C51单片机作为核心处理单元,设计了一个可以通过电话遥控家电的系统,用户可以通过固定电话或移动电话,通过DTMF编码进行远程控制,实现语音提示和密码验证功能,确保系统的安全性和易用性。
Abstract:
This undergraduate thesis focuses on the design of a home appliance voice control system based on a microcontroller, aiming to enhance the convenience in smart home environments through voice recognition and telecommunication technology. With the advancement of technology and the rising living standards, smart home systems have gained increasing attention. Among these, voice control serves as a crucial element for intuitive human-machine interaction. The paper employs an AT89C51 microcontroller to create a system that allows users to remotely control household appliances via any dual-tone multi-frequency (DTMF) telephone, providing voice prompts and password verification for security and usability.
第1章 绪论:
1.1 语音识别的概述:
语音识别技术是一种使计算机能够理解和执行人类语音指令的技术。它涉及到信号处理、模式识别和人工智能等多个领域的知识。近年来,随着深度学习和大数据技术的应用,语音识别的准确性和实时性得到了显著提升。
1.2 国内外语音识别技术比较:
国外的语音识别技术起步较早,如IBM、Google等公司在此领域有深厚积累,其产品具有高准确率和广泛的应用场景。相比之下,国内的语音识别技术虽然起步晚,但发展迅速,如科大讯飞等公司在语音识别领域也取得了显著成就,尤其在中文语音识别上表现突出。
1.3 课题设计背景:
随着云技术的普及,语音识别技术在智能家居领域找到了新的应用场景。传统的手动控制方式已经无法满足用户对于便捷性和智能化的需求,因此,开发一个基于单片机的家用电器语音控制系统显得尤为必要。
1.4 研究内容与特色:
本设计主要研究了如何将单片机、语音识别、电话通信技术结合,形成一个低成本、低功耗且易于操作的家用电器远程控制方案。其特色在于利用电话作为远程控制媒介,同时融入语音提示和密码验证机制,增强了系统的安全性。
1.5 本文主要内容:
本文详细介绍了语音识别的基本原理,探讨了嵌入式操作系统和家庭总线技术在家用电器控制中的应用,以及AT89C51单片机在系统中的具体实现方式。此外,还讨论了系统的硬件设计、软件开发和实际测试结果。
第2章 语音识别及控制的关键技术:
2.1 语音识别技术:
本设计采用了离线语音识别方法,首先对语音信号进行预处理,如降噪、分帧、加窗等,然后提取特征参数,如MFCC(梅尔频率倒谱系数),最后通过模板匹配或深度学习模型实现语音识别。
2.2 嵌入式操作系统:
嵌入式操作系统为单片机提供了一个高效、稳定的运行环境,允许实时处理任务。本设计可能选择如uC/OS或FreeRTOS这样的轻量级实时操作系统,以适应单片机资源有限的特性。
2.3 家庭总线技术及协议:
家庭总线技术使得家电之间可以进行数据交换,常见的有X10、ZigBee、Z-Wave等协议。本设计中,家庭总线可能用于连接各个电器,接收来自单片机的控制指令。
通过以上内容,本文构建了一个实用的基于单片机的家用电器语音控制系统,实现了电话远程控制、语音提示和密码验证等功能,为智能家居领域提供了新的解决方案。未来,随着技术的进一步发展,这类系统有望变得更加智能和人性化,满足更多用户的个性化需求。