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基于单片机的智能语音识别系统设计--论文-学位论文.doc
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基于单片机的智能语音识别系统设计--论文-学位论文.doc
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基于单片机的智能语音识别系统设计
(硬件部分)
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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 Speech
Recognition System Based on
Single-chip Computer
(HardWare)
I
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
II
Abstract
This 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
W25Q40AVSNIG 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
III
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
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