基于單片機的智能語音小車軟件設計

論文編號:ZD1496  論文字數:12930，附外文翻譯，答辯PPT

一、題目：
 《基于單片機的智能語音小車軟件設計》
內容與重點： 
目的與意義：
 隨著科技的發展，使計算機滲透進城市的血液，成為人類社會生活中密不可分的一部分。越來越多種類的計算機投入社會生產，如果在人們的社會生活中所接觸到的計算機均使用不同的、自身特有的人機接口，就要求計算機使用者掌握多種計算機操作語言，這無疑成為人們使用計算機的一大障礙。因此人與計算機的溝通成為了擺在人類面前嶄新的課題。通過語音識別，讓小車能聽懂人類語言，更好的實現人們的要求，徹底擺脫復雜的計算機語言和繁瑣的輸入方式是今后發展的一大方向。
 2、設計任務：
 通過畢業設計，使學生對所學電子工藝、傳感器知識、電機控制技術、模電、數電、等電子基礎課程的基本知識加深理解，在所學基礎上，學習更高級單片機的基本指令及基本結構，并將其與實際工程應用緊密結合起來，培養創新意識，增強分析問題解決問題能力，為盡快進入社會角色，熟悉相關開發工作流程、項目小組組成、分工、合作方式方法等。增強團隊合作意識，提高基本工作技能，為即將踏入社會奠定理論和實踐基礎。
 要求：認真復習有關基礎理論和技術知識，查閱參考資料，參照智能小車設計思想，設計一個可以按照預定語音控制命令動作的智能小車，運用所學單片機知識獨立設計電路、自行焊接、調試，直至預期結果方可。要求實現：小車和在語音信號控制下自動實現啟動、停止、左轉、右轉等功能。
（1）設計思路：在所學單片機知識的基礎上，按照設計指標要求完成各功能模塊方案論證、原理圖設計、器件選型、印刷電路板制作、元器件焊裝、軟件編程及聯機調試。
（2）步驟：l、了解小車各功能模塊要求及工作原理。
           2、根據功能要求進行方案選型及論證。
           3、設計各功能模塊原理圖。
           4、各功能模塊器件選型。
           5、繪制各功能模塊PROTEL原理圖。
           6、編程調試。
三、進度與要求：
1．第一周～第二周  在工作中收集各種相關資料。
2．第三周～第四周  用PROTEL設計硬件原理圖并進行器件選型。
3．第五周～第九周  繪制PROTEL  PCB板圖并焊裝。
4．第十周～第十一周  編程調試，整理并組織論文。
5．第十二周～第十四周  再次焊裝調試，完成修改稿，定稿，打印，交評閱。
6．第十五周～第十六周  評閱與答辯。
四、主要參考書及參考資料
[1] 謝宜人主編.單片機實用技術問答. 北京:人民郵電出版社,2003年
[2] 靳達.單片機應用系統開發實例導航 . 北京:人民郵電出版社,2003年
[3] 流光斌等.單片機系統實用抗干擾技術.北京:人民郵電出版社,2004年
[4] 余永權.ATMEL89系列單片機應用技術.北京:航空航天大學出版社,2002年
[5] 陳瑾.智能小車運動控制系統的研究與實現[D].東南大學碩士論文,2005年
[6] 韋巍.智能控制技術[M].北京：機械工業出版社,2000年
[7] 蔣新松.機器人學導論[M].遼寧科學技術出版社,2003年
[8] 孫迪生，王炎.機器人控制技術.北京：機械工業出版社,1997年
[9] 陳明熒.8051單片機課程設計實訓教材，清華大學出版社, 2003年
[10] 蔡美琴等.MCS-51系列單片機系統及其應用.高等教育出版社, 2004年
[11]卓晴 等編.學做智能車——挑戰“飛思卡爾”杯.北京:航空航天大學出版社,2007年
[12]張陽編.MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統開發.北京:電子工業出版社,2011年
[13]何此昂，周渡海等編著.Freescale 08系列:單片機開發與應用實例.北京:航空航天大學出版社,2009年
[14]王宜懷，曹金華　編著.嵌入式系統設計實戰/基于飛思卡爾S12X微控制品.北京:航空航天大學出版社,2011

基于單片機的智能語音小車軟件設計

摘 要
  

 目前，在企業生產技術不斷提高、對自動化技術要求不斷加深的環境下，智能車輛以及在智能車輛基礎上開發出來的產品已成為自動化物流運輸、柔性生產組織等系統的關鍵設備。世界上許多國家都在積極進行智能車輛的研究和開發設計。目的是將人工智能技術應用在復雜環境下，完成機器人系統的自主推理、規劃和控制。從此，移動機器人從無到有，數量不斷增多，智能車輛作為移動機器人的一個重要分支也得到越來越多的關注。智能汽車是一種集環境感知、規劃決策、自動行駛等功能于一體的綜合系統，集中的運用到了自動控制、模式識別、傳感器技術、汽車電子、電氣、計算機、機械等眾多學科，是典型的高新技術綜合體，具有重要的軍用及民用價值。本文講述了以FREESCALE的MC9S12XS128為微處理器設計出一種能聽從語音指示的智能小車。
 本文主要是以LD3320傳感器作為語音識別模塊，通過其內部語音識別程序，對其接收到的語音命令，輸出相應的信號。以16位飛思卡爾單片機MC9S12XS128微處理器為控制核心，處理接收的信號，使小車按照命令要求，實現不同動作。
 
關鍵詞：MC9S12XS128，LD3320，智能小車，語音識別

ABSTRACT

 At present, the enterprise production technology constantly improving, the deepening environment to automation technology requirement, intelligent vehicle, and on the basis of intelligent vehicle developed products have become automated logistics transportation, flexible production organization system of key equipment. Many countries in the world are actively in research and development of intelligent vehicle design. The purpose is to apply artificial intelligence technology in complex environment, complete robot autonomous reasoning, planning and control system. From then on, the mobile robot from scratch, increasing number of intelligent vehicle as an important branch of mobile robot has been more and more attention. Smart car is a collection of environment awareness, planning decision and automatic drive, and other functions in an integrated system, the use of concentrated in the automatic control, pattern recognition, sensor technology, automotive electronics, electrical, computer, machinery, and many other disciplines, is a typical combination of new and high technology, has the important value of military and civilian. This article tells the story of the FREESCALE MC9S12XS128 as microprocessor designed a can listen to the voice of the smart car.
 This article mainly USES the LD3320 as speech recognition, through the writing of the program, make it can output signal, and then to MC9S12XS128 microprocessor processing the received data, and then make the car we want to achieve.

KEYWORDS: MC9S12XS128, LD3320, intelligent car

基于單片機的智能語音小車軟件設計

目錄

第一章 緒論 1
1.1 本課題研究的背景及意義 1
1.2 課題研究內容概述 1
第二章 硬件電路的設計 3
2.1小車的整體硬件方案 3
2.2系統各功能模塊介紹 3
2.2.1語音模塊 3
2.2.2系統控制核心MC9S12XS128單片機 7
2.2.3核心板MC9S12XS128 I/O分配 9
2.2.4電源模塊 11
2.2.5電機驅動模塊 12
第三章 智能語音小車軟件設計 15
3.1 主控系統總體軟件流程圖 15
3.1.1 MC90XS128時鐘模塊初始化 16
3.1.2電機驅動PWM模塊 17
3.1.3 MC90XS128主控程序 18
3.2 語音接收識別模塊STC90LE52編程 19
3.2.1中斷程序模塊 19
3.2.2 ASR模塊 21
3.2.3 STC90LE52主函數： 22
3.3 軟件開發平臺介紹 23
3.3.1 語音芯片開發平臺：keil uvision4 23
3.3.2 飛思卡爾16位單片機MC9S12XS12的軟件開發平臺：CodeWarrior IDE（10.1） 24
第四章 系統主要特點及聯機調試 26
4.1 系統設計主要特點： 26
4.2 遇到的問題及解決方案 26
4.1.1 硬件問題及解決方案 26
4.1.2 軟件問題及解決方案 27
4.3 需要注意的事項 27
第五章 全文總結 29
致謝 30
附錄： 31
1. 主控芯片程序： 31
2. 次控芯片程序： 35
3. 實物圖 47