基于單片機(jī)的智能語(yǔ)音小車硬件設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的智能語(yǔ)音小車硬件設(shè)計(jì),基于,單片機(jī),智能,語(yǔ)音,小車,硬件,設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的智能語(yǔ)音小車硬件設(shè)計(jì)專業(yè)名稱：自動(dòng)化學(xué)生姓名：吳晗指導(dǎo)教師：李雪霞本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容本課題是使用的LD3320模塊作為語(yǔ)音的識(shí)別和輸出模塊，使MC9S12XS128微處理器作為處理芯片，對(duì)來自語(yǔ)音模塊的命令信息進(jìn)行判別掃描，根據(jù)其內(nèi)容給出車模電機(jī)的驅(qū)動(dòng)命令和舵機(jī)的方向控制，使小車按照語(yǔ)音命令實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)向等預(yù)期的動(dòng)作。整體結(jié)構(gòu)框圖Ld3320語(yǔ)音識(shí)別模塊時(shí)鐘模塊復(fù)位按鍵 單 片 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊舵機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)方案LD3320為聲音傳感器；STC90LE52接收和處理語(yǔ)音傳感器傳來的信號(hào)，并且輸出處理后能讓16位飛思卡爾單片機(jī)MC9S12XS128微處理器識(shí)別的信號(hào)；當(dāng)MC9S12XS128微處理器接收到信號(hào)會(huì)控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊使電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)，同時(shí)控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)向；LM2596為電源模塊。語(yǔ)音模塊電路原理圖本次設(shè)計(jì)采用的是語(yǔ)音芯片模塊，所以出現(xiàn)了接收模塊和處理模塊，接收模塊使用的LD3320，處理模塊使用的是STC90LE52微處理器。STC90LE52處理模塊主要是將LD3320接收過來的信號(hào)，經(jīng)過編程處理成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，對(duì)不同的命令信息進(jìn)行編碼。LD3320語(yǔ)音芯片的接收識(shí)別模塊原理圖本芯片在設(shè)計(jì)上注重節(jié)能與高效，不需要外接任何的輔助芯片如Flash、RAM等，直接集成在現(xiàn)有的產(chǎn)品中即可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別/聲控/人機(jī)對(duì)話功能。并且，識(shí)別的關(guān)鍵詞語(yǔ)列表是可以任意動(dòng)態(tài)編輯的。STC90LE52語(yǔ)音信號(hào)處理模塊STC90LE52單片機(jī)以并口方式來控制LD3320并行接口：本芯片可通過并行方式和外部主CPU連接，此時(shí)使用8根數(shù)據(jù)線（P0-P7），4個(gè)控制信號(hào)（WRB*,RDB*,CS*，A0），以及一個(gè)中斷返回信號(hào)（INTB*）。MC9S12XS128單片機(jī)最小系統(tǒng)如右圖所示系統(tǒng)控制核心MC9S12XS128(16位)單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的主體，它為整個(gè)系統(tǒng)提供了運(yùn)行方式。該最小系統(tǒng)包括電源、時(shí)鐘、復(fù)位及引腳接插件幾大部分引腳名稱對(duì)接器件引腳名稱及功能PWM3舵機(jī)DJ1/舵機(jī)控制PWM5電機(jī)dj1/電機(jī)正轉(zhuǎn)PWM7電機(jī)dj2/電機(jī)反轉(zhuǎn)PB0Sr1語(yǔ)音處理單片機(jī)的I/O 前進(jìn)接收PB1Sr2語(yǔ)音處理單片機(jī)的I/O 后退接收PB2Sr3語(yǔ)音處理單片機(jī)的I/O 左轉(zhuǎn)接收PB3Sr4語(yǔ)音處理單片機(jī)的I/O 右轉(zhuǎn)接收PB4Sr5語(yǔ)音處理單片機(jī)的I/O 停止接收MC9S12XS128單片機(jī)端口設(shè)置原理圖I/O分配表LM2596電源模塊原理圖系統(tǒng)的總電源采用的是7.2V直流電源，一路直接為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊L298N的模擬部分供電。另一路利用DC/DC穩(wěn)壓電源模塊LM2596將7.2V直流轉(zhuǎn)換成5v直流輸出，為語(yǔ)音模塊LD3320，主控單片機(jī)MC9S12XS128供電。L298N驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)I/O口輸出電機(jī)控制信號(hào)經(jīng)光耦進(jìn)行光電隔離后，進(jìn)入電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N，L298N輸出信號(hào)直接加載至電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。L298N驅(qū)動(dòng)模塊是為了讓我們的大功率的電機(jī)能夠轉(zhuǎn)起來的保障，它有4個(gè)輸入口，4個(gè)輸出口。我們只使用了2個(gè)輸入(int1和int4)和輸出口(out1和out4,out2和out3接GND)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正(out1)反(out4)轉(zhuǎn)。光敏開關(guān)TLP521光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。當(dāng)IN1給高電平（1）的時(shí)候光線弱光耦接收端截止相當(dāng)于給LN298IN1低電平；當(dāng)IN1給低電平（0）的時(shí)候光線強(qiáng)光耦接收端導(dǎo)通相當(dāng)于給LN298IN1高電平。二極管起保護(hù)作用，防止后級(jí)電路過流或過壓沖擊燒毀前級(jí)電路的芯片；通過IN1-IN4的高低電平來控制電機(jī)M1M2的轉(zhuǎn)停；Out1Out2：輸出端，接電機(jī)M1；Out3Out4：輸出端，接電機(jī)M2；ENA、ENB：高電平有效，ENA、ENB分別為IN1和IN2、IN3和IN4的使能端；