基于单片机的智能语音小车软件设计

论文编号:ZD1496  论文字数:12930，附外文翻译，答辩PPT

一、题目：
 《基于单片机的智能语音小车软件设计》
内容与重点： 
目的与意义：
 随着科技的发展，使计算机渗透进城市的血液，成为人类社会生活中密不可分的一部分。越来越多种类的计算机投入社会生产，如果在人们的社会生活中所接触到的计算机均使用不同的、自身特有的人机接口，就要求计算机使用者掌握多种计算机操作语言，这无疑成为人们使用计算机的一大障碍。因此人与计算机的沟通成为了摆在人类面前崭新的课题。通过语音识别，让小车能听懂人类语言，更好的实现人们的要求，彻底摆脱复杂的计算机语言和繁琐的输入方式是今后发展的一大方向。
 2、设计任务：
 通过毕业设计，使学生对所学电子工艺、传感器知识、电机控制技术、模电、数电、等电子基础课程的基本知识加深理解，在所学基础上，学习更高级单片机的基本指令及基本结构，并将其与实际工程应用紧密结合起来，培养创新意识，增强分析问题解决问题能力，为尽快进入社会角色，熟悉相关开发工作流程、项目小组组成、分工、合作方式方法等。增强团队合作意识，提高基本工作技能，为即将踏入社会奠定理论和实践基础。
 要求：认真复习有关基础理论和技术知识，查阅参考资料，参照智能小车设计思想，设计一个可以按照预定语音控制命令动作的智能小车，运用所学单片机知识独立设计电路、自行焊接、调试，直至预期结果方可。要求实现：小车和在语音信号控制下自动实现启动、停止、左转、右转等功能。
（1）设计思路：在所学单片机知识的基础上，按照设计指标要求完成各功能模块方案论证、原理图设计、器件选型、印刷电路板制作、元器件焊装、软件编程及联机调试。
（2）步骤：l、了解小车各功能模块要求及工作原理。
           2、根据功能要求进行方案选型及论证。
           3、设计各功能模块原理图。
           4、各功能模块器件选型。
           5、绘制各功能模块PROTEL原理图。
           6、编程调试。
三、进度与要求：
1．第一周～第二周  在工作中收集各种相关资料。
2．第三周～第四周  用PROTEL设计硬件原理图并进行器件选型。
3．第五周～第九周  绘制PROTEL  PCB板图并焊装。
4．第十周～第十一周  编程调试，整理并组织论文。
5．第十二周～第十四周  再次焊装调试，完成修改稿，定稿，打印，交评阅。
6．第十五周～第十六周  评阅与答辩。
四、主要参考书及参考资料
[1] 谢宜人主编.单片机实用技术问答. 北京:人民邮电出版社,2003年
[2] 靳达.单片机应用系统开发实例导航 . 北京:人民邮电出版社,2003年
[3] 流光斌等.单片机系统实用抗干扰技术.北京:人民邮电出版社,2004年
[4] 余永权.ATMEL89系列单片机应用技术.北京:航空航天大学出版社,2002年
[5] 陈瑾.智能小车运动控制系统的研究与实现[D].东南大学硕士论文,2005年
[6] 韦巍.智能控制技术[M].北京：机械工业出版社,2000年
[7] 蒋新松.机器人学导论[M].辽宁科学技术出版社,2003年
[8] 孙迪生，王炎.机器人控制技术.北京：机械工业出版社,1997年
[9] 陈明荧.8051单片机课程设计实训教材，清华大学出版社, 2003年
[10] 蔡美琴等.MCS-51系列单片机系统及其应用.高等教育出版社, 2004年
[11]卓晴 等编.学做智能车——挑战“飞思卡尔”杯.北京:航空航天大学出版社,2007年
[12]张阳编.MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发.北京:电子工业出版社,2011年
[13]何此昂，周渡海等编著.Freescale 08系列:单片机开发与应用实例.北京:航空航天大学出版社,2009年
[14]王宜怀，曹金华　编著.嵌入式系统设计实战/基于飞思卡尔S12X微控制品.北京:航空航天大学出版社,2011

基于单片机的智能语音小车软件设计

摘 要
  

 目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。智能汽车是一种集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统，集中的运用到了自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机、机械等众多学科，是典型的高新技术综合体，具有重要的军用及民用价值。本文讲述了以FREESCALE的MC9S12XS128为微处理器设计出一种能听从语音指示的智能小车。
 本文主要是以LD3320传感器作为语音识别模块，通过其内部语音识别程序，对其接收到的语音命令，输出相应的信号。以16位飞思卡尔单片机MC9S12XS128微处理器为控制核心，处理接收的信号，使小车按照命令要求，实现不同动作。
 
关键词：MC9S12XS128，LD3320，智能小车，语音识别

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

基于单片机的智能语音小车软件设计

目录

第一章 绪论 1
1.1 本课题研究的背景及意义 1
1.2 课题研究内容概述 1
第二章 硬件电路的设计 3
2.1小车的整体硬件方案 3
2.2系统各功能模块介绍 3
2.2.1语音模块 3
2.2.2系统控制核心MC9S12XS128单片机 7
2.2.3核心板MC9S12XS128 I/O分配 9
2.2.4电源模块 11
2.2.5电机驱动模块 12
第三章 智能语音小车软件设计 15
3.1 主控系统总体软件流程图 15
3.1.1 MC90XS128时钟模块初始化 16
3.1.2电机驱动PWM模块 17
3.1.3 MC90XS128主控程序 18
3.2 语音接收识别模块STC90LE52编程 19
3.2.1中断程序模块 19
3.2.2 ASR模块 21
3.2.3 STC90LE52主函数： 22
3.3 软件开发平台介绍 23
3.3.1 语音芯片开发平台：keil uvision4 23
3.3.2 飞思卡尔16位单片机MC9S12XS12的软件开发平台：CodeWarrior IDE（10.1） 24
第四章 系统主要特点及联机调试 26
4.1 系统设计主要特点： 26
4.2 遇到的问题及解决方案 26
4.1.1 硬件问题及解决方案 26
4.1.2 软件问题及解决方案 27
4.3 需要注意的事项 27
第五章 全文总结 29
致谢 30
附录： 31
1. 主控芯片程序： 31
2. 次控芯片程序： 35
3. 实物图 47