解讀SPCE061A智能小車語音識別系統電路

　近幾年來，智能化和自動化技術在玩具制造領域中越來越被關注。本文介紹一種智能化小車控制系統的設計——語音控制小車。語音控制小車是基于SPCE061A的代表性興趣產品，它配合61板推出，綜合應用了SPCE061A的眾多資源，小車采用語音識別技術，可通過語音命令對其行駛狀態進行控制。

　　語音識別技術是近年來十分活躍的研究領域。語音識別系統的實用化研究是語音識別研究的一個主要方向。以玩具市場為例，具有高科技含量的電子玩具、智能玩具發展迅猛，電子互動式、智能化玩具已經成為玩具行業發展的主流。我國是玩具生產和出口大國，但在高科技玩具的發展方面和國外的差距很大，因此，及時投入精力廣泛開展這方面的研究，無論對技術創新應用，還是社會經濟發展，都有巨大的現實意義。與機器進行語音交流，讓機器明白你說什么，這是人們長期以來夢寐以求的事情。語音識別技術就是讓機器通過識別和理解過程把語音信號轉變為相應的文本或命令的高技術。近二十年來，語音識別技術取得顯著進步，開始從實驗室走向市場。語音識別功能大大增加了玩具使用的樂趣，并使玩具體現出一定的智能性，因此成為大部分電子玩具、智能玩具設計中使用的關鍵技術。

　　本文利用凌陽單片機設計一個具有語音識別功能的智能遙控小車。該設計將遙控車由傳統的手動遙控改成了語音識別遙控，集成了先進的語音識別技術，加上小車的機動靈活的特點，使控制者可以通過語音控制小車實現預設動作，從而釋放控制者的雙手，而且小車和控制者之間還具有一定的交互功能。所以此次研究具有較強的實用性和發展前景。

　　繼電器驅動電路的設計

　　由于單片機I/O口提供的電流太小，不能直接驅動繼電器工作。在這里采用8050NPN管來提供一個開關電壓，實現I/O口對繼電器的驅動；用IN4007去掉繼電器斷開時線圈產生的反向電流，保護8050NPN管不被損壞。繼電器驅動電路如圖所示。

　　行駛狀態控制電路設計

　　如圖所示為行使狀態控制電路，整個小車的行駛狀態由兩個電機MOTOR A和MOTOR B來控制；MOTOR A控制小車的左邊兩個輪子，MOTOR B控制小車右邊兩個輪子。具體控制如所示。

麥克錄音輸入及AGC電路#e#

　　麥克錄音輸入及AGC電路

　　麥克風電路如圖所示。凌陽的SPCE061A是16位單片機，具有DSP功能，有很強的信息處理能力，最高時鐘可達到49M，具備運算速度高的優勢等等，這為語音的播放、錄放、合成及辨識提供了條件。本系統接入MIC電路如下圖所示，MIC為錄制語音辨識命令服務。麥克錄音輸入及AGC電路。

　　語音播報電路

　　音頻部分的原理圖如下所示，在下圖中可以看到兩個跳線，其作用在于可以測量DAC的輸出波形；另外拔掉跳線，可以斷開DAC到喇 叭放大的通路，使得DAC通道處于開路狀態。這樣便于用DAC做其他用途，用戶可以用過這個跳線來加入自己的外圍電路。

　　本設計綜合應用了SPCE061A豐富的硬件資源，成功的實現了語音控制功能。下面簡單的介紹一下實際應用中的一些資源優勢：在硬件方面，較高的執行速度、內置的硬件乘法器、ADC和DAC功能、內置的AGC自動增益環節，這些為語音處理提供了強大基礎。在軟件方面，標準的C語言編程，豐富的語音資源函數為編程提供了很大的方便。 該設計方案結構簡單，以單芯片實現了語音播放與識別以及電機控制功能，相當于“語音識別芯片+普通單片機”的功能。但是比“語音識別芯片+普通單片機”方案實現起來要簡單很多，而且成本也會降低很多。