智能玩具的設計-聰明寶寶

圖3.3光感輸入電路

3.5 直流電機驅動電路
直流電機控制電路比較簡單。由I/O口輸出信號，通過NPN型三極管8050反相驅動電路去控制電機。其控制電路如圖 3.4所示。二極管起保護作用，防止電機的反向電流過大擊穿器件。

圖3.4直流電機控制電路

3.6 MIC輸入電路和揚聲器輸出電路
MIC采用駐極體電容話筒，這種話筒具有靈敏度高、無方向性、重量輕、體積小、頻率響應寬、保真度好等特點。SPCE061A內置專門用于語音信號采集的具有自動增益控制放大器（AGC）的麥克風輸入通道（MIC_IN）。語音信號經麥克風轉換成電信號，由隔直電容隔掉直流成分，然后輸入至內部前置放大器，最后通過ADC轉換成數字信號。 揚聲器采用一般的喇叭，電壓不超過5V。凌陽SPCE061A單片機自帶雙通道DAC音頻輸出，DAC1、DAC2轉換輸出的模擬量電流信號分別通過AUD1和AUD2管腳輸出，DAC輸出為電流型輸出，61板自帶音頻放大電路，所以外接一喇叭即可。

4軟件設計
4.1 主程序流程及說明
整個系統的外部輸入包括：按鍵、觸摸鍵、感光控制及語音控制，其中語音控制需等到感光喚醒之后才能進行。當各控制鍵觸發后，系統從睡眠狀態喚醒，通過判斷標志位，進入相應的處理子程序，之后在主程序中不斷檢測，1分鐘內若無任何操作，則再次進入睡眠狀態。 具體程序中，通過判斷gKeyDoubleUseSign的值來確認執行何種操作，當為1時，進入鍵處理子程序；為2時，進入復用鍵處理程序；為0時，不執行任何操作，認為是出錯或出現異常情況。在鍵處理子程序中，根據標志位gKeyID來判斷進入哪一個處理程序，如表 4.1所示。
表4.1

主程序包括端口的初始化，提示語音的播放，主循環以及進入睡眠狀態前中斷的初始化、端口的初始化。 主循環包括：鍵掃描，判斷標志位及相應子程序，AD轉換及比較。 端口的初始化包括A口和B口的初始化，A口的IOA0~IOA4設置為帶喚醒的下拉電阻輸入，IOA6設置為懸浮輸入的光敏器件輸入端；B口的IOB9設置為低電平輸出，作為TimerA脈寬調制輸出；其余未使用的端口設置為低電平輸出。 提示語音的播放即“您好”的播放，主要應用于系統重新啟動以及復位鍵的觸發，在這里，復位鍵既可當一個功能按鍵來使用，也可以在系統無反應時當作重啟鍵來使用。 進入睡眠狀態前的系統初始化包括：端口A口的重新初始化，保證系統運行的可靠性；喚醒中斷的允許、開中斷；睡眠信號的寫入。 其主流程見圖 4.1：

圖 4.1主程序流程圖

4.2 S480語音播放子程序
SACM-S480自動方式程序流程如圖 4.2：

圖 4.2 SACM-S480自動方式程序流程

4.3 語音的識別及訓練程序流程圖
語音的識別取材于凌陽語音庫bsrv222SDL.lib及相關頭文件，如bsrSD.h。SPCE061只有特定發音人模式，即只能辨識特定的使用者，辨識前需由單個人訓練，且最多識別6條命令，序號范圍從0x100到0x105，每條命令只有1.3秒，超出了1.3秒只有前1.3秒命令有效。在本系統中，利用通過光敏電阻的暗電阻較大，分壓值也較大的原理，產品觸發后通過AD采樣，與原環境光線采集值比較有較大變化時，置標志位，從而在主循環中進入識別模式。而訓練模式通過左手按鍵經IOA0觸發，訓練模塊和語音識別框圖如下所示：

圖4.3 訓練模塊

圖 4.4語音識別框圖

在辨識主循環中，辨識得到確認后就可以執行相應的處理子程序，整個流程如圖4.5所示。