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摘 要:随着现在社会科技的进步和发展,单片机的应用越来越广泛。人们的生活水平不断提高,家家户户都有汽车,所以汽车如何防盗成为当今一个非常重要的一个问题,传统的汽车锁具和锁车方式已经不能满足人们的要求,所以设计一款新型的语音电子锁也是顺应社会发展的满足人门需求的问题。本次设计采用STC11L08XE单片机作系统的主控制芯片。本文从可靠使用型出发,主要以语音负责处理气车门锁开锁功能。结合外围报警系统,语音识别系统等。本单片机程序是用C语言编写的,硬件电路设计采用Potel99SE绘图软件进行设计。在设计之初,本文先从近几年单片机的发展和语音识别技术的进步着手开始研究,大体制定本次设计的目标与设计方案。通过对单片机的分析选用以及对本次设计整体思路的确定,该设计主要可分为两大部分:硬件系统设计和软件系统设计。设计完成后进行系统调试。通过全文分析本次设计的主要模块为语音的识别和接收模块,这两大模块是保证整个系统是否能符合用户使用要求的关键。并且此设计对语音门锁的各个电路与各个系统做出了详细的分析与实验。本次设计的语音电子门锁可多次更改密码,并且具有报警功能。实验结果表明,该锁的设计方法合理、安全可靠、成本低、实用。
关键词:语音识别;单片机;报警
1 引言
1.1 汽车语音电子门锁的发展趋势
通过语音识别来控制外部电路的工作,被称为是语音电子学。其可以控制智能锁的机械开关。现在许多的电子锁都是用单片机来充当组程序控制外围电路[1]。并且建立在安全性、可靠性、实用性的基础上的语音电子锁。其优越性远超于普通的机械锁。有下面几个特点:
1、安全性非常的高有很好的保密性;
2、不会出现机械锁那样随机解锁的可能;
3、没有部件之间的相对运动,使用时间增长但没有磨损;
4、不需要钥匙解锁,灵活性非常强;
5、操作非常简单。
语音识别技术作为生物识别技术的一种,所具有的“只认人不认物”的特性,这使得生物识别身份验证方法不依赖各种人造的和附加的物品来证明人的自身,而只要个体存在那么自己就是身份的最好证明物,所以,它不用担心丢失,更加不会遗忘。和配置钥匙和盗用密码等相比复制生物体所具备的生物特征就显得尤为困难,语音汽车门锁技术是一种方便安全的的保安手段。
1.2 汽车语音电子门锁应用
汽车锁具的发展,也正是印证了社会科学实践的发展。汽车语音电子门锁的设计完成后,用户只需要通过语音识别就可以打开车门,这为用户的使用增加了极大的便利性。虽然现在已经有许多的电子语音锁,但大多都是针对衣柜房间,保险柜等保密性要求较高的物品设计的,不便于汽车的安装和使用,所以本文设计了专门为汽车装配的语音电子锁。实现更加方便的使用[2]。
2 硬件设计
2.1 语音识别模块构成
语音识别模块的主芯片是LD3320语音识别芯片。LD3320是一自动语音识别技术的语音识别和语音控制芯片。提供真正的单片机语音识别解决方案。LD3320芯片已经成为一个高精度的模数转换器(AD)和数模转换器(DA)接口,不再需要外部辅助闪存和随机存取存储器,也就是说,可以实现语音识别和语音控制人机对话功能[3]。
此外,可以动态编辑已识别关键字的列表。以LD3320为核心,语音识别、语音控制和人机对话功能可以在任何电子产品中轻松实现,甚至是最简单的以51为主控芯片的系统。向所有电子设备添加Vui(语音用户界面)。
2.2 语音识别模块特点
有无需录音培训的人声识别技术。有动态识别的关键词列表,只需识别出关键词。即可在以后的使用中立即生效。比如说,在主系统控制程序中用户只需输入“你好”这个关键词。然后就会传递给主芯片。主芯片在接收关键词并识别出后就可启动系统,达到开锁功能。降低系统的研发成本,排除外部干扰因素[4]。使用闪存功能,来解决现在单片机记忆中存在的问题是真正有效可行的。单片机内置有精度非常高的AD和DA两个通道装置片地插脚。就可以实现使用在文件内部的放大器进行放大。实现对语音识别系统的高精度要求。并且非常的实用高效快捷。
3 軟件设计
3.1 软件的组成
软件部分的程序是单片机程序。单片机负责语音识别、处理和检测开门和关门命令以及门锁控制的最终输出[5]。
该程序为本次设计的主要程序,程序初始输入一段测试语音。在主程序中输入一段语音程序指令,重复播放,直到指令停止为止。启动ASR系统,并在此时添加需要识别的语音开启运算。取得结果。在软件运行过程中,模拟读写SPI系统,并输入相关语音设置,如:开门、关门、开锁、启动等,使语音识别系统辨别用户音色,熟悉用户用语。从而在使用过程中能更加快捷准确的达到用户使用的方便性和准确性的要求。
3.2 软件设计
多次设置MD管脚,进行多次模拟设置SPI读写,进行程序的多次模拟实验,达到用户使用要求,并测试出系统中的不稳定因素,并及时修正,防止系统在工作时出现差错,MD需要多次设置,在发现系统出现不正常运作时,立即重新启动ASR,使系统复位,共需要五次重复,来保证系统正常[6]。
在所有流程都测试完成后,可退出当前循环,等待中断讯号,此信号需要放在中断函数中做分开处理。最终系统自动复位,回到初始状态,代表本程序设置成功。
4 实验结果与数据分析
本论文所涉及用STC10L08XE型单片机完成汽车语音电子门锁的设计,是近年来国内外的热点问题,随着汽车保有量的飞速增长将有更广泛的使用价值,这个程序将成为汽车安全的防火墙,也是汽车智能化的体现和必须的程序。
首先设计出了一套简单的方案。在此基础上。结合生活中对密码锁的了解和对单片机主要结构和性能的了解。选择了STC10L08XE型单片机进行设计基本上完成了这次设计的要求。结论如下:
(1)STC10L08XE型单片机相比其他单片机性能好,内部有元件容纳数目多的可重置电路,兼容传统程序代码但是工作速度却是传统单片机的几倍甚至十几倍。其价格便宜,功能强大,较好的完成了本次的设计要求。
(2)通过模拟实验验证了本设计的可使用性,可投放性,优越性。
(3)本次设计仍存在一些缺陷,语音识别系统对杂音的处理能力较弱,在嘈杂环境中可能会对语音输入产生一些干扰;在距离较远时,系统接收语音效果可能会有一些偏差,不能精准的识别用户的声音指令。
(4)在软件兼容方面可能存在一些不足,需要通过以后的学习保证其流畅兼容。
参考文献
[1]叶启明.单片机制作的新型安全密码锁[J].汽车电子.2010.
[2]李明喜.新型电子密码锁的设计[J].机电产品开发与创新.2014.
[3]董继成.一种新型安全的单片机密码锁[J].电子技术.2009.
[4]王宽仁.可靠安全的智能密码锁[J].电子技术应用.2015.
[5]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.2010.
[6]胡汉才.单片机原理及其接口技术(第2版)[M].北京:清华大学出版社.2013.
关键词:语音识别;单片机;报警
1 引言
1.1 汽车语音电子门锁的发展趋势
通过语音识别来控制外部电路的工作,被称为是语音电子学。其可以控制智能锁的机械开关。现在许多的电子锁都是用单片机来充当组程序控制外围电路[1]。并且建立在安全性、可靠性、实用性的基础上的语音电子锁。其优越性远超于普通的机械锁。有下面几个特点:
1、安全性非常的高有很好的保密性;
2、不会出现机械锁那样随机解锁的可能;
3、没有部件之间的相对运动,使用时间增长但没有磨损;
4、不需要钥匙解锁,灵活性非常强;
5、操作非常简单。
语音识别技术作为生物识别技术的一种,所具有的“只认人不认物”的特性,这使得生物识别身份验证方法不依赖各种人造的和附加的物品来证明人的自身,而只要个体存在那么自己就是身份的最好证明物,所以,它不用担心丢失,更加不会遗忘。和配置钥匙和盗用密码等相比复制生物体所具备的生物特征就显得尤为困难,语音汽车门锁技术是一种方便安全的的保安手段。
1.2 汽车语音电子门锁应用
汽车锁具的发展,也正是印证了社会科学实践的发展。汽车语音电子门锁的设计完成后,用户只需要通过语音识别就可以打开车门,这为用户的使用增加了极大的便利性。虽然现在已经有许多的电子语音锁,但大多都是针对衣柜房间,保险柜等保密性要求较高的物品设计的,不便于汽车的安装和使用,所以本文设计了专门为汽车装配的语音电子锁。实现更加方便的使用[2]。
2 硬件设计
2.1 语音识别模块构成
语音识别模块的主芯片是LD3320语音识别芯片。LD3320是一自动语音识别技术的语音识别和语音控制芯片。提供真正的单片机语音识别解决方案。LD3320芯片已经成为一个高精度的模数转换器(AD)和数模转换器(DA)接口,不再需要外部辅助闪存和随机存取存储器,也就是说,可以实现语音识别和语音控制人机对话功能[3]。
此外,可以动态编辑已识别关键字的列表。以LD3320为核心,语音识别、语音控制和人机对话功能可以在任何电子产品中轻松实现,甚至是最简单的以51为主控芯片的系统。向所有电子设备添加Vui(语音用户界面)。
2.2 语音识别模块特点
有无需录音培训的人声识别技术。有动态识别的关键词列表,只需识别出关键词。即可在以后的使用中立即生效。比如说,在主系统控制程序中用户只需输入“你好”这个关键词。然后就会传递给主芯片。主芯片在接收关键词并识别出后就可启动系统,达到开锁功能。降低系统的研发成本,排除外部干扰因素[4]。使用闪存功能,来解决现在单片机记忆中存在的问题是真正有效可行的。单片机内置有精度非常高的AD和DA两个通道装置片地插脚。就可以实现使用在文件内部的放大器进行放大。实现对语音识别系统的高精度要求。并且非常的实用高效快捷。
3 軟件设计
3.1 软件的组成
软件部分的程序是单片机程序。单片机负责语音识别、处理和检测开门和关门命令以及门锁控制的最终输出[5]。
该程序为本次设计的主要程序,程序初始输入一段测试语音。在主程序中输入一段语音程序指令,重复播放,直到指令停止为止。启动ASR系统,并在此时添加需要识别的语音开启运算。取得结果。在软件运行过程中,模拟读写SPI系统,并输入相关语音设置,如:开门、关门、开锁、启动等,使语音识别系统辨别用户音色,熟悉用户用语。从而在使用过程中能更加快捷准确的达到用户使用的方便性和准确性的要求。
3.2 软件设计
多次设置MD管脚,进行多次模拟设置SPI读写,进行程序的多次模拟实验,达到用户使用要求,并测试出系统中的不稳定因素,并及时修正,防止系统在工作时出现差错,MD需要多次设置,在发现系统出现不正常运作时,立即重新启动ASR,使系统复位,共需要五次重复,来保证系统正常[6]。
在所有流程都测试完成后,可退出当前循环,等待中断讯号,此信号需要放在中断函数中做分开处理。最终系统自动复位,回到初始状态,代表本程序设置成功。
4 实验结果与数据分析
本论文所涉及用STC10L08XE型单片机完成汽车语音电子门锁的设计,是近年来国内外的热点问题,随着汽车保有量的飞速增长将有更广泛的使用价值,这个程序将成为汽车安全的防火墙,也是汽车智能化的体现和必须的程序。
首先设计出了一套简单的方案。在此基础上。结合生活中对密码锁的了解和对单片机主要结构和性能的了解。选择了STC10L08XE型单片机进行设计基本上完成了这次设计的要求。结论如下:
(1)STC10L08XE型单片机相比其他单片机性能好,内部有元件容纳数目多的可重置电路,兼容传统程序代码但是工作速度却是传统单片机的几倍甚至十几倍。其价格便宜,功能强大,较好的完成了本次的设计要求。
(2)通过模拟实验验证了本设计的可使用性,可投放性,优越性。
(3)本次设计仍存在一些缺陷,语音识别系统对杂音的处理能力较弱,在嘈杂环境中可能会对语音输入产生一些干扰;在距离较远时,系统接收语音效果可能会有一些偏差,不能精准的识别用户的声音指令。
(4)在软件兼容方面可能存在一些不足,需要通过以后的学习保证其流畅兼容。
参考文献
[1]叶启明.单片机制作的新型安全密码锁[J].汽车电子.2010.
[2]李明喜.新型电子密码锁的设计[J].机电产品开发与创新.2014.
[3]董继成.一种新型安全的单片机密码锁[J].电子技术.2009.
[4]王宽仁.可靠安全的智能密码锁[J].电子技术应用.2015.
[5]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.2010.
[6]胡汉才.单片机原理及其接口技术(第2版)[M].北京:清华大学出版社.2013.