基于單片機的智能語音小車硬件設(shè)計

基于單片機的智能語音小車硬件設(shè)計,基于,單片機,智能,語音,小車,硬件,設(shè)計 基于單片機的智能語音小車硬件設(shè)計專業(yè)名稱：自動化學(xué)生姓名：吳晗指導(dǎo)教師：李雪霞本設(shè)計實現(xiàn)的內(nèi)容本課題是使用的LD3320模塊作為語音的識別和輸出模塊，使MC9S12XS128微處理器作為處理芯片，對來自語音模塊的命令信息進行判別掃描，根據(jù)其內(nèi)容給出車模電機的驅(qū)動命令和舵機的方向控制，使小車按照語音命令實現(xiàn)前進、后退、左轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)向等預(yù)期的動作。整體結(jié)構(gòu)框圖Ld3320語音識別模塊時鐘模塊復(fù)位按鍵 單 片 機驅(qū)動模塊舵機電機設(shè)計方案LD3320為聲音傳感器；STC90LE52接收和處理語音傳感器傳來的信號，并且輸出處理后能讓16位飛思卡爾單片機MC9S12XS128微處理器識別的信號；當(dāng)MC9S12XS128微處理器接收到信號會控制電機的驅(qū)動模塊使電機實現(xiàn)相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)，同時控制舵機的轉(zhuǎn)向；LM2596為電源模塊。語音模塊電路原理圖本次設(shè)計采用的是語音芯片模塊，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，經(jīng)過編程處理成相應(yīng)的數(shù)字信號，對不同的命令信息進行編碼。LD3320語音芯片的接收識別模塊原理圖本芯片在設(shè)計上注重節(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)品中即可以實現(xiàn)語音識別/聲控/人機對話功能。并且，識別的關(guān)鍵詞語列表是可以任意動態(tài)編輯的。STC90LE52語音信號處理模塊STC90LE52單片機以并口方式來控制LD3320并行接口：本芯片可通過并行方式和外部主CPU連接，此時使用8根數(shù)據(jù)線（P0-P7），4個控制信號（WRB*,RDB*,CS*，A0），以及一個中斷返回信號（INTB*）。MC9S12XS128單片機最小系統(tǒng)如右圖所示系統(tǒng)控制核心MC9S12XS128(16位)單片機是整個系統(tǒng)的主體，它為整個系統(tǒng)提供了運行方式。該最小系統(tǒng)包括電源、時鐘、復(fù)位及引腳接插件幾大部分引腳名稱對接器件引腳名稱及功能PWM3舵機DJ1/舵機控制PWM5電機dj1/電機正轉(zhuǎn)PWM7電機dj2/電機反轉(zhuǎn)PB0Sr1語音處理單片機的I/O 前進接收PB1Sr2語音處理單片機的I/O 后退接收PB2Sr3語音處理單片機的I/O 左轉(zhuǎn)接收PB3Sr4語音處理單片機的I/O 右轉(zhuǎn)接收PB4Sr5語音處理單片機的I/O 停止接收MC9S12XS128單片機端口設(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，一路直接為電機驅(qū)動模塊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，為語音模塊LD3320，主控單片機MC9S12XS128供電。L298N驅(qū)動模塊單片機I/O口輸出電機控制信號經(jīng)光耦進行光電隔離后，進入電機驅(qū)動芯片L298N，L298N輸出信號直接加載至電機，驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)。L298N驅(qū)動模塊是為了讓我們的大功率的電機能夠轉(zhuǎn)起來的保障，它有4個輸入口，4個輸出口。我們只使用了2個輸入(int1和int4)和輸出口(out1和out4,out2和out3接GND)，實現(xiàn)電機的正(out1)反(out4)轉(zhuǎn)。光敏開關(guān)TLP521光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。當(dāng)IN1給高電平（1）的時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）的時候光線強光耦接收端導(dǎo)通相當(dāng)于給LN298IN1高電平。二極管起保護作用，防止后級電路過流或過壓沖擊燒毀前級電路的芯片；通過IN1-IN4的高低電平來控制電機M1M2的轉(zhuǎn)停；Out1Out2：輸出端，接電機M1；Out3Out4：輸出端，接電機M2；ENA、ENB：高電平有效，ENA、ENB分別為IN1和IN2、IN3和IN4的使能端；