基于單片機的語音識別智能家居控制系統(tǒng)設計

1、基于單片機的語音識別智能家居控制系統(tǒng)設計摘要："智能家居"主要通過利用先進的單片機技術，藍牙識別技術和語音識別技術， 將家用電器，如電燈，電視,冰箱等聯(lián)系起來，通過語音來控制各個家用電器設備,是人們 的生活更加方便,安全和健康。關鍵詞：智能家居；單片機；語音識別傳統(tǒng)的家電控制方式主要有開關按鍵和紅外遙控兩種。這兩種必須需要人去直接觸碰，有看 極大的安全隱患，而且控制距離短，不能夠穿墻控制。我們在日常生活中經常遇到以下情況, 躺在床上看書或看電視時,臥室電燈不能方便地控制,還要起來去關掉電燈。類似這種不方 便的情況在家庭生活中多有出現(xiàn)。尤其是對于老年人、殘疾人來說，家電控制更

2、為不易。因 此我設計了一種基于單片機的智能家居語音控制系統(tǒng)，采用了語音指令控制家用電器的開 啟或關閉,從而使現(xiàn)代家居生活更輕松、更便捷、更安全。1系統(tǒng)介紹系統(tǒng)主要分為以下幾個部分:由語音識別模塊、51單片機、藍牙發(fā)送模塊組成語音遙控； 由藍牙接收模塊、主控器、接口電路組成家電語音控制平臺。2硬件電路整個系統(tǒng)的硬件電路主要包括核心主控制和語音識別兩個部分主控制部分為STC公司 STC12LE5A60S2單片機，語音識別部分為LD3320語音識別芯片系統(tǒng)，用戶發(fā)出聲音控制 指令時,語音識別部分把指令傳送給主控制器，主控制器處理后，發(fā)出命令控制外圍的家用 電器設備。3非特走人語音識別模塊設計LD33

3、20主要組成有高精度的語音識別處理器和一些外部電路，包括聲音輸出接口和麥克風 接口?？梢哉嬲龑崿F(xiàn)語音識別，聲育控制和人際對話的各項功能，另外還有完整的非特征人 語音識別特征庫和高效的人語言識別搜索弓摩模塊。(1) 語音識別分三個步驟:頻譜分析、特征提取、匹配識別。LD3320已把各部分硬件集 成在單芯片上,我們主要對LD3320進行二次開發(fā)。(2 ) LD3320芯片采用并行方式直接與單片機相接，具有識別率高，識別速度快,多接口， 多支持等優(yōu)點，可以連續(xù)快速識別多種語言。(3 )設計步驟：確走寄存器讀寫操作方式(并行或串行SPI),熟悉寄存器的功能，確走所 需寄存器的地址,編寫驅動程序(初始化

4、-寫入識別列表-開始識別-響應中斷14單片機控制器51單片機的顯著特征是采用超低功耗架構,可顯普延長電池使用壽命；在本設計中,單片 機的P0 口接LD3320的8個數(shù)據(jù)口，P3 口連接RDB、WRB、CSB、RSTB等控制引腳； SIMOO、SOMIO 口連接射頻模塊的SPI數(shù)據(jù)口 ；在主控器上還接有一個揚聲器，作為信息 反饋裝置；51單片機系列單片機針對C語言與匯編程序精心優(yōu)化,我們可以通過簡單的C 語言編跑其行控制。5無線信息傳輸藍牙通信利用HC05藍牙發(fā)射/接收模塊完成"操作指令"的發(fā)送和接收。為了實現(xiàn)對家電電器的控制，我們采用LED燈和繼電器模擬實物電燈或者家電，通

5、過語音 識別去控制家電的開關，為了提高系統(tǒng)的識別率，本系統(tǒng)采用兩級指令完成對系統(tǒng)的控制。 向LD模塊添加關鍵詞時,通過編輯程序走義二維數(shù)組設定一級語音指令為"小黑"，二級 語音指令為"開燈"、"關燈"，設定指令時，添加拼音的輸入方式作為關鍵詞數(shù)組，例如 添加"小黑"命令，則寫入"xiaohei",漢字間的拼昔用空格隔開。實現(xiàn)功能為接收語音 指令“/農"時,開發(fā)板3個紅綠藍LED指示燈點亮,繼而接收二級語音指令"開燈"或 者"關燈",3個紅綠藍LE

6、D指示燈逐漸熄滅,此時繼電器控制的負載LED電燈"點亮" 或者"關閉"。通過3路繼電器去輸出可以去控制家里的電燈，和風扇和MP3音樂播放模 塊，可以說："打開風扇","關閉風扇"或者"打開音樂","關閉音樂"等等，一系列 的二級語音口令可以自走義設置去實現(xiàn)對家電的語音控制。通過利用LD3320語育芯片,極大地簡化了語音處理，使語音識別具體化。我們需要作的 只是：確走寄存器讀寫操作方式（并行或串行SPI）,熟悉寄存器的功能，確走所需寄存器 的地址,編寫驅動程序（初始化-寫入識別

7、列表-開始識別-響應中斷）；最后由主單片機 完成家電的控制。技術成熟,方法可行。利用LD3320語音芯片,設計麥克風偏置、單片機控制器、模擬電源輔助等接口電路，編 寫驅動程序，設計的"語育識別模塊",實現(xiàn)了 "家電控制命令"的識別，識別率高,不必 人工訓練，都可輕松使用。實現(xiàn)了 "聲音和家電"溝通、控制，安全、方便、靈活。具有抗 干擾能力強、一語多關、方便（老年人和殘疾人使用安全等特點,應用前景廣闊。6結論該設計利用單片機，藍牙無線模塊和語音識別模塊實現(xiàn)了智能家居語音控制系統(tǒng)，通過該系 統(tǒng)能夠識別語音指令，并能根據(jù)識別結果控制家居電路中日光燈、風扇和電視等具他電氣 設備的開啟或關閉；這套系統(tǒng)可以調高人們的生活質星，使人們，特別是老年人和殘疾人實 現(xiàn)輕松、便捷、安全的現(xiàn)代家居生活。通過該系統(tǒng)的實驗測試，結果表明,系統(tǒng)工作穩(wěn)走, 語音識別率高,結構簡單，能夠完成家居電氣設備的控制。參考文獻：1呂莉,羅杰智能家居及其發(fā)展趨勢卩.計算機與現(xiàn)代化，2007 （ 17 ）.2李元建藍牙與智能家居卩.電子技術.3劉宇剛智能家居中信息