基于STM32的語音識(shí)別系統(tǒng)

1展，并對系統(tǒng)的可行性進(jìn)行相應(yīng)的測試，進(jìn)而結(jié)合影響系統(tǒng)的相關(guān)因素并且根STM32-basedspeechAbstract:Withthrecognitionandautomaticcontrolwillbeaninevitableman-machineinteractionmethodisvoiceinteraction.TheLD3320chipcanandcontrolcircuitarecombinedforvoicerecognitionsystemdesignedbasedonSTAfterreceivingthecommand,thesresponsecontrolsignIntheoverallstructurenarrationofthis2recognitionsystemismhomecontrolsysteminChinaThefeasibilityofthecorrespondingtestherelevantfactorsaffectingthesystemandaccordingtothespecificreq目錄第一章緒論 31.1研究背景及意義 31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31.3本文主要研究內(nèi)容 4第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 52.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求 52.2系統(tǒng)功能的要求 62.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 6第三章基于LD3320語音識(shí)別芯片的硬件設(shè)計(jì) 63.1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 63.2LD3220芯片原理與特性 7 83.4OLED顯示屏的介紹 93.5LD3320芯片電路設(shè)計(jì) 第四章基于LD3320語音識(shí)別芯片的軟件設(shè)計(jì) 4.1軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.2語音系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì) 4.3LD3320程序模塊 4.4主程序流程圖 第五章總結(jié)與探討 參考文獻(xiàn) 附錄1.1主程序 3 第一章緒論在社會(huì)中，人與人之間的交流主要依賴于語音的溝通，較為簡單之間交流的主要對象。隨著我國科技創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展，人們生活水平得到了翻天覆地的變化，對于生活質(zhì)量也提出了更高要求，同時(shí)，科技水平的提高極大的促進(jìn)了智能化設(shè)備的傾向于用語音就能實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的控制。語音識(shí)別系統(tǒng)旨在幫助人們更好地生活在現(xiàn)代智能生以獲得相對穩(wěn)定的識(shí)別性能，進(jìn)而在一定程度上增加人們之間的溝通交流，增加了一定的趣味性以及便捷性。對于該智能體系的設(shè)計(jì)建立，需要結(jié)合識(shí)別算法并不斷的進(jìn)行改善。對于語音識(shí)別算法而言，主要利用動(dòng)態(tài)時(shí)間翹曲進(jìn)行單詞的識(shí)別，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的方式對單詞進(jìn)行識(shí)別，精準(zhǔn)度無法進(jìn)一步提高，因此，如何建立高識(shí)別度的算法對識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展有著十分重要的意義。同時(shí)，對于智能語音識(shí)別系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)需具備智能顯示模塊，體積小、消耗功率低，方便操作等特點(diǎn)，行和最具前瞻性的技術(shù)之一，語音識(shí)別的方式可以讓人類和機(jī)器之間能夠用語言交流，能夠語音識(shí)別在電子產(chǎn)品中是一種非常常見的使用，語音識(shí)別這項(xiàng)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展為語音識(shí)別技術(shù)提供了一個(gè)必要而行業(yè)，移動(dòng)通訊公司等都把語音識(shí)別技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能的必要手段之一。互聯(lián)代的到來，科技手段的快速發(fā)展，使得集成電路迎來了新的發(fā)展高潮4從20世紀(jì)80年代到90年代，隱馬爾可夫模型算法，可將其簡稱為HMM,其得到了進(jìn)對數(shù)量較多的詞匯進(jìn)行了不斷的開發(fā)研究。另外，對于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)研究，進(jìn)一步促進(jìn)了語音識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展，當(dāng)然，在語音識(shí)別系統(tǒng)中，也存在相應(yīng)的一自2000年以來，語音識(shí)別理論并不是重大突破，但通過視覺輔助的語音識(shí)別將圖能實(shí)時(shí)使用，我們必須同時(shí)研究和改進(jìn)兒童的語音識(shí)別系統(tǒng)，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能筆記本電腦、汽車電子智能設(shè)備等的發(fā)展，針對非特定人士的孤立詞、大詞匯量、連續(xù)語音識(shí)別框架，也為如自2000年以來，隨著國際科技水平的不斷發(fā)展，我國也加大了進(jìn)，對云存儲(chǔ)以及芯片技術(shù)不斷的進(jìn)行研發(fā)，包括對智能家居系統(tǒng)的設(shè)對于智能語音識(shí)別系統(tǒng)而言，其涉及的語言具有較強(qiáng)的獨(dú)特性，地域的方言以及地方口音等。因此，對于我國普通話語音識(shí)別系統(tǒng)入規(guī)范的普通話，再通過方言對智能語音系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測試，使用對于語音識(shí)別而言，其主要涉及數(shù)字信號(hào)處理的相關(guān)技術(shù)，其傳處理器以及計(jì)算機(jī)設(shè)備等。但通過對集成電路以及微電子等技術(shù)進(jìn)行不斷的研發(fā)和推廣，智第一章，緒論部分。在該部分內(nèi)容中，主要對語言識(shí)別技術(shù)研行了敘述，同時(shí)，對其在人機(jī)交互系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分5第二章，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)，語音識(shí)別算法原理和識(shí)別設(shè)計(jì)集成的語音識(shí)別系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了語音識(shí)別系統(tǒng)所涉及到的相關(guān)理論知識(shí)，然后根據(jù)系包括對硬件模塊的型號(hào)、功能等多方面進(jìn)行敘述。同時(shí)，對芯片的第五章，結(jié)論。在該章節(jié)內(nèi)容中，主要對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究進(jìn)行2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求對于語音識(shí)別系統(tǒng)而言，主要通過語言識(shí)別實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的以得知，對于人機(jī)交互系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要涉及4部分組成結(jié)構(gòu)：分別為用戶目標(biāo)的設(shè)置、輸入以及輸出模塊、對語音信號(hào)進(jìn)行處理的模塊以及用戶圖2.11人機(jī)交互模型語音識(shí)別系統(tǒng)中，主要涉及四部分器件結(jié)構(gòu)：分別是顯示屏、語言器等。通過語言識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對語言的采集識(shí)別，并將其輸入語音行進(jìn)一步的處理以及識(shí)別，最后將識(shí)別結(jié)果送至主模塊，然后主模塊識(shí)別結(jié)果后，利用控制模塊達(dá)到最終控制的結(jié)果。外部存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)在設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)更改，使用寫入的主機(jī)6圖2.12語音識(shí)別系統(tǒng)框架圖2.2系統(tǒng)功能的要求本文依靠的課題是語音識(shí)別控制系統(tǒng)這一部分，目的是實(shí)現(xiàn)2.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)同時(shí)，對于該芯片而言，其涉及的功能需要進(jìn)行相應(yīng)的測試，存器；另外一種便是串行以及并行寄存器等，能夠?qū)Π宋坏刂贩秶M(jìn)行相應(yīng)的讀取，范圍在00H和FFH之間。第三章基于LD3320語音識(shí)別芯片的硬件設(shè)計(jì)7其結(jié)果主要通過外部儲(chǔ)存模塊進(jìn)行儲(chǔ)存回放。另外，通過對模塊在該語言識(shí)別系統(tǒng)中，對于單片機(jī)的選擇，主要選擇STC10L08XE芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，STC10L08XE芯片的機(jī)器周期為1T,SRAM為512K,片內(nèi)RAM為8K;指令碼相容于傳統(tǒng)的8051單晶片，相較于傳統(tǒng)的EEP-ROM[5]功能，可提升8051MCU的速度高達(dá)8-12倍，具有兩個(gè)定時(shí)器，對于MCU而言，其電壓處于2.4伏至3.6伏的范圍內(nèi)。片標(biāo)識(shí)的語音數(shù)據(jù)，并在最終主控制器分析和識(shí)別結(jié)(1)憑借快速穩(wěn)定的識(shí)別算法和優(yōu)化功能，您無需重復(fù)培訓(xùn)音頻模型，即可輸入特定于(2)不需要外接晶片，而且晶片也包含一定數(shù)量的儲(chǔ)存選項(xiàng)與偵測功能，并整合模組化(3)對于芯片而言，其互操作性主要存在于芯片之間，便于芯片寄存器對其進(jìn)行相應(yīng)的8(4)該芯片具有集成的16位模塊化/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和功率放大電路，可實(shí)現(xiàn)對麥克風(fēng)、音箱(5)對于該芯片而言，其適用范圍較為廣闊，能夠滿足硬件以及軟件的讀寫以及串行功對于該芯片而言，其語言識(shí)別功能的實(shí)現(xiàn)主要根據(jù)“關(guān)鍵字列表理如圖3.22所示器表用戶輸入需要標(biāo)識(shí)的命令，其格式與數(shù)字序列號(hào)和拼音字片時(shí)，主芯片將這些識(shí)別代碼按順序?qū)懭胄酒拇嫫鳚h語語音主題模型，訓(xùn)練提取樣本及其方向的主要語音細(xì)節(jié)，然后提取每一個(gè)主要的語音特8-12倍。11/10xx系列單芯片，具有O/HR1/串行端口，可與傳統(tǒng)的8051兼容，增加了獨(dú)立的牛的傳輸速率，從而使時(shí)鐘2個(gè)折彎得以釋放，進(jìn)而使得傳統(tǒng)的8051以較快的速度實(shí)現(xiàn)對91.對于傳統(tǒng)8051,其與增強(qiáng)型8051CPU、指令代碼以及周期等相互兼容。單片機(jī));圖3.31(1)工作電壓3對于該單片機(jī)而言，其處于0赫茲至35赫茲的頻率范圍內(nèi)。STCllxx系列單片機(jī)：片上集成1280字節(jié)或256字節(jié)RAM;STCllxx系列單片機(jī)：片上集成512字節(jié)或256字節(jié)RAM。圖3.31(2)用戶應(yīng)用程序空間(2)、主要包括4類方式①、準(zhǔn)雙向口/弱上拉；②、強(qiáng)推挽/強(qiáng)上拉；③、僅為輸入/高阻；④、開漏。UART系列無人機(jī)、I/O接口、看門狗和STC11/10xx系列單芯片上的外部CRC振蕩器等模VCC:其運(yùn)行電源處于正3~5伏的范圍內(nèi)。mnxmnx3.5LD3320芯片電路設(shè)計(jì)涂鴉語音識(shí)別運(yùn)算器五并行和中行(SPI)接口4控制信號(hào)控制信號(hào)輸入電源第四章基于LD3320語音識(shí)別芯片的軟件設(shè)計(jì)4.1軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.2語音系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)特率分別設(shè)置為1、8以及19200,對其數(shù)據(jù)的傳遞需滿足ASCLL的相關(guān)格式要求。理器結(jié)果存儲(chǔ)在LD3320音頻采樣的寄存4.3LD3320程序模塊通過該方式，根據(jù)一定的順序?qū)崿F(xiàn)對3個(gè)寄存器的檢測，判斷其工作是否處于正常狀態(tài)，是都存在故障問題。LDWriteReg(0x1b,0x55);LDWiteReg(Oxb3,0xa);圖4.31(2)所用代碼(3)檢查寄存器的初始狀態(tài)之后，給出如下代碼：圖4.31(3)初始值通過上述檢測，未發(fā)現(xiàn)任何故障問題，但程序仍然無法正常運(yùn)行，便需保障寄存器在運(yùn)行的狀態(tài)下，對寄存器進(jìn)行相應(yīng)的檢測。(1)通過ld_asraddfixedo函數(shù)對oxbf寄存器的相關(guān)數(shù)值進(jìn)行檢測，判斷其數(shù)值是否為(2)通過ld_asrruno函數(shù)檢測完成之后，判斷其數(shù)值是否處于0x31的狀態(tài)，若處于0x32至為0x3a范圍內(nèi)時(shí)，如果兩個(gè)控制器之間存在不匹配，我們可以延長初始化過程和LD_AsrRunO函數(shù)中指定的延遲時(shí)間，以確保系統(tǒng)能夠正常工作。以查看這些設(shè)置是否錯(cuò)誤，則需要逐條檢查程序，在對寄存器設(shè)置的內(nèi)容迸行查找，能夠準(zhǔn)確查看這些設(shè)置是否存在錯(cuò)誤。4.4主程序流程圖令令圖4.4主程序流程圖第五章總結(jié)與探討本章主要敘述簡介了本篇文章的主要目標(biāo)、論文的主要任務(wù)以及論文所述方法的創(chuàng)新之處，并為下一步的研究提供了機(jī)會(huì)。在本文中，主要采用LD3320芯片實(shí)現(xiàn)對智能語音識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)，隨著軟件系統(tǒng)以及硬件平臺(tái)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，為語音識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了較多的可能性，豐富了其功能，增強(qiáng)了其優(yōu)勢特點(diǎn)，在一定程度上降低了其故障的發(fā)生率，全面的提高了該系統(tǒng)的性能和優(yōu)勢。同時(shí)，該系統(tǒng)豐富的功能為客戶的需求提供了更多的可能性以及便捷性，促進(jìn)了該語音識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。另外，對系統(tǒng)的可行性進(jìn)行相應(yīng)的測試分析，通過測試，該系統(tǒng)能夠滿足用戶較多的需求，具有較強(qiáng)的識(shí)別功能，操作簡單便捷，具有較強(qiáng)的可行性。在該文中，通過對語音識(shí)別系統(tǒng)的檢測和分析，可能需要對識(shí)別性能和硬件大小進(jìn)行以1、首先是在抗噪和抗干擾方面，本文在低信噪比環(huán)境中提高了降噪性能，但仍不能很好地識(shí)別該特性，所以需要加大對校正識(shí)別算法的研究或增加相應(yīng)的降噪設(shè)備，便于該系統(tǒng)的2.對于該系統(tǒng)的用戶交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要通過串口助手實(shí)現(xiàn)對指令的修改操作，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的便捷性以及直觀性，因此，需要加強(qiáng)對系統(tǒng)窗口以及封裝等界面的設(shè)計(jì)研發(fā)，提高系統(tǒng)的便捷性以及直觀性，便于語言的識(shí)別和處理。3、同時(shí)，對于該系統(tǒng)硬件而言，需增加一定數(shù)量的引腳以及接口，以便訪問其他設(shè)備，還必須根據(jù)特定的規(guī)格和大小設(shè)計(jì)和改進(jìn)硬件輸出面板，以確保系統(tǒng)性能良好。參考文獻(xiàn)lingSystem:AnOverview,S[6]YangB,LuggerM.Emotionrecognitionfromspeechsignals].Signalprocessing,2010,90(S):1415-1423.[7]徐子豪，張騰飛.基于語音識(shí)別和無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測量與控致謝隨著時(shí)光的流逝，四年的大學(xué)生涯即將結(jié)束。在這畢業(yè)論文完稿之際，回望這四年來在大學(xué)學(xué)習(xí)、生活、工作的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，百感交集在此我想對我的母校，我的家人、我的老師和校友們表達(dá)我由衷的謝意。四年寒窗，所收獲的不僅僅僅是愈加豐富的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所提升的思維潛力、表達(dá)方式和廣闊視野。很幸運(yùn)的是這四年來我碰到了如此多的良師益友，無論在境渡過四年的大學(xué)生活。四年的學(xué)習(xí)生活使我受益匪淺。經(jīng)歷了時(shí)間的磨礪，畢業(yè)論文最終完稿，回首想大半年來采集、整理、思考、阻滯、修改到最終完成的過程，我得到了許多的關(guān)懷和幫忙，此刻要向他們表達(dá)我最真摯的謝意。本篇論文是在指導(dǎo)老師們的親切關(guān)懷和悉心指引下完成的，老師們嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。他們不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在精神、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向所有老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝跟我在一起愉快的度過畢業(yè)論文的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和問題，直至本文的順利完成。在論文即將完成之際，我的心情久久無法平靜，從開始選擇課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!附錄1代碼hour_z=calendar.hour/10u8sec_z,sec_x;化{{min_z=calendar.min/min_x=calendar.min%1OLED_ShowChar(32,48,hoOLED_ShowChar(40,48,hoOLED_ShowChar(48,48OLED_ShowChar(72,48,’:',16);//{附錄1.2OLED程序u8OLED_GRAM[144][8];//反顯函數(shù)voidOLED_ColorTurn(u8{}}//屏幕旋轉(zhuǎn)180度{{}}{D);//設(shè)置行起始地址{voidOLED_Clear(void){除所有數(shù)據(jù)}{//x:0~128voidOLED_DrawLine(u8x1,u8y1,u8{if((x1<0)|I(x2>128)|(y1<0)|I({}}OLED_DrawPoint(x1+i//x,y:圓心坐標(biāo)//r:圓的半徑計(jì)計(jì)b--;符voidOLED_ShowChar(u8x,u8{調(diào)用1206字體調(diào)用1608字體調(diào)用2412字體u8yO=y;size2=(size1/8+((size}}//顯示字符串//x,y:起點(diǎn)坐標(biāo)//sizel:字體大小{判斷while((*chr>=')&&(*chr<='~判斷}/I顯示2個(gè)數(shù)字////size:字體大小voidOLED_ShowNum(u8x,u8y,u32temp=(num/OLED_Pow(10,len-t-1OLED_ShowChar(x+(sizelOLED_ShowChar(x+(sizu32OLED_Pow(u8m,u8{//x,y:起點(diǎn)坐標(biāo)//取模方式列行式voidOLED_ShowChinese(u8x,u8y,u8//num顯示漢字的個(gè)數(shù)//space每一遍顯示的間隔voidOLED_ScrollDisplay(u8num,u8{temp=Hzk1[chrl][i];}//調(diào)用16*16字體{temp=Hzk2[chrl][i];}//調(diào)用24*24字體{temp=Hzk3[chrl][i];}//調(diào)用32*32字體{temp=Hzk4[chrl][i];}//調(diào)用64*64字體(128,24,t,16);//寫入一個(gè)漢字保存在OLED_GRAM[JI數(shù)組中if(temp&0x01)OLED_DrawP(OLE