基于AVR的家庭語音控制器的軟硬件實現(xiàn)

 一、項目概述

1.1 引言

隨著家居控制進入信息化,智能化的時代,將語音識別技術(shù)與嵌入式設(shè)備融合,同時兼具紅外遙控功能的的家用智能設(shè)備將給人們的家居生活帶來極大便利。同時此項目對殘疾人的日常生活無疑亦有積極的意義。AVR32 AT32UC3A單片機可與一系列豐富的外設(shè)、存儲兼容，可充分開發(fā)AVR32設(shè)備的全部潛能。以此單片機為核心，擴展語音識別輸出、紅外識別發(fā)射模塊等，可較好的完成本項目的相關(guān)功能，在通用性方面將會有很大提高。本項目開發(fā)的家電關(guān)鍵詞語音識別系統(tǒng)，可實現(xiàn)語音應(yīng)答報時以及對基本家電的語音控制，讓語音技術(shù)融入到日常生活中，給人們帶來更便捷、更舒適、更健康的生活模式。

1.2 項目背景/選題動機

家居智能化是當(dāng)今社會發(fā)展的必然趨勢?；谡Z音芯片的嵌入式紅外遙控系統(tǒng)可以很好的實現(xiàn)家用電器等的控制，基于AVR開的語音遙控系統(tǒng)在創(chuàng)新方面及性價比方面具有很大的優(yōu)勢，易批量投產(chǎn)，具有廣闊的市場前景。

關(guān)注殘疾人一直是社會的熱點，包括盲人眼睛，高級輪椅等產(chǎn)品的開發(fā)改善了殘疾人的生活。但卻沒有一件為肢體殘疾控制家電的產(chǎn)品。基于社會現(xiàn)狀，處于對殘疾人的關(guān)心，及很大開發(fā)潛力的市場，并且隨著計算機和微電子技術(shù)的發(fā)展，語音識別技術(shù)得以實際應(yīng)用,同時還出現(xiàn)了一些具有實用價值的語音專用芯片,這就為基于嵌入式的語音開發(fā)平臺得以實現(xiàn)，使語音智能控制成為可能,為殘疾人提供新型語言肢體。

二、需求分析

2.1 功能要求

基本功能：

1.語音應(yīng)答報時;

2.語音控制電燈的開關(guān);

4.語音控制電視機的開關(guān)并選擇相應(yīng)的頻道;

3.語音控制空調(diào)的開關(guān)及調(diào)溫等其他相應(yīng)功能。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 性能要求

1要求該系統(tǒng)有較高的語音識別率;

2.操作步驟過程中有語音提示，實現(xiàn)良好的人機對話;

3.接收及發(fā)送紅外數(shù)據(jù)的可靠性高，實現(xiàn)無誤操作和無響應(yīng);

三、方案設(shè)計

3.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

3.2 硬件平臺選用及資源配置

自制開發(fā)平臺

3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

圖3 軟件架構(gòu)

3.4 系統(tǒng)軟件流程

圖4 程序主流程圖 圖5 中斷處置流程圖

3.4 系統(tǒng)預(yù)計實現(xiàn)結(jié)果

基本功能：通過關(guān)鍵字語音準(zhǔn)確控制電燈開關(guān)，語音報時,通過關(guān)鍵字語音準(zhǔn)確控制相應(yīng)家用電器，電視可以準(zhǔn)確調(diào)臺，空調(diào)可以實現(xiàn)開關(guān)調(diào)溫等功能。