CN111001167A - 一种基于tms320vc5509a的语音控制智能玩具车系统 - Google Patents
一种基于tms320vc5509a的语音控制智能玩具车系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111001167A CN111001167A CN201911225190.6A CN201911225190A CN111001167A CN 111001167 A CN111001167 A CN 111001167A CN 201911225190 A CN201911225190 A CN 201911225190A CN 111001167 A CN111001167 A CN 111001167A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voice
- chip
- voice recognition
- module
- toy car
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 101000965313 Legionella pneumophila subsp. pneumophila (strain Philadelphia 1 / ATCC 33152 / DSM 7513) Aconitate hydratase A Proteins 0.000 claims description 4
- 101000642268 Homo sapiens Speckle-type POZ protein Proteins 0.000 claims description 3
- 102100036422 Speckle-type POZ protein Human genes 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H30/00—Remote-control arrangements specially adapted for toys, e.g. for toy vehicles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H17/00—Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
- A63H17/26—Details; Accessories
- A63H17/32—Acoustical or optical signalling devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H17/00—Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
- A63H17/26—Details; Accessories
- A63H17/36—Steering-mechanisms for toy vehicles
- A63H17/395—Steering-mechanisms for toy vehicles steered by program
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L15/00—Speech recognition
- G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
本发明涉及语音信号处理与智能控制领域,尤其涉及一种基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其不同之处在于:其包括语音识别模块,为LD3320芯片,LD3320芯片内预设有模板关键词,语音识别模块通过ARS语音识别技术对输入的语音信号执行频谱分析,以提取出输入语音信号中代表语音特征的参数,然后与模板关键词比对,找出匹配度最高的关键词作为语音识别信号输出;DSP处理器,为TMS320VC5509A的DSP芯片,其输入端连接于语音识别模块,用于对语音识别模块输出的语音识别信号转换为控制信号并发送至玩具车的控制对象以执行相应动作命令。本发明克服现有玩具车人机交互板块的短板,实现玩具车语音控制,高性能低功耗。
Description
技术领域
本发明涉及语音自动识别技术ASR与智能控制领域,尤其涉及基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统。
背景技术
近年来,随着我国经济水平的提高,人均可支配收入正在逐步提高,新生代“80后”父母大多受过高等教育,较为重视孩子的早期教育和娱乐问题,因此对于玩具的消费意愿极高,这将为玩具的消费增长提供动力;由于语音识别技术的高速发展,儿童玩具也越来越多地开始引入这项技术,给儿童玩具市场注入了新的活力;
语音识别是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令,不同领域上的研究成果都对语音识别的发展作了贡献;但目前儿童玩具市场上的语音控制系统实现的功能依然很机械、较单一,缺乏人机的良好互动;
因此,为克服上述缺陷,提供一种基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,克服现有玩具车人机交互板块的短板,实现玩具车语音控制,高性能低功耗。
为解决以上技术问题,本发明的技术方案为:一种基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,包括:语音识别模块,为LD3320芯片,LD3320芯片内预设有模板关键词,语音识别模块通过ARS语音识别技术对输入的语音信号执行频谱分析,以提取出输入语音信号中代表语音特征的参数,然后与模板关键词比对,找出匹配度最高的关键词作为语音识别信号输出;DSP处理器,为TMS320VC5509A的DSP芯片,其输入端连接于语音识别模块,用于对语音识别模块输出的语音识别信号转换为控制信号并发送至玩具车的控制对象以执行相应动作命令。
按以上方案,DSP处理器为以TI公司的TMS320VC5509A定点DSP芯片为核心的最小系统,DSP芯片是玩具车系统的运算处理单元,具有2个乘法器(MAC),4个累加器(ACC);40位、16位的算术逻辑单元(ALU)各一个,极大提高了DSP的运算能力;在144HZ下工作,指令周期可达6.94ns;TMS320VC5509A提供了多通道缓冲串口MCBSP,DSP可通过MCBSP与其它DSP、编解码器等器件相连;MCBSP具有全双工通信,双缓冲数据寄存器,允许传送连续的数据流,能够向CPU发送中断,向DMA控制器发送DMA事件,可设置帧同步脉冲和时钟信号的极性等功能,极大方便了DSP采集音频信号,TMS320VC5509A是一款基于TI C55x架构的定点低功耗音频专用DSP处理器,在提高并行度的同时全面减少能量耗散,实现了高性能低功耗,同时可通过USB接口对TMS320VC5509A烧写程序而不必借助仿真器。DSP最小系统选用20MHZ晶振和两个12pF电容接到TMS320VC5509A的X1和CLKIN引脚端以构成晶振电路;3.3V电压、按键、10K电阻和10uF电容各一个接到RST引脚端以构成复位电路。
按以上方案,所述控制对象包括均连接于DSP处理器的电机驱动模块、温度采集模块、音乐播放模块和LCD显示模块;DSP芯片内设有启动模块和行驶模块,启动模块用于完成开启玩具车语音服务、等待语音命令和执行命令功能;行驶模块用于完成玩具车前进/后退、停止、速度加/减、转向信号灯控制、车内温度采集和车载音乐开启/关闭功能。
按以上方案,所述语音识别模块还包括连接于LD3320芯片输入端的麦克风,LD3320芯片的MICP和MICN引脚输入声音信号,连接麦克风,对语音信号进行采集;所述LD3320芯片提供的语音识别技术是基于关键词语列表的识别技术,其工作过程:语音通过麦克风接口MIC输入,再对输入的声音执行频谱分析,以提取出输入语音的代表语音特征的参数,然后与模板关键词比对,每个模板关键词有一个匹配分数,找出匹配分数最高的关键词作为识别输出;LD3320芯片的8位并行口与DSP芯片的ADCINA0-ADCINA7相连,LD3320芯片的MD接地,LD3320芯片的/RDB和/WRB与DSP芯片的/XRD、/XWE直接连接,采用并口直接读写方式进行数据传输,LD3320芯片的地址控制线A0、/CSB与DSP芯片的A0和A1相连,LD3320芯片的中断信号线/INTB、复位信号线/RSTB和DSP芯片的/INT0外部中断线、复位线/RST相连,让DSP芯片及时响应语音识别结果;LD3320芯片是一款由ICRoute公司设计生产的非特定人语音识别芯片,不需要用户进行录音训练;支持SPI接口和并行接口的非特定语音识别模块,板载麦克风和有源晶振,方便在电子产品中实现语音识别、声控和人机对话功能,且识别的关键词语列表是可以任意动态编辑的;可动态编辑的识别关键词语列表只需要把识别的关键词语以字符串的形式传送进芯片,即可以在下次识别中立即生效;
LD3320芯片自带特征提取算法,并内部自带2个FIFO缓存器,可以直接保存数据而不需要外接任何FLASH和RAM辅助芯片,内置高精度A/D和D/A通道,只需要把麦克风接在芯片的AD引脚上,同时可以播放声音文件,提供550mW的内置放大器,支持用户自由编辑50条关键词语条:在同一时刻,最多在50条关键词语中进行识别,终端用户可以根据场景需要,随时编辑和更新这50条关键词语的内容。
按以上方案,所述电机驱动模块包括L298 N芯片和连接到L298N芯片输出端口的两个电机;L298N的输入引脚IN1-IN4分别与DSP芯片的GPIOA0/PWM1、GPIOA0/PWM2、GPIOA0/PWM3、GPIOA0/PWM4相连,以控制电机的正反转;L298N的使能端ENA、ENB与DSP芯片的GPIOA6、GPIOA7相连,以控制电机停转;DSP芯片中设有PWM程序,对车速大小调控选用PWM方式调速,通过改变计数器的计数值来改变占空比,PWM程序实现过程是初始化时,把控制电机的四个信号线的电平拉低,打开定时器1,设置为计数模式,定时器每隔0.25ms中断一次,在中断函数中开始计数,若计数达到所设定值,则电平拉低,如此循环;小车的前进/后退、左转、右转、停止等功能,只需对PWM波控制即可;控制小车前进、左转、右转只需控制电机的使能端,前进时,左右两端的使能端ENA、ENB都要使能;左转时,只控制左边电机使能,即ENA使能;右转时,ENB使能;后退时,左右两端的使能端ENA、ENB也都要使能,需要控制PWM波产生引脚输出与前进时的PWM相反的两路反PWM波形,具体实现可通过设置寄存器的标志位flag,初始化时,flag为高,后退时,把flag拉低,进入反PWM程序段即可;加减速时,通过改变PWM波的高电平持续时间实现,如加速时高电平时间每次加5,减速时,让高电平时间每次减5;L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,其产生的频率较高,L298N芯片可以分别控制两个直流电机,带有控制使能端,用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良,且由L298N结合单片机可实现对小车速度的精确控制,这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。
按以上方案,所述温度采集模块采用的是DS18B20数字温度传感器,DS18B20数据输入输出引脚BQ与DSP芯片的GPIOA8相连以实现温度信息采集和传输;数字温度传感器DS18B20,其输出为数字信号,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点;DS18B20数字温度传感器接线方便,独特的单线接口方式,在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;在使用中不需要任何外围元件;测温范围-55℃~+125℃,固有测温误差1℃;工作电源:3.0~5.5V/DC。
按以上方案,所述音乐播放模块选用SPEAKER功放喇叭输出模式,通过LD3320芯片的SPON和SPOP引脚输出经过功放的单声道声音,直接连接无源音箱。
按以上方案,所述LCD显示模块包括三态收发器HD74HC245P和连接于三态收发器HD74HC245P的显示器LCD19264,LCD19264显示器屏幕大小为192*64,由行显示控制芯片S6B0107,列显示控制芯片S6B0108及其辅助电路构成,控制芯片内部带有显示数据RAM缓冲区;DSP芯片采用三态收发器HD74HC245P驱动LCD19264芯片,DSP芯片的GPIOB6~GPIOB13连接HD74HC245P的A1~A8用于数据传输,既可以从显示器读取数据或状态,又可以向显示器写数据或指令;DSP芯片的GPIOB14用于控制数据HD74HC245P数据的流向;DSP芯片的GPIOB0~GPIOB5用于产生显示器的读写和选通的控制信号,该信号由DSP芯片到显示器单向传输。
按以上方案,所述语音控制智能玩具车系统还包括USB接口,用于DSP芯片与PC机之间的连接;由CCS软件开发系统通过JTAG基于扫描仿真接口与目标板相连,实现DSP软硬件调试与程序烧录。
按以上方案,所述语音控制智能玩具车系统还包括电源模块,供电类型为3.3V、5V和12V;所述电源模块包括12V蓄电池和连接于蓄电池用于将12V工作电压转换为3.3V和5V工作电压的TLV1117电压转换器。
本发明具有如下有益效果:
本发明克服了目前儿童玩具市场上的语音控制系统实现的功能依然很机械、较单一等问题;同时TMS320VC5509A的DSP芯片在提高并行度的同时全面减少能量耗散,实现了高性能低功耗,实现玩具车语音控制,克服现有玩具车人机交互板块的短板,语音控制能给予儿童发挥想象力的空间,更适合家庭亲子互动;语音识别速度快、识别率高。
附图说明
图1为本发明实施例整体结构示意图;
图2为本发明实施例语音识别流程示意图;
图3为本实施例中DSP处理器通过语音信号调控控制对象的工作流程图;
图4为本实施例中语音识别模块的电路原理图;
图5为本实施例中电机驱动模块的电路原理图;
图6为本实施例中温度采集模块的电路原理图;
图7为本实施例中LCD显示模块的电路原理图。
附图标记:1、语音识别模块;2、DSP处理器;3、控制对象;301、电机驱动模块;302、温度采集模块;303、音乐播放模块;304、LCD显示模块;4、电源模块;5、USB接口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参阅图1至图7,本发明为基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,通过非特定人声音识别芯片对声音信号识别后,经DSP处理器2芯片处理得到相应的控制命令,以实现小车运行状态、温度采集、音乐播放、信息显示等功能,本发明系统采用DSP处理器2与语音识别模块1相结合,实现智能车行驶状态及其相应转向信号灯控制、车速大小调控、车载音乐播放、车内温度采集等模块的实时语音控制。
参阅图1,本发明硬件结构包括DSP处理器2的最小系统、连接于DSP处理器2的语音识别模块1、控制对象3、电源模块4和USB接口5,控制对象3包括电机驱动模块301、温度采集模块302、音乐播放模块303和LCD显示模块304;DSP处理器2采用的是型号为TMS320VC5509A的DSP芯片,时钟电路选用20MHZ晶振和两个12pF电容接到TMS320VC5509A的X1和CLKIN引脚端以构成晶振电路;3.3V电压、按键、10K电阻和10uF电容各一个接到RST引脚端以构成复位电路;USB接口5用于DSP芯片与PC机之间的连接;电源模块4包括12V蓄电池和连接于蓄电池用于将12V工作电压转换为3.3V和5V工作电压的TLV1117电压转换器,电源模块4用于给DSP处理器2、语音识别模块1及控制对象3提供工作电压。
参阅图2和图4,语音识别模块1为LD3320芯片,LD3320芯片内预设有模板关键词,语音识别模块1通过ARS语音识别技术对输入的语音信号执行频谱分析,以提取出输入语音信号中代表语音特征的参数即图2中的拼音串,然后与模板关键词比对,每个模板关键词有一个匹配分数,找出匹配分数最高的关键词作为语音识别信号输出;语音识别模块1还包括连接于LD3320芯片输入端的麦克风,LD3320芯片的MICP和MICN引脚输入声音信号,连接麦克风,对语音信号进行采集;LD3320芯片的8位并行口与DSP芯片的ADCINA0-
ADCINA7相连,LD3320芯片的MD接地,LD3320芯片的/RDB和/WRB与DSP芯片的/XRD、/XWE直接连接,采用并口直接读写方式进行数据传输,LD3320芯片的地址控制线A0、/CSB与DSP芯片的A0和A1相连,LD3320芯片的中断信号线/INTB、复位信号线/RSTB和DSP芯片的/INT0外部中断线、复位线/RST相连,让DSP芯片及时响应语音识别结果。音频部分选择MIC麦克风输入通过LD3320模块的MICP和MICN引脚输入声音信号,连接麦克风,利用LD3320芯片的MIC连接到麦克风上直接对语音信号进行采集,麦克风将声音信号转换为电信号的转换器件,通过正负引脚与LD3320芯片相连,完成语音信号的输入工作。
参阅图5,电机驱动模块301包括L298 N芯片和连接到L298N芯片的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4的4个输出端口的两个电机;L298N的输入引脚IN1-IN4分别与DSP芯片的GPIOA0/PWM1、GPIOA0/PWM2、GPIOA0/PWM3、GPIOA0/PWM4相连,以控制电机的正反转;L298N的使能端ENA、ENB与DSP芯片的GPIOA6、GPIOA7相连,以控制电机停转;DSP芯片中设有PWM程序,对车速大小调控选用PWM方式调速,通过改变计数器的计数值来改变占空比,PWM程序实现过程是初始化时,把控制电机的四个信号线的电平拉低,打开定时器1,设置为计数模式,定时器每隔0.25ms中断一次,在中断函数中开始计数,若计数达到所设定值,则电平拉低,如此循环;小车的前进/后退、左转、右转、停止等功能,只需对PWM波控制即可;控制小车前进、左转、右转只需控制电机的使能端,前进时,左右两端的使能端ENA、ENB都要使能;左转时,只控制左边电机使能,即ENA使能;右转时,ENB使能;后退时,左右两端的使能端ENA、ENB也都要使能,需要控制PWM波产生引脚输出与前进时的PWM相反的两路反PWM波形,具体实现可通过设置寄存器的标志位flag,初始化时,flag为高,后退时,把flag拉低,进入反PWM程序段即可;加减速时,通过改变PWM波的高电平持续时间实现,如加速时高电平时间每次加5,减速时,让高电平时间每次减5。
参阅图6,温度采集模块302采用的是DS18B20数字温度传感器,DS18B20数据输入输出引脚BQ与DSP芯片的GPIOA8相连以实现温度信息采集和传输。
音乐播放模块303选用SPEAKER功放喇叭输出模式,通过LD3320芯片的SPON和SPOP引脚输出经过功放的单声道声音,直接连接无源音箱。
参阅图7,LCD显示模块304包括三态收发器HD74HC245P和连接于三态收发器HD74HC245P的显示器LCD19264,DSP芯片采用三态收发器HD74HC245P驱动LCD19264芯片,DSP芯片的GPIOB6~GPIOB13连接HD74HC245P的A1~A8用于数据传输,既可以从显示器读取数据或状态,又可以向显示器写数据或指令;DSP芯片的GPIOB14用于控制数据HD74HC245P数据的流向;DSP芯片的GPIOB0~GPIOB5用于产生显示器的读写和选通的控制信号,该信号由DSP芯片到显示器单向传输。
参阅图3,DSP处理器2其输入端连接于语音识别模块1,LD3320芯片的ARS语音识别技术对语音信号进行频谱分析后,将语音识别信号传输给DSP芯片,DSP芯片对语音识别模块1输出的语音识别信号转换为控制信号并发送至玩具车的控制对象3以执行相应动作命令,DSP芯片内设有启动模块和行驶模块,启动模块用于完成开启玩具车语音服务、等待语音命令和执行命令功能;行驶模块用于完成玩具车前进/后退、停止、速度加/减、转向信号灯控制、车内温度采集和车载音乐开启/关闭功能。
DSP芯片命令执行操作:1)实现玩具车行驶状态及其相应信号灯控制,小车行驶状态能完成启动/停止/后退、加/减速、左转/右转控制,且当小车向右转时,右侧LED灯自动的闪亮起来;当小车向左转时,左侧LED灯自动的闪亮起来;当小车停止时,尾灯同时点亮;车速大小可通过调节PWM波进行控制;2)通过扬声器实现语音控制播放车载音乐,并驱动LCD19264显示音乐曲目;3)实现语音控制车内温度检测,并驱动LCD19264显示当前车内温度值。
DSP芯片中存储有程序,程序运行时执行以下过程:首先程序开始运行,系统初始化和初始化相应模块,然后驱动语音识别模块1进入语音识别模式,此时等待声音信号的输入;当有声音信号输入时,语音识别芯片对声音信号进行频谱分析,提取特征量,并与用户设定的命令匹配,如果匹配正确,则驱动相应控制对象3模块工作,否则,继续等待语音信号输入。
DSP芯片中还存储有车速大小调控子程序,用于调控电机驱动模块301,车速大小调控选用PWM方式调速,通过改变计数器的计数值来改变占空比。PWM程序实现过程是初始化时,把控制电机的四个信号线的电平拉低,打开定时器1,设置为计数模式,定时器每隔0.25ms中断一次,在中断函数中开始计数,若计数达到所设定值,则电平拉低,如此循环。
DSP芯片中还存储有LD3320驱动子程序,用于运行语音识别模块1,先通过DSP的/RST引脚发送低电平对LD3320芯片复位,再对各个寄存器的通用初始化和语音识别过程初始化,写入识别列表,然后快开始识别,并主备中断服务程序,置位中断允许位。
DSP芯片中还存储有显示器控制显示子程序,用于控制LCD显示模块304,首先从显示字符列表中获取显示字符码即温度值和音乐名称,判断LCD显示模块304是否空闲,设定该字符码显示的行列值和起始行值,写入字符码数据,修正起始值重复取字符码和送字符码过程,直到字符码全部显示结束。
DSP芯片中还存储有温度采集子程序,用于控制温度采集模块302,DSP芯片通过访问GPIOA8端口获取温度信息。首先,初始化,初始化过程由DSP芯片发送的复位脉冲和从器件发送的在线应答脉冲组成,在线应答脉冲用于通知DSP芯片,DS18B20已挂接在总线上并已准备就绪;再执行ROM功能命令,一旦DSP芯片检测到在线应答脉冲,就可以发出DS18B20支持的8条ROM功能命令中的一条,所有ROM功能命令的长度均为8位;利用控制功能命令实现温度检测、寄存器访问等;最后通过时隙读取温度信息传输至DSP芯片。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:包括
语音识别模块(1),为LD3320芯片,LD3320芯片内预设有模板关键词,语音识别模块(1)通过ARS语音识别技术对输入的语音信号执行频谱分析,以提取出输入语音信号中代表语音特征的参数,然后与模板关键词比对,找出匹配度最高的关键词作为语音识别信号输出;
DSP处理器(2),为TMS320VC5509A的DSP芯片,其输入端连接于语音识别模块(1),用于对语音识别模块(1)输出的语音识别信号转换为控制信号并发送至玩具车的控制对象(3)以执行相应动作命令。
2.根据权利要求1所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述控制对象(3)包括均连接于DSP处理器(2)的电机驱动模块(301)、温度采集模块(302)、音乐播放模块(303)和LCD显示模块(304);DSP芯片内设有启动模块和行驶模块,启动模块用于完成开启玩具车语音服务、等待语音命令和执行命令功能;行驶模块用于完成玩具车前进/后退、停止、速度加/减、转向信号灯控制、车内温度采集和车载音乐开启/关闭功能。
3.根据权利要求1所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述语音识别模块(1)还包括连接于LD3320芯片输入端的麦克风,LD3320芯片的MICP和MICN引脚输入声音信号,连接麦克风,对语音信号进行采集;所述LD3320芯片提供的语音识别技术是基于关键词语列表的识别技术,其工作过程:语音通过麦克风接口MIC输入,再对输入的声音执行频谱分析,以提取出输入语音的代表语音特征的参数,然后与模板关键词比对,每个模板关键词有一个匹配分数,找出匹配分数最高的关键词作为识别输出;LD3320芯片的8位并行口与DSP芯片的ADCINA0-ADCINA7相连,LD3320芯片的MD接地,LD3320芯片的/RDB和/WRB与DSP芯片的/XRD、/XWE直接连接,采用并口直接读写方式进行数据传输,LD3320芯片的地址控制线A0、/CSB与DSP芯片的A0和A1相连,LD3320芯片的中断信号线/INTB、复位信号线/RSTB和DSP芯片的/INT0外部中断线、复位线/RST相连,让DSP芯片及时响应语音识别结果。
4.根据权利要求2所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述电机驱动模块(301)包括L298 N芯片和连接到L298N芯片输出端口的两个电机;L298N的输入引脚IN1-IN4分别与DSP芯片的GPIOA0/PWM1、GPIOA0/PWM2、GPIOA0/PWM3、GPIOA0/PWM4相连,以控制电机的正反转;L298N的使能端ENA、ENB与DSP芯片的GPIOA6、GPIOA7相连,以控制电机停转;DSP芯片中设有PWM程序,对车速大小调控选用PWM方式调速,通过改变计数器的计数值来改变占空比,PWM程序实现过程是初始化时,把控制电机的四个信号线的电平拉低,打开定时器1,设置为计数模式,定时器每隔0.25ms中断一次,在中断函数中开始计数,若计数达到所设定值,则电平拉低,如此循环;小车的前进/后退、左转、右转、停止功能,只需对PWM波控制即可;控制小车前进、左转、右转只需控制电机的使能端,前进时,左右两端的使能端ENA、ENB都要使能;左转时,只控制左边电机使能,即ENA使能;右转时,ENB使能;后退时,左右两端的使能端ENA、ENB也都要使能,需要控制PWM波产生引脚输出与前进时的PWM相反的两路反PWM波形,具体实现可通过设置寄存器的标志位flag,初始化时,flag为高,后退时,把flag拉低,进入反PWM程序段即可;加减速时,通过改变PWM波的高电平持续时间实现,如加速时高电平时间每次加5,减速时,让高电平时间每次减5。
5.根据权利要求2所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述温度采集模块(302)采用的是DS18B20数字温度传感器,DS18B20数据输入输出引脚BQ与DSP芯片的GPIOA8相连以实现温度信息采集和传输。
6.根据权利要求2所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述音乐播放模块(303)选用SPEAKER功放喇叭输出模式,通过LD3320芯片的SPON和SPOP引脚输出经过功放的单声道声音,直接连接无源音箱。
7.根据权利要求2所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述LCD显示模块(304)包括三态收发器HD74HC245P和连接于三态收发器HD74HC245P的显示器LCD19264,DSP芯片采用三态收发器HD74HC245P驱动LCD19264芯片,DSP芯片的GPIOB6~GPIOB13连接HD74HC245P的A1~A8用于数据传输,从显示器读取数据或状态,及向显示器写数据或指令;DSP芯片的GPIOB14用于控制数据HD74HC245P数据的流向;DSP芯片的GPIOB0~GPIOB5用于产生显示器的读写和选通的控制信号,该信号由DSP芯片到显示器单向传输。
8.根据权利要求1所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述语音控制智能玩具车系统还包括电源模块(4),所述电源模块(4)包括12V蓄电池和连接于蓄电池用于将12V工作电压转换为3.3V和5V工作电压的TLV1117电压转换器。
9.根据权利要求1所述的基于TMS320VC5509A的语音控制智能玩具车系统,其特征在于:所述语音控制智能玩具车系统还包括USB接口(5),用于DSP芯片与PC机之间的连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911225190.6A CN111001167A (zh) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | 一种基于tms320vc5509a的语音控制智能玩具车系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911225190.6A CN111001167A (zh) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | 一种基于tms320vc5509a的语音控制智能玩具车系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111001167A true CN111001167A (zh) | 2020-04-14 |
Family
ID=70114381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911225190.6A Pending CN111001167A (zh) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | 一种基于tms320vc5509a的语音控制智能玩具车系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111001167A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111508479A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-07 | 重庆农村商业银行股份有限公司 | 一种语音识别方法、装置、设备及存储介质 |
CN112017665A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-01 | 武汉理工大学 | 基于ld3320语音芯片的语音拣选系统及拣选方法 |
-
2019
- 2019-12-04 CN CN201911225190.6A patent/CN111001167A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111508479A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-07 | 重庆农村商业银行股份有限公司 | 一种语音识别方法、装置、设备及存储介质 |
CN112017665A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-01 | 武汉理工大学 | 基于ld3320语音芯片的语音拣选系统及拣选方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111001167A (zh) | 一种基于tms320vc5509a的语音控制智能玩具车系统 | |
JP2020197695A (ja) | 電子デバイスの音声制御方法、電子デバイスの音声制御装置、コンピュータ機器及び記憶媒体 | |
CN205759665U (zh) | 一种语音识别玩具机器人 | |
CN211676285U (zh) | 一种语音控制玩具车系统 | |
CN213392751U (zh) | 基于神经网络芯片的语音交互智能电风扇及电风扇系统 | |
CN205721373U (zh) | 一种桌面式机器人 | |
KR102416818B1 (ko) | 전자 기기의 음성 제어 방법, 장치, 컴퓨터 기기 및 저장 매체 | |
CN205022503U (zh) | 智能车语音控制系统 | |
Cheng et al. | Research and design of intelligent speech equipment in smart english language lab based on Internet of Things technology | |
CN2651825Y (zh) | 一种计算机控制的实验装置 | |
CN108172057A (zh) | 并联式混合动力汽车能量流动示教板 | |
CN203276642U (zh) | 一种成语接龙比赛平台 | |
CN104078042B (zh) | 一种电子设备及一种信息处理的方法 | |
CN203644279U (zh) | 一种虚拟仪器实验系统 | |
CN202871118U (zh) | 无线外语学习机 | |
CN2678250Y (zh) | 一种采用dma技术的pwm控制器 | |
CN202694620U (zh) | 便携式乐器辅助学习装置 | |
CN203117707U (zh) | 一种语音智能步进电机控制器 | |
Pal et al. | Voice-Controlled robot using arduino and bluetooth | |
CN209607230U (zh) | 一种智能双向手语翻译装置 | |
CN104298185B (zh) | 一种计算机通用usb电路控制器及其实现方法 | |
CN206805885U (zh) | 一种逻辑运算教学演示电路 | |
CN206312135U (zh) | 一种安卓智能核心板 | |
CN208645343U (zh) | 一种基于互联网云的机器人交互控制系统 | |
Wang et al. | A wheelchair platform controlled by a multimodal interface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |