智能玩具的設(shè)計(jì)-聰明寶寶

圖3.3光感輸入電路

3.5 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
直流電機(jī)控制電路比較簡單。由I/O口輸出信號，通過NPN型三極管8050反相驅(qū)動(dòng)電路去控制電機(jī)。其控制電路如圖 3.4所示。二極管起保護(hù)作用，防止電機(jī)的反向電流過大擊穿器件。

圖3.4直流電機(jī)控制電路

3.6 MIC輸入電路和揚(yáng)聲器輸出電路
MIC采用駐極體電容話筒，這種話筒具有靈敏度高、無方向性、重量輕、體積小、頻率響應(yīng)寬、保真度好等特點(diǎn)。SPCE061A內(nèi)置專門用于語音信號采集的具有自動(dòng)增益控制放大器（AGC）的麥克風(fēng)輸入通道（MIC_IN）。語音信號經(jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換成電信號，由隔直電容隔掉直流成分，然后輸入至內(nèi)部前置放大器，最后通過ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 揚(yáng)聲器采用一般的喇叭，電壓不超過5V。凌陽SPCE061A單片機(jī)自帶雙通道DAC音頻輸出，DAC1、DAC2轉(zhuǎn)換輸出的模擬量電流信號分別通過AUD1和AUD2管腳輸出，DAC輸出為電流型輸出，61板自帶音頻放大電路，所以外接一喇叭即可。

4軟件設(shè)計(jì)
4.1 主程序流程及說明
整個(gè)系統(tǒng)的外部輸入包括：按鍵、觸摸鍵、感光控制及語音控制，其中語音控制需等到感光喚醒之后才能進(jìn)行。當(dāng)各控制鍵觸發(fā)后，系統(tǒng)從睡眠狀態(tài)喚醒，通過判斷標(biāo)志位，進(jìn)入相應(yīng)的處理子程序，之后在主程序中不斷檢測，1分鐘內(nèi)若無任何操作，則再次進(jìn)入睡眠狀態(tài)。 具體程序中，通過判斷gKeyDoubleUseSign的值來確認(rèn)執(zhí)行何種操作，當(dāng)為1時(shí)，進(jìn)入鍵處理子程序；為2時(shí)，進(jìn)入復(fù)用鍵處理程序；為0時(shí)，不執(zhí)行任何操作，認(rèn)為是出錯(cuò)或出現(xiàn)異常情況。在鍵處理子程序中，根據(jù)標(biāo)志位gKeyID來判斷進(jìn)入哪一個(gè)處理程序，如表 4.1所示。
表4.1

主程序包括端口的初始化，提示語音的播放，主循環(huán)以及進(jìn)入睡眠狀態(tài)前中斷的初始化、端口的初始化。 主循環(huán)包括：鍵掃描，判斷標(biāo)志位及相應(yīng)子程序，AD轉(zhuǎn)換及比較。 端口的初始化包括A口和B口的初始化，A口的IOA0~IOA4設(shè)置為帶喚醒的下拉電阻輸入，IOA6設(shè)置為懸浮輸入的光敏器件輸入端；B口的IOB9設(shè)置為低電平輸出，作為TimerA脈寬調(diào)制輸出；其余未使用的端口設(shè)置為低電平輸出。 提示語音的播放即“您好”的播放，主要應(yīng)用于系統(tǒng)重新啟動(dòng)以及復(fù)位鍵的觸發(fā)，在這里，復(fù)位鍵既可當(dāng)一個(gè)功能按鍵來使用，也可以在系統(tǒng)無反應(yīng)時(shí)當(dāng)作重啟鍵來使用。 進(jìn)入睡眠狀態(tài)前的系統(tǒng)初始化包括：端口A口的重新初始化，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性；喚醒中斷的允許、開中斷；睡眠信號的寫入。 其主流程見圖 4.1：

圖 4.1主程序流程圖

4.2 S480語音播放子程序
SACM-S480自動(dòng)方式程序流程如圖 4.2：

圖 4.2 SACM-S480自動(dòng)方式程序流程

4.3 語音的識別及訓(xùn)練程序流程圖
語音的識別取材于凌陽語音庫bsrv222SDL.lib及相關(guān)頭文件，如bsrSD.h。SPCE061只有特定發(fā)音人模式，即只能辨識特定的使用者，辨識前需由單個(gè)人訓(xùn)練，且最多識別6條命令，序號范圍從0x100到0x105，每條命令只有1.3秒，超出了1.3秒只有前1.3秒命令有效。在本系統(tǒng)中，利用通過光敏電阻的暗電阻較大，分壓值也較大的原理，產(chǎn)品觸發(fā)后通過AD采樣，與原環(huán)境光線采集值比較有較大變化時(shí)，置標(biāo)志位，從而在主循環(huán)中進(jìn)入識別模式。而訓(xùn)練模式通過左手按鍵經(jīng)IOA0觸發(fā)，訓(xùn)練模塊和語音識別框圖如下所示：

圖4.3 訓(xùn)練模塊

圖 4.4語音識別框圖

在辨識主循環(huán)中，辨識得到確認(rèn)后就可以執(zhí)行相應(yīng)的處理子程序，整個(gè)流程如圖4.5所示。