基于單片機的語音控制型空調(diào)遙控的設(shè)計獲獎科研報告摘要：單片機的語音控制型空調(diào)遙控，以語音方式加以控制，操作更為便捷。文章以此為中心，首先分析了語音控制型空調(diào)遙控組成，其次介紹了語音控制型空調(diào)遙控軟件設(shè)計，目的在于優(yōu)化控制型空調(diào)遙控設(shè)計，為空調(diào)智能化發(fā)展創(chuàng)造更多機會。

關(guān)鍵詞：單片機；語音控制；空調(diào)遙控；傳感器

智能家具的普及，語音系統(tǒng)為人們提供了很多方便。電子產(chǎn)品中基本都包含語音控制功能，不僅系統(tǒng)控制邊界，同時也拉近了人們與電子產(chǎn)品之間的距離。語音命令的方式控制系統(tǒng)運行，為人們的雙手提供更多空間，并且也是智能化發(fā)展的重要代表?；趩纹瑱C的語音控制型空調(diào)遙控設(shè)計，通過語音方式操控空調(diào)，完成對空調(diào)溫度調(diào)整、開關(guān)機的指令。

1.基于單片機的語音控制型空調(diào)遙控組成模塊

基于單片機的語音控制型空調(diào)遙控組成，主要包括單片機控制、傳感器、MP3模塊以及語音識別模塊，通過對聲音信號的檢索采集語音信息，并且以處理電路為載體將語音信息及時處理，隨后上傳到語音識別模塊，語音處理結(jié)束將其再次通過端口傳輸至單片機，單片機根據(jù)指令分析，控制空調(diào)中的設(shè)備實施運行，及時啟動空調(diào)或者調(diào)整溫度。當(dāng)然單片機還可以發(fā)出操作指令，驅(qū)動MP3模塊播放設(shè)定好的語音。語音控制系統(tǒng)工作中，會及時檢測空調(diào)運行情況，同時還會結(jié)合室內(nèi)環(huán)境參數(shù)與煙霧等設(shè)定空調(diào)運行預(yù)定值，一旦預(yù)定值與實際運行值不符，則語音控制系統(tǒng)會及時通過MP3給出指令，播出報警信息[1]。

1.1單片機控制模塊

語音控制系統(tǒng)中，單片機控制模塊主要為STC90LK52RC，該設(shè)備運行功耗低，運行速度快，同時具有超強抗干擾能力，與單片機之間能夠完全兼容。供電需求為3.3V，區(qū)別于語音識別模塊，為語音控制系統(tǒng)對內(nèi)部數(shù)據(jù)處理提供了更多空間，并且賦予了可靠性、兼容性的優(yōu)勢。

1.2語音識別模塊

語音識別模塊主要以LD3320為主，其中包括LD3320芯片以及各種語音電路，其作用是及時將語音信號進(jìn)行采集與識別，同時以特定方式連接單片機。語音信號的采集主要通過麥克風(fēng)，是被采集到的信號之后，會隨后發(fā)出中斷信號，并且將處理之后的語音信號返還到單片機再次進(jìn)行處理。但是這種語音識別模塊存在一定局限性，智能存儲語音識別語句為50條，在空調(diào)語音系統(tǒng)運行中明顯不足。對此系統(tǒng)增設(shè)語音存儲控制命令，以MP3模塊電路存儲語音流信息，為語音控制系統(tǒng)運行提供更多便利。

1.3傳感器模塊

為了準(zhǔn)確識別空調(diào)運行狀態(tài)與收集周圍環(huán)境變化，語音控制系統(tǒng)中設(shè)置傳感器模塊，包括火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、溫濕度傳感器。結(jié)合室內(nèi)溫度變化、煙霧變化以及空氣變化，將收集到的信息傳輸至單片機，一旦室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或者其他情況，語音控制系統(tǒng)會根據(jù)單片機傳輸出的火災(zāi)報警信號，通過MP3播報提示信息。當(dāng)然這期間空調(diào)的指示燈會頻繁閃動予以提示。設(shè)備驅(qū)動控制主要以電氣為主，由其中一個端口將信息輸入，在另一個端口將信息輸出并且傳輸至單片機[2]。光電耦合器作用下，控制電路與動力電路，加強語音系統(tǒng)對電氣設(shè)備的控制性，并且利用電流輸出得到方式阻止設(shè)備運行期間高頻脈沖的干擾。

1.4遙控發(fā)射模塊

語音控制系統(tǒng)通過空調(diào)遙控器的方式得以運行，將語音指令轉(zhuǎn)變?yōu)閷照{(diào)的操控運行指令，這便是遙控發(fā)射模塊。根據(jù)空調(diào)指令變化，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將遙控代碼進(jìn)行調(diào)整，同時利用遙控發(fā)射紅外發(fā)射的方式將信息傳遞出去，操作非常便捷，并且模塊運行十分簡單可靠。

2.語音控制型空調(diào)遙控軟件設(shè)計

語音控制型空調(diào)遙控器充電之后，系統(tǒng)會將電路參數(shù)初始化，通過初始化處理，準(zhǔn)確判斷語音模板是否已經(jīng)得到訓(xùn)練，隨后進(jìn)入到已經(jīng)初始化的語音模板，調(diào)整到語音識別狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)存在語音未訓(xùn)練情況，則將運行模式轉(zhuǎn)換到語音訓(xùn)練狀態(tài)。語音識別狀態(tài)調(diào)整完畢，隨即將系統(tǒng)代入語音訓(xùn)練中。按下返回鍵，回到系統(tǒng)識別模式。識別模式中，如果發(fā)現(xiàn)某些語音指令達(dá)不到系統(tǒng)識別標(biāo)準(zhǔn)，再次按下訓(xùn)練鍵，對語音系統(tǒng)進(jìn)行重新訓(xùn)練，重新訓(xùn)練的語音資料會直接將原來的語音資料覆蓋，節(jié)省語音系統(tǒng)存儲空間。

語音系統(tǒng)中語音識別、語音訓(xùn)練屬于不同的模式，根據(jù)具體的語音指令進(jìn)行識別與訓(xùn)練，首先需要在語音模板上加入語音芯片，區(qū)別芯片中的語音內(nèi)容，正常進(jìn)行語音識別系統(tǒng)檢測，確保語音系統(tǒng)能夠立即進(jìn)入工作狀態(tài)。語音識別控制型遙控器，初次使用一定會先進(jìn)入到語音模板訓(xùn)練模式，單片機將語音模板模式進(jìn)行調(diào)整，隨后遙控器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，能夠準(zhǔn)確識別使用者發(fā)出的語音信息，并且根據(jù)語音信息對空調(diào)發(fā)出指令。在正式進(jìn)入語音識別之前，必須提前對語音控制系統(tǒng)中的語音信息加以處理，主要通過單片機、語音識別系統(tǒng)為主。選擇10kHz采樣頻率，將系統(tǒng)傳輸?shù)恼Z音模擬信號進(jìn)行處理，采集方式必須是數(shù)字化模式，隨后對語音模擬信號以識別算法處理的方式，收集語音命令特征碼。對特征碼匹配計算之后，轉(zhuǎn)換成最終的語音結(jié)果。整個過程運行程序十分復(fù)雜，并且數(shù)據(jù)計算量非常大，正因為如此，必須進(jìn)行語音命令長度限制，控制語音接受命令表述語速為每秒4-6各漢字。發(fā)出語音后，在單片機以及各個系統(tǒng)對語音識別過程中，信息進(jìn)入到內(nèi)部處理狀態(tài)，處理時間一般為0.5s，得到處理結(jié)果之后系統(tǒng)馬上下達(dá)語音指令，這期間的等待時間為0.5s，對于家用空調(diào)的語音智能標(biāo)準(zhǔn)來講非常理想[3]。尤其是語音控制系統(tǒng)運行過程中，還能夠隨時監(jiān)測環(huán)境變化與室內(nèi)煙霧情況，綜合干濕度變化等，一旦檢測出危險信號立即發(fā)出安全預(yù)警，為家庭空調(diào)的使用提供提高安全性。

結(jié)束語

綜上所述，基于單片機的語音控制型空調(diào)遙控的設(shè)計，充分利用單片機以及