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语音操控家用电器体系电路规划 —电路图天天读(67)
发布时间:2022-05-30 20:16:22 来源:kok体育买球安全吗

  智能电子技能在现实日子中的智能家居电子产品中得到广泛使用。特别是计算机技能、网络通讯技能、信息操控技能的迅猛开展与进步,促进家庭完结了日子现代化,寓居环境舒适化、安全化。智能家电经过处理电子技能, 来集成或操控家中的电子电器产品,让家居日子愈加舒适、安全、有用。与一般家电比较, 智能家电不只具有传统的家电功用, 还能依据人们的语音指挥, 由本来的被迫停止结构转变为具有主动辨认语音履行的才智东西, 优化人们的日子办法, 协助人们有用组织时刻, 增强家居日子的安全性、舒适性。本文经过对传统的家庭照明体系、电扇和电视机进行改造, 使其成为具功用的智能家电,因为条件约束此次规划的智能操控体系由驱动LED显现来进行仿真完结。

  语音输出电路如图所示,其间VDDH为参阅电压,VSS是体系的模仿地。音频信号由SPCE061A 的DAC引脚输出送到电路的J4端,经过音量电位器R9的调理端送到集成音频功率扩大器SPY0030,经音频扩大后,音频信号从SPY0030输出经J2 端口外接扬声器播映声响。 SPCE061A内置2路10位精度的DAC,只需要外接功放电路即可完结语音的播映。图中的SPY0030是凌阳的一款音频扩大芯片,能够作业在2.4~6V规模内,最大输出功率可达700mW。 J5 都是语音输出接口,;是两针的插针外接喇叭,由DAC 输出引脚经语音集成。

  扩大器SPY0030 扩大,然后输出。SPY0030 是音频功率扩大器。因为声响是不同振幅和不同频率的波,即沟通讯号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的倍,是三极管的沟通扩大倍数,使用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的倍,然后将这个信号用隔直电容阻隔出来,就得到了电流(或电压)是原先的倍的大信号,这现象称为三极管的扩大效果。经过电流与电压的一起扩大,就完结了功率扩大。R14为可调电阻,当调理阻值巨细事,即调理了基极的输入信号,终究影响的便是输出信号即语音输出音量的巨细。SPY0030的扩大倍数固定为20倍。

  语音输入电路如图所示,其间VMC供给传声器的电源,AVSS1是体系的模仿地,VCM为参阅电压,1脚和2脚别离是传声器X1的正极、负极的输入引脚,衔接SPCE061A的MICP、NICN管脚上。当对着传声器讲线脚将跟着传声器输入的声响发生改变的波形,并在SPCE061A的两个端口处构成两路反相的波形,送到SPCE061A操控器内部的运算扩大器进行音频扩大,经过扩大的音频信号,经过ADC转化器转化为数字量,保存到相应的寄存器中。 SPCE061A的A/D转换器有8个通道,其间有1个通道是MIC-NI输入,它专门用于对语音信号进行采样。语音信号经过MCI转换成电信号,然后输入至SPCE061A内部前置扩大器。因为人们说话时,麦克风间隔嘴边的间隔不同,语音信号的能量将会有很大的差异,此刻,假如芯片的的输入信号太大或是太小都将影响辨认的精度。而SPCE06lA内部就带有主动增益操控电路AGC能随时盯梢、监督前置扩大器输出的音频信号电平,当输入信号增大时AGC电路主动减小扩大器的增益;当输入信号减小时,AGC电路主动增大扩大器的增益,从而以补偿太小或是太大的信号,以便使进入户A/D的信号保持在最佳电平,又可使削波减至最小。 SPCE061A芯片中现已集成了音频输入专用ADC以及AGC扩大电路,因为此芯片外部的电路比较简单。

  MICP和MICN将跟着MIC发生的波形改变,并在两个端口处构成两路反相波形,在经过两级运放扩大,把扩大的语音信号交给ADC转换为数字量,这时就能够经过单片机编程对这些数据进行处理,进行语音处理辨认等功用。 正如咱们在前面介绍的61 板具有强壮的语音处理功用,如图3-8所示,X1 是语音的MIC 输入端,带主动增益(AGC)操控。

  在本体系中,当咱们对体系进行练习、辨认、操作时,有一些语音提示,因为SPCE061A内部只要32k字的flash空间,除了一部分空间作为程序的存储之后,剩下的用来存储语音数据时远远不够的,所以体系外扩了flash。SPR4096与SPCE061A的衔接办法为:SCK与SPCE061A的IOB0接,SDA与SPCE061A的IOB1口接。SPR4096按串行接口形式作业,要把CF2~CF0均接高电平。CF7为低电平时选中FLASH,高电平时选中SRAM。 SPR4096是一个高性能的4M-bit(5128-bit)FLASH,分为256个扇区。每个扇区2Kbyte。SPR4096还内置了以个4K8bit的SRAM。在进行FLASH的编程/擦除时,能够并发履行SRAM的读/写。SPR4096内置了一个总线存储器接口和一个串行接口,它答应单片机经过8-bit并行形式或许1-bit的串行形式拜访FLASH/SRAM存储区。 SPR4096串行接口的作业频率可到达5MHz。SPR4096有两个电源输入端VDDI和VDDQ。VDDI是给内部FLASH和操控逻辑供电的;VDDQ是专门为I/O供电的。

  供电电压VDDQ:2.25V~3.6V。SPR4096最大读电流为2mA,最大编程/擦除电流为6 mA 。SPR4096模块包含总线存储接口,串行接口,SRAM,编程与擦除操控器和一个4M的FLASH。挑选串行接口时,SCLK作为时钟信号线-bit的数据线。假如接收到FLASH的读指令或许SRAM的读/写指令,串口会把这些指令传给编程和擦除操控器,让编程和擦除操控器去完结相应操作。 串行接口形式的选中是经过CF2~CF0来完结的。当CF2~CF0均接高电平时,选中的便是串行接口形式,在串行接口形式下,CF7为低电平时选中FLASH,高电平时选中SRAM。该芯片有SIF(Serial Interface)和BMI(Busmenory Interface)两种作业办法,但DIP24只支撑SIF办法。

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  SPCE061A选用低电压供电办法,这能够大大下降芯片的功率损耗。其间,SPCE06lA的电源分两种,即内核电源(VDD)和I/O口电源(VDDH)。I/O口电源选用5V电压,而内核电源则为3.3V或许更低。下降芯片内核电压的意图首要仍是下降芯片的功耗,一起也能够下降芯片的作业温度,延伸芯片使用寿命。尽管这种语音芯片的作业电压规模很大,可是为了使芯片内核运转愈加安稳,一起又确保I/O口及外部扩展部件的作业电压要求,电源电路选用芯片7805和SPY0029别离供给5V和3.3V电压完结对整个体系供电。 7805芯片电路中正常作业是,输入、输出电压差为2~3V。电路中接近引脚处接入电容C40、C41用来完结频率补偿,避免稳压器发生高频自激震动和按捺电路引进的高频搅扰,C39是电解电容,以减小稳压电源输出端由输入电源引进的低频搅扰。

  6是维护二级管,当输入端短路时,给输出电容器C39一个放电通路,避免C39两头电压效果于调整管的be结,形成调整管be结击穿而损坏。

  键盘模组可直接用排线~COL8,1 行界说为ROW1。如图3-11所示。 按键别离和SPCE061A的IOA0~IOA7相连,他们的效果别离为1个体系开要害,1个体系复位键,1个单个指令练习按键,1个一切句子循环练习按键,剩下4个开始设定为LCD功用操控按键。每个按键的按下与抬起都会送给IOA口一个电压值,当按键按下使相应的IOA口得到一个高电压。相反,则为低电压。单片机则依据IO口的电压值进行相应的操作。

  使用LED显现来测验是否到达操控电器方针。使用数码管显现数字的不同来模仿验证是否能到达对家用电器的操控。 LED和LCD电路作为体系的显现部分,以显现当时的体系情况及辨认成果以便查验试验成果和提示用户进行下一步操作。LCD部分在试验阶段可不接入。 方案选用内置SPLC0501点阵式图形液晶显现模块由液晶驱动操控器SPLC501、LCD显现器和外部设备的接口等几部分组成,液晶驱动操控器SPLC501集行、列驱动器、显现数据存储器(DDRAM,Display Data RAM)和操控器与一体,广泛用于小规模液晶显现模块。内置SPLC501点阵式图形液晶显现模块的管脚摆放和SPEC061A接线办法如图所示。

  尽管完结了语音操控家用电器,可是总的来说体系界面不是很友爱。为此,咱们能够充分使用计算机和通讯技能,并用VB等软件开发友爱的办理界面,将数据和其他信息经过计算机一致进行办理和操控。 跟着经济的开展,人们物质文化需求日益增长,智能家居体系必将遭到人们的喜爱。它能大大进步人们的日子品质,为人们带来高度智能化的日子。信任这种界面友爱功用强壮的单片机体系会有宽广的使用和开展前景。

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