基于AVR的家庭語音控制器的軟硬件實現

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,將語音識別技術與嵌入式設備融合,同時兼具紅外遙控功能的的家用智能設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、存儲兼容，可充分開發AVR32設備的全部潛能。以此單片機為核心，擴展語音識別輸出、紅外識別發射模塊等，可較好的完成本項目的相關功能，在通用性方面將會有很大提高。本項目開發的家電關鍵詞語音識別系統，可實現語音應答報時以及對基本家電的語音控制，讓語音技術融入到日常生活中，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

家居智能化是當今社會發展的必然趨勢。基于語音芯片的嵌入式紅外遙控系統可以很好的實現家用電器等的控制，基于AVR開的語音遙控系統在創新方面及性價比方面具有很大的優勢，易批量投產，具有廣闊的市場前景。

關注殘疾人一直是社會的熱點，包括盲人眼睛，高級輪椅等產品的開發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品。基于社會現狀，處于對殘疾人的關心，及很大開發潛力的市場，并且隨著計算機和微電子技術的發展，語音識別技術得以實際應用,同時還出現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平臺得以實現，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.語音應答報時;

2.語音控制電燈的開關;

4.語音控制電視機的開關并選擇相應的頻道;

3.語音控制空調的開關及調溫等其他相應功能。

圖1 系統架構

2.2 性能要求

1要求該系統有較高的語音識別率;

2.操作步驟過程中有語音提示，實現良好的人機對話;

3.接收及發送紅外數據的可靠性高，實現無誤操作和無響應;

三、方案設計

3.1 系統功能實現原理

圖2 系統硬件結構框圖

3.2 硬件平臺選用及資源配置

自制開發平臺

3.3系統軟件架構

圖3 軟件架構

3.4 系統軟件流程

圖4 程序主流程圖 圖5 中斷處置流程圖

3.4 系統預計實現結果

基本功能：通過關鍵字語音準確控制電燈開關，語音報時,通過關鍵字語音準確控制相應家用電器，電視可以準確調臺，空調可以實現開關調溫等功能。