解读SPCE061A单片机语音控制电风扇电路 残疾人, 语音识别, 电风扇, 单片机, 电子业

我是MT

随着电子业的发展，智能化家电将是发展的必然趋势，语音控制也必将进入实用阶段。在现有市场上多功能电风扇的基础上，我们提出了一种新型的语音智能电风扇，使电风扇更加人性化。本设计以凌阳16位SPCE061A单片机为核心，设计完成了一个语音控制智能电风扇。随着人们生活水平的提高，人们也不再满足手动的那些机械方面的操作，只要站在房间的某个角落，通过人的语音识别与控制，就能实现对电风扇的控制，这种功能方便了人们的生活，特别是对于残疾人更加方便快捷，易于使用。值得今后市场的大面积普及，研究语音控制电风扇具有广阔的应用前景。
　　操作人发出语音指令，系统接受后在内部进行处理、查询，产生响应控制信号，从而控制PWM口的脉宽来调节可控硅的导通角大小，从而实现电机调速的目的。根据开始录制的语音命令来控制风扇的启动、加快转速，减小转速，匀速运行等。
　　系统总体框图如下：

　　

　　系统总体框图

　　图中的语音输入部分MIC_IN、滤波电路、声音输出部分的功率放大环节等已经做到了精简开发板—61板上，为我们使用提供了方便。在电机的驱动方面，通过单片机的PWM触发脉冲宽度来直接控制晶闸管来控制速度。
　　麦克风录音输入ADC及AGC电路
　　凌阳的SPCE061A是16位单片机，具有DSP功能，其中内嵌有高速AD转换器，有很强的信息处理能力，最高时钟可达到49M，具备运算速度高的优势等等，这为语音的播放、录放、合成及辨识提供了条件。本系统接入MIC电路，MIC为录制语音辨识命令服务。MIC采集的语言先通过内置自动增益控制放大器，再经过SPCE061A内置的八通道10位模数转换器转换位数字量信号，硬件ADC最高采样速率可达96KHZ。
　　电机驱动电路
　　对该部分电路的设计，主要应解决两个问题：弱电（凌阳单片机系统）和强电（AC220V）的隔离。对此，采用了如下图所示的电路，其中MOC3041是具有双向晶闸管输出的光电隔离器，T1是功率双向可控硅，RL是负载，在MOC3041内部不仅有发光二极管，而且还有过零检测电路和一个小功率双向可控硅。当单片机的P3.2=1时，MOC3041中的发光二极管发光，由于过零电路的同步作用，内部的双向可控硅在过零后马上导通，从而使功率双向可控硅 T1导通，在负载RL中有电流流过；当P3.2=0时，MOC3041中的发光二极管不发光，内部双向可控硅不导通，所以功率双向可控硅T1截止，负载 RL中没有电流流过。在电路中接上0.01uf的电容是为了校正零相位。
　　电路图如下图：

　　

　　风扇驱动电路

　　采用SPCE061A实现语音控制电风扇方案，由于其内部具有语音识别和语音播放功能，其功能更优于MCS-51系列单片机。它是16位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。而且该单片机可以实现语音播报。