智能車的核心控制器 SPCE061A 是一款16位獨具語音特色的控制器,片內采用的nSPTM 核心處理器,具有較高的處理速度,能夠完成16位算術邏輯運算、16 × 16位硬件乘法運算和DSP內積濾波運算,能夠快速處理復雜的數字信號,不需要額外的專用語音控制芯片,就能實現語音的編解碼等,既節省了設計成本,又能滿足一定的控制要求??刂破鞑捎媚K化架構,集成了ICE(在線仿真)、鎖相環振蕩器、時基控制器、7通道10位AD轉換器、單通道AD+ AGC(自動增益)轉換器、雙通道10位DA轉換器、通用異步通信接口、串行輸入輸出接口、電壓監控等模塊。實現汽車智能化的技術非常多, 本文利用目前比較熱門的技術語音控制技術, 實現小車自動前進、后退、左拐、右拐等, 當然所設計的小車只是智能汽車的微模型, 還處于模擬演示階段, 要真正實現智能汽車為人服務還有很長一段距離。
智能小車整體主要由語音輸入電路、語音輸出電路、SPCE061A 控制器、驅動電路等組成。小車的SPCE061控制器通過內置麥克放大器和自動增益功能的A /D 通道、D /A通道實現語音控制,語音觸發小車動作,小車動作后,隨時可以通過語音指令改變小車的運動狀態,如果行進過程中遇到前方有障礙,小車會自動停車。
語音輸入電路設計
小車的語音輸入電路如圖所示。其中,VM IC 提供傳聲器的電源,VSS是系統的模擬地,VCM 為參考電壓,1腳和2腳分別是傳聲器X1 的正極、負極的輸入引腳。當對著傳聲器講話時,1腳和2 腳將隨著傳聲器輸入的聲音產生變化的波形,并在SPCE061A 的兩個端口處形成兩路反相的波形,送到SPCE061A 控制器內部的運算放大器進行音頻放大,經過放大的音頻信號,通過ADC轉化器轉化為數字量,保存到相應的寄存器中,然后對這些數字音頻信號進行壓縮、辨識、播放等處理。
語音輸出電路設計
小車的語音輸入電路如圖所示。其中,VDDH 為參考電壓,VSS是系統的模擬地。音頻信號由SPCE061A 的DAC引腳輸出送到電路的9端,通過音量電位器R9的調節端送到集成音頻功率放大器SPY0030, 經音頻放大后,音頻信號從SPY0030輸出經J2端口外接揚聲器播放聲音。
小車的光電檢測電路采用E18-D80NK型號的光電傳感器,它集發射和接受于一體,紅外發射管向某一方向發射紅外線,遇到障礙物后紅外線被反射由接收管接受,從而判斷出小車的前方是否有障礙物,對障礙物的感應距離可以根據要求通過傳感器上的微調旋鈕進行調節。傳感器前端增加了透鏡,利用聚焦作用遠距離探測物體。傳感器內部集成了放大、比較、調制電路,使傳感器受可見光的影響較小,光電檢測電路的連接圖如圖4所示。
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