实现汽车智能化的技术非常多, 本文利用目前比较热门的技术语音控制技术, 实现小车自动前进、后退、左拐、右拐等, 当然所设计的小车只是智能汽车的微模型, 还处于模拟演示阶段, 要真正实现智能汽车为人服务还有很长一段距离。
1 智能车的核心控制器
SPCE061A 是一款16位独具语音特色的控制器, 片内采用的nSPTM ( microcontro ller and signal processor) 核心处理器, 具有较高的处理速度, 能够完成16位算术逻辑运算、16 × 16位硬件乘法运算和DSP内积滤波运算, 能够快速处理复杂的数字信号, 不需要额外的专用语音控制芯片, 就能实现语音的编解码等, 既节省了设计成本, 又能满足一定的控制要求。控制器采用模块化架构, 集成了ICE(在线仿真)、锁相环振荡器、时基控制器、7通道10位AD转换器、单通道AD+ AGC(自动增益)转换器、双通道10位DA转换器、通用异步通信接口、串行输入输出接口、电压监控等模块, 其结构如图1所示。
![一种智能小车机器人设计方案,第2张 一种智能小车机器人设计方案,图1 SPCE061A 控制器的结构图,第2张](/upload/website_attach/20220726/0941021609-0.jpg)
图1 SPCE061A 控制器的结构图
2 智能小车的总体设计
智能小车整体主要由语音输入电路、语音输出电路、SPCE061A 控制器、驱动电路等组成。小车的SPCE061控制器通过内置麦克放大器和自动增益功能的A /D 通道、D /A通道实现语音控制, 语音触发小车动作, 小车动作后, 随时可以通过语音指令改变小车的运动状态, 如果行进过程中遇到前方有障碍, 小车会自动停车。
3 智能小车的硬件设计
1) 语音输入电路。
小车的语音输入电路如图2所示。其中, VM IC 提供传声器的电源, VSS是系统的模拟地, VCM 为参考电压, 1脚和2脚分别是传声器X1 的正极、负极的输入引脚。当对着传声器讲话时, 1脚和2 脚将随着传声器输入的声音产生变化的波形, 并在SPCE061A 的两个端口处形成两路反相的波形, 送到SPCE061A 控制器内部的运算放大器进行音频放大, 经过放大的音频信号, 通过ADC转化器转化为数字量, 保存到相应的寄存器中, 然后对这些数字音频信号进行压缩、辨识、播放等处理。
![一种智能小车机器人设计方案,第3张 一种智能小车机器人设计方案,图2 语音输入电路,第3张](/upload/website_attach/20220726/0941024425-1.jpg)
图2 语音输入电路
2) 语音输出电路。
小车的语音输入电路如图3所示。其中, VDDH 为参考电压, VSS是系统的模拟地。音频信号由SPCE061A 的DAC引脚输出送到电路的9端, 通过音量电位器R9的调节端送到集成音频功率放大器SPY0030, 经音频放大后, 音频信号从SPY0030输出经J2端口外接扬声器播放声音。
![一种智能小车机器人设计方案,第4张 一种智能小车机器人设计方案,图3 语音输出电路,第4张](/upload/website_attach/20220726/0941022505-2.jpg)
图3 语音输出电路
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