放音與電源模塊設(shè)計(jì) - 語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器人系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　電源模塊

　　電源輸入端口是61板的能源供應(yīng)中心，整塊板子的電源都是由此提供進(jìn)去，可采用電池或穩(wěn)壓電源提供5V輸入，并且必須至少保證電流在50mA以上，否則會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法倍頻和下載出錯(cuò)。SPCE061A的內(nèi)核供電為3.3V，由于I/O端口可接3.3V也可以接5V，所以在電源模塊中有一個(gè)端口電平選擇跳線J5用于選擇端口電壓，電源模塊參看圖，如下：

　　由于此系統(tǒng)需要的端口高電平為5V，所以圖當(dāng)中的J5跳線需要跳到1和2上。

　　放音電路設(shè)計(jì)

　　將HM628128A中存儲(chǔ)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)順序取出，解碼后，以8kHz的速率進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換輸出，語(yǔ)音數(shù)據(jù)經(jīng)電容濾波恢復(fù)成原始語(yǔ)音波形，最后用三極管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器放音。SPCE061A音頻輸出共有兩個(gè)DAC通道，DAC1和DAC2輸出的模擬電信號(hào)通過(guò)DAC1和DAC2引腳輸出。DAC的輸出范圍是0x0000～0xFFFF。DAC1和DAC2的輸出數(shù)據(jù)應(yīng)寫(xiě)入P_DAC1和P_DAC2單元。上電復(fù)位以后，兩個(gè)DAC均被自動(dòng)打開(kāi)，此時(shí)會(huì)消耗少量的電流（幾個(gè)毫安）。如若不需要，盡量關(guān)閉DAC輸出（將P_DAC_Ctrl單元的第一位置為1）。而且DAC的直流電壓必須保持平穩(wěn)地變化，否則可能由于電壓的突變引起揚(yáng)聲器產(chǎn)生雜音。為減緩電壓的變化幅度，從而輸出高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)可以采用ramp up/down技術(shù)。其應(yīng)用條件是：被喚醒/上電復(fù)位后首次使用DAC時(shí)，上電復(fù)位功能應(yīng)在被關(guān)閉/進(jìn)入睡眠狀態(tài)之前。 放音利用的是SPCE061A內(nèi)部的DAC，電路參看圖 4-8。圖中的SPY0030是凌陽(yáng)公司的產(chǎn)品。和LM386相比，在工作電壓上，LM386需在4V以上，而SPY0030僅需2.4V（兩節(jié)電池）即可工作；在輸出功率上，LM386僅在100mW以上，而SPY0030可達(dá)700mW。

　　機(jī)器人硬件驅(qū)動(dòng)電路

　　機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路采用功率較大的三極管搭成H橋來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)與電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)，本系統(tǒng)中使用H橋驅(qū)動(dòng)的電機(jī)包括兩個(gè)用于走路的電機(jī)與一個(gè)頭部轉(zhuǎn)向的電機(jī)。同時(shí)用了一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)單向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，如加速電機(jī)與發(fā)射電機(jī)。

　　語(yǔ)音處理技術(shù)本身就是一門(mén)理論性強(qiáng)、實(shí)用面廣而且難度較大的綜合學(xué)科。而開(kāi)發(fā)出具有語(yǔ)音功能的單片機(jī)也是相當(dāng)困難的。凌陽(yáng)unsp系列16位單片機(jī)，就是適應(yīng)這種需求而設(shè)計(jì)的。凌陽(yáng)SPCE061A實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別其獨(dú)特之處在于：硬件電路簡(jiǎn)單，因?yàn)镾PCE061A是一款專門(mén)為語(yǔ)音信號(hào)處理設(shè)計(jì)的單片機(jī)，麥克風(fēng)和喇叭可以直接接入，接放大電路可不用外接。具有一套高效的指令系統(tǒng)，軟件編程容易，有相應(yīng)的API函數(shù)，可直接調(diào)用。