基于语音控制智能家电.ppt

科技应用于智能家居，如智能音箱可以通过语音控制家电 #生活常识# #科技应用#

Company Logo LOGO 指导教师：鹿浩 基于语音控制的智能家电 班级：2011级电路与系统 学生：张芳玲 李春娟 学号：1130701020 1130701021 背景 智能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。近年来信息化的高度发展，通信的自由化与高层次化，业务量的急速增加与人类对居住环境的节能性、安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加。 系统的背景及意义 意义 家庭智能化系统为用户提供集中或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调。与普通家电相比，智能家电不仅具有传统的家电功能，还能根据人们的语音指挥，由原来的被动静止结构转变为具有主动识别语音执行的智慧工具，让家居生活更加舒适、安全、有效，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性。 系统的背景及意义 系统结构和主要设计 需求分析 总体设计 硬件设计 软件设计 系统需求分析 随着科技的发展，越来越多的智能家居产品进入人们的家庭，如何对它们进行简单、有效的控制是摆在人们面前的一个难题。另一方面，人们渴望用电话在需要时远程控制各种家电以方便生活之需。目前，针对智能家居的远程控制往往采用类似于计算机网络的分层体系结构，成本较高。由于家电控制网络传送的信息量是很少的，不必像计算机网络那样进行分层设计，故结合语音识别技术、ＰＳＴＮ等实现了智能家居的本地及远程控制。 系统设计任务及实现功能 基于对嵌入式系统设计与应用的学习，设计一个语音控制的智能家电系统。利用麦克风和电话机等终端结合蓝牙等无线通信技术，对电视机、热水器、电冰箱、空调等家用电器进行本地控制和远程控制。通过中央处理器采集家庭内部电器的工作状态以方便用户进行控制，提高电器的管理应用效率，节约家用能源的开支。 设计中需要解决的问题 家电互连问题 采用何种技术使不同家电之间能够互相识别，协同工作； 家电网络的控制问题 如何实现家电网络的语音控制；如何通过移动通信设备对家电网络进行远程控制 总体设计 无线收发器 网络家电宿主机 电器1 电器2 电器3 电器4 无线收发器 家居控 制系统 本地语音信号输入 公共电 话网络 远程语音信号输入 基于语音的家电控制系统，通过话筒和电话机采集语音信号，经过中央控制系统的处理，通过无线收发器向带控制系统发出控制信息。 硬件设计----总体框图 整个智能家电控制系统硬件框图如下图所示，Flash用于静态存储系统内核镜像、根文件系统等数据；SDRAM可以作为系统运行的内存设备；蓝牙设备通过RS232串口连接到核心板上；PSTN模块通过IIS连接到ARM芯片上。 JTAG是程序调试接口；蓝牙模块负责家庭内部网络的构建于信息交互。 S3C2410 SDRAM FLASH JTAC RS232 IIS 蓝牙主模块 PSTN模块 人机接口 麦克风 输入语言 预处理 硬件设计----处理器选择 主控制器选择ARMS3C2410芯片 ARM处理器具有体积小、低功耗、低成本和高性能等优点，能够满足本系统所要完成的功能。本方案选择基于ARM920T内核的32位嵌入式微处理器S3C2410。该芯片本身集成了包括存储器接口、通信接口 (USB、RS232)、A/D、JTAG等在内的丰富的硬件资源，可简化外围设备与微处理器的硬件连接程度，提高系统的稳定性、可靠性。 硬件设计----关键技术 语音采集模块 语音输入采用麦克风实现，采集到的语音首先经过预处理，预处理包括功率放大，自增益控制电路，低通滤波器和A/D变换电路。通过语音识别函数库来实现语音识别功能。 特征提取 语音特征模型 匹配检验 特征提取 语音输入 语音输入 训练阶段 识别阶段 硬件设计----关键技术 语音模块的硬件选择 自增益控制电路采用M51304L芯片实现；低通滤波器采用Butterworth低通滤波器；预加重电路采用集成运算放大器来实现。A/D转换电路采用UDA1341芯片，通过S3C2410的IIS接口与处理器相连。 硬件设计----关键技术 PSTN模块 PSTN模块主要由主控芯片电路、语音模块电路、振铃检测电路、摘挂机电路、双音频信号收发器电路、输出放大电路和输入放大电路等部分组成。这里主要用来实现通过移动通信设备对家电的远程控制。 硬件设计----关键技术 PSTN模块----振铃检测电路 硬件设计----关键技术 PSTN模块----自动摘挂机电路 硬件设计----关键技术 蓝牙模

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