题目基于单片机的语音控制开关设计所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师郑争兵完成地点物理与电信工程学院实验室2015年 6月03日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名朱楠一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的语音控制开关设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：智能家居作为一个新生产业，目前处于一个导入期与成长期的临界点，随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。
本课题设计语音智能控制开关，具体要求如下：1. 掌握语音识别的工作原理，使用语音识别芯片完成硬件设计；2．能实现语音控制开关的开启和关闭；3. 系统集成，焊接电路板，调试。
成果形式：实验样机一套。
毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。
完成不少于3000字的外文翻译；3.20─4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试；5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作；5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师系(教研室)通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名基于单片机的语音智能开关设计朱楠（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中 723003）指导教师：郑争兵[摘要]语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。
随着语音识别理论研究的深入和数字信号处理软、硬件技术的发展，语音识别技术应用的研究越来越受到人们的关注。
智能语音家电控制系统实质上就是一个替代传统手动开关的受声控制的电子开关。
此系统以STC11L08XE和LD3320语音芯片为硬件核心,对语音芯片LD3320的信息进行处理，并对开关进行控制，通过LD3320外界的麦克风采集声音信号，再通过LD3320语音芯片进行频谱分析，在提取语音特征，之后和关键词语列表中的关键词进行对比匹配，最后找出得分最高的关键词作为识别结果输出给单片机，单片机进行处理后，再输出信号来控制继电器，再通过继电器来控制开关工作，开关又可实现对电器的控制。
语音芯片的功能都是通过单片机控制实现的。
最终实现对智能语音开关的控制[关键词] STC11L08XE单片机语音芯片LD3320 语音识别Design of intelligent voice switch based on MCUZhu nan(Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics andTutor:Zheng Zheng bingAbstract： Speech recognition is a technology to solve the machine to understand human language. Along with the research of speech recognition theory and the development of digital signal processing software and hardware technology, The research on the application of speech recognition technology is getting more and more attention.The intelligent speech appliance control system is essentially an electronic switch which replaces the traditional acoustic control with the manual switch. This system LD3320 voice chip and the stc11l08xe as hardware core and the voice chip ld3320 information for processing, and control the switch, through ld3320 external microphone audio signal acquisition, and then through the ld3320 voice chip spectrum analysis, key words in speech feature extraction, and the list of key words contrast matching, finally to find the highest score of the words as recognition results output to the MCU, MCU processing, then the output signal to control the relay, then through the relay to control of the switch, the switch can be to achieve control of the electric appliances. The function of the speech chip is realized by the MCU control. Control of the intelligent speech switch is realized finally.Key words : STC11L08XEMCU LD3320 voice chip Speech recognition目录1绪论 (1)1.1选题的目的及研究意义 (1)1.2选题的发展现状和趋势 (2)1.4设计的目的和任务 (4)2系统方案选择和论证 (5)2.1设计要求 (5)2.2方案选择和论证 (5)2.3最佳主体方案 (6)3硬件设计及实现 (7)3.1单片机电路设计 (7)3.2 语音控制部分 (9)3.3复位电路 (13)3.4时钟电路 (14)3.5继电器电路概述 (14)3.6电路连接总图 (15)4软件设计 (16)4.1LD3320的软件编程 (16)4.2寄存器的操作 (18)4.3寄存器功能简介 (20)4.4芯片关键字的设置 (21)4.5语音开关源程序 (21)4.6stc单片机PC端下载 (25)5实物的制作和调试 (25)5.1PCB板制图步骤 (26)5.2 硬件电路板的制作 (26)5.3系统调试 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (29)附录A外文翻译 (30)附录C 源程序 (46)附录D元器件清单 (61)附录E实物图 (62)1绪论1.1选题的目的及研究意义智能家居作为一项新开发的项目，目前处于一个导入期与成长期的临界点，目前智能家居市场已逐步形成，培养起消费者的消费习惯，智能家居市场有着不可估量的产业前景，所以，国内外很逗企业已经把市场转向智能家居这个方向，特别是对企业发展环境和客户需求趋势的深入研究，一大批优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居中的翘楚，在日常家居生活中，为了使我们对家庭的控制系统能随时掌控，需要的信息随时获取，操作的终端形式非常重要，多种形式的操作终端是必不可少的。
语音智能家居控制是智能家居中很重要的部课题主要研究内容。
机器进行语音交流，让机器明白人类语言，从而可以通过语音控制机器，是人类一直研究的课题。
语音识别就如同机器的听觉系统。
语音识别就是让机器通过语音识别和理解从而把语音信号转变为相应的文字或命令的高技术。
近二十年来，语音识别技术取得革命性的进步，开始走进我们生活的方方面面。
人们预计，未来10年内，语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。
语音识别听写机在一些领域的应用被美国新闻界评为1997年计算机发展十件大事之一。
很多专家都认为语音识别技术是2000年至2020年间信息技术领域十大重要的科技发展之一。
语音识别的大概过程依据在实际中的不同作用，语音识别系统可以分为：特定人与非特定人的识别、独立词与连续词的识别、小词汇量与大词汇量以及无限词汇量的识别。
但是任何一个语音识别系统，它的理论基础和处理步骤都基本一致。
语音识别过程主要包括语音信号的预处理、特征提取、模式匹配几个部分。
预处理包括预滤波、采样和量化、加窗、端点检测、预加重等过程。
语音信号识别必不可缺的一步就是特征参数提取。
提取的特征参数需要达到以下要求：（1）提取的特征参数可以很好的表现出它自身的特征，比较容易区分；（2）各阶参数之间有都有各自良好的区分特征；特征参数要计算方便，使用效率高的算法，是语音有所保证。
在训练的时候，将特征参数进行稍微的加工后，为每种词条录入一个特征模型，保存为模板库。
在识别阶段，语音信号经过同一个通道得到语音特征参数，得到测试模板，与参考模板进行匹配，将匹配分数最高的参考模板作为语音输出的结果。
同时，还可以在很多先验知识的帮助下，提高识别的准确率。
（1）语音特征提取：是为了从语音波形中得到随时间变化的语音特征序列；（2）声学模型与模式匹配（识别算法）：声学模型一般情况下将获得的语音特征通过学习算法获取。
在识别时通过对输入的语音特征同声学模式的匹配比较，得到最准确的识别结果；（3）语言模型与语言处理：语言模型涵盖了由语音识别指令组成的语法网络或由统计方法组成的语言模型，语言处理可以完成语法、语义分析，对小词表语音识别系统，通常语言处理部分可以省略。
声学模型作为语音识别系统的底层模型，并且是语音识别系统中最不可或缺的一部分。
声学模型是为了是提供一种快捷的办法计算语言的特征矢量序列与每个发音模板之间的距离。
声学模板的设计和语言发音特点密切相关，声学模型单元大小（字发音模型、半音节模型、因素模型）对语音训练数据量的多少、系统识别率，包括灵活性都会产生很大的作用。
必须依据不同的语言特征、识别系统词汇量的大小决定识别单元的大小。
语言模型中对中、大词汇量的语言识别系统相当重要。
当分类有错误时就能依据语言模型、语法结构、语义学进行纠错，尤其是一些同音字必须经过全文结构才可以肯定词义，语言学理论涵盖语义结构、语法结构、语言的数学模型等全方位。