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基于语音识别的家居智能监控系统

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于语音识别的家居智能监控系统学生姓名:学号:专业:测控技术与仪器班级:指导教师:基于语音识别的家居智能监控系统摘要智能家居系统大体而言可分为高层的信息娱乐网络和底层的数据采集与网络控制,在底层以微控制器为核心作为智能家居网络结点是目前智能家居的主要实现方式,语音识别技术在我国的研究成果也不是很高,但是用语音识别技术来与家居智能控制相结合是非常创新的。

本设计是采用AT89C52单片机为核心控制器的智能家居监控系统,系统通过无线nrf905作为信息传输媒介,将语音识别软件收到的具体指令发送至现场对单片机进行控制,从而控制家居的动作;同时现场单片机将数据通过无线发送至主控单片机,通过PC 界面实时监控家居各模块的运行状态。

该系统的功能模块分为:语音控制窗帘模块、温度检测模块、火焰检测模块和防盗报警模块。

通过C#编程,在Microsoft Speech SDK的基础上实现对家具的智能监控,在PC机界面上直观的看到家居所有情况。

关键字:单片机;语音识别;nrf905;温度检测;防盗报警Speech recognition-based smart home monitoring systemAbstaractGenerally speaking the smart home system can be divided into high-level information and entertainment network,the underlying data collection and network control in the bottom to the microcontroller as the core as a smart home network node,this is the main achievement of smart home way,the speech recognition technology inour research is not very high,but the voice recognition technology to the home intelligent combination of the control is very innovative.The design is using AT89S52 MCU core controller intelligent home monitoring system,the system through wireless nrf905 as information transmission medium,that specific instructions received by the voice recognition software is sent to the scene to control the MCU to control the actions of home;at the same time the scene SCM data through the wireless sent to the host microcontroller,real-time monitoring via a PC interface home run of the module state.The functional modules of the system is divided into,the voice control the curtains module temperature detection module,the flame detection module,and burglar alarm module. On the basis of the Microsoft Speech SDK,C # Programming,intelligent monitoring of the furniture intuitive interface of the PC,see the home in all cases.Keywords: SCM;speech recognition;nrf905;temperature detection;burglar alarm目录摘要 (I)Abstaract (II)第一章引言 (1)1.1 智能家居概述 (1)1.2 智能家居的发展现状 (2)1.3 智能家居的功能及意义 (3)1.4 Speech SDK简介 (3)1.4.1 语音识别引擎接口 (4)1.4.2 语音合成引擎接口 (4)1.5 语音识别的发展历史及应用领域 (5)1.5.1 国外研究历史及现状 (5)1.5.2 国内研究历史及现状 (6)第二章智能家居监控系统的方案设计 (8)2.1 系统实现过程分析 (8)2.2 单片机最小系统板设计 (8)2.2.1 主控模块 (9)2.2.2 现场控制模块 (10)2.2.3 无线通信模块 (11)2.2.4 电源模块 (12)2.2.5 串口通信 (13)2.3 智能家居监控系统模块化设计 (13)第三章智能家居监控系统硬件设计 (15)3.1 直流电机驱动电路设计 (15)3.1.1 直流电机的工作原理 (15)3.1.2 直流电机驱动芯片L298简介 (15)3.1.3 直流电机硬件电路设计 (16)3.2 通风模块硬件设计 (17)3.2.1 温度传感器DS18B20概述 (17)3.2.2 通风模块硬件电路设计 (18)3.3 防盗报警模块硬件设计 (20)3.4 无线通信模块电路设计 (21)第四章智能家居监控系统软件系统设计 (23)4.1 主控模块程序设计 (23)4.1.1 主要实现功能分析 (23)4.1.2 主控模块系统流程图 (23)4.2 现场控制模块程序设计 (24)4.2.1 现场控制模块功能分析 (24)4.2.2 现场控制模块程序流程图 (24)4.3 温度检测及通风模块软件设计 (25)4.3.1 DS18B20测温数据的读取程序设计 (25)4.3.2 DS18B20温度读取流程 (29)4.4 无线nrf905模块程序设计 (30)4.4.1 ShockBurst TX 发送流程 (30)4.4.2 ShockBurst RX 接收流程 (31)4.4.3 节能模式及SPI时序 (31)4.4.4 无线nrf905程序流程图 (32)第五章上位机界面设计 (36)5.1 C#及.NET简介 (36)5.1.1 C#的发展历程 (36)5.1.2 .NET的发展及应用 (37)5.2 上位机登录界面的开发过程 (38)5.2.1 登录界面简介 (38)5.2.2 登录界面设计过程 (38)5.3 主界面的开发过程 (43)5.3.1 具体代码添加 (47)5.3.2 数据的读取及显示 (47)第六章语音识别功能的设计与实现 (48)6.1 Speech SDK 5.1的工作原理 (48)6.2 语音识别的具体应用 (49)总结 (50)参考文献 (51)附录A 单片机最小系统版原理图及PCB图 (52)附录B 实物图 (55)附录C 现场控制源程序 (56)附录D 主控程序 (76)附录E 上位机主程序 (87)附录F 上位机数据读取及显示代码 (92)致谢 (94)第一章引言智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的智能型建筑,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

1.1智能家居概述20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。

80年代中期,将家用电器、通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后,形成了Home Automation住宅自动化概念。

80年代末,通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信、家电、安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。

最终完整的定义为: 智能家居(smart home)是利用先进的电子技术、网络通讯技术和综合布线技术等,将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起的系统。

智能家居不仅具有传统的居住功能,并且通过在家中建立的通讯网络,实现对家庭中的各种与信息相关的设备、家用电器及保安装置,进行集中的或远程的监控和管理,使人们的生活更加安全、便利、舒适和符合环保。

目前智能家居系统总体包括照明控制系统、家居安防系统、环境控制系统、电器控制系统、电话远程控制系统、智能化协同工作系统等。

其目标就是:“将家庭中各种与信息相关的通讯设备,家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、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和谐与协调”。

智能家居主要包括以下内容:(1)家居布线系统:家庭智能化的实现,第一步就要进行家庭布线家居布线系统把电话、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局、集中管理,通过家居综合布线可以实现自动化的控制。

(2)家居安防系统:家居安防系统可以有效的利用技防手段来实现安全防范。

家居安防系统主要指防盗报警。

(3)家庭自动化系统:家庭自动化的主体是家电、照明等电气设备的控制。

家庭自动化系统能够通过集中或者分布式控制家庭内部照明或者家电,家居自动化系统是将来智能家居的主要发展方向。

1.2智能家居的发展现状在我国智能家居引起越来越多的关注,随着人民生活水平的提高,人民对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高,这给智能家居的发展提供了很大的市场空间。

由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别,我国人口众多,城市多以密集型住宅为主,这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在了很大的差别。

国内智能化更多的注重于整个小区智能化的建设。

最早从做对讲开始,并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流,同时一些集成了安防功能、抄表功能、短消息等功能的对讲产品出现并在一些地区应用。

由于可视对讲的发展迅速,一些厂家的宣传,给人造成了一种错误的观念,小区只要做了可视对讲或者综合布线就称的上智能化小区。

随着对智能家居的认识越来越深入,人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化,更多的体现在家庭内部自动化。

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