DIY创意家电：基于AVR的家庭语音控制器的软硬件实现

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一、项目概述
        1.1 引言
        随着家居控制进入信息化,智能化的时代,将语音识别技术与嵌入式设备融合,同时兼具红外遥控功能的的家用智能设备将给人们的家居生活带来极大便利。同时此项目对残疾人的日常生活无疑亦有积极的意义。AVR32 AT32UC3A单片机可与一系列丰富的外设、存储兼容，可充分开发AVR32设备的全部潜能。以此单片机为核心，扩展语音识别输出、红外识别发射模块等，可较好的完成本项目的相关功能，在通用性方面将会有很大提高。本项目开发的家电关键词语音识别系统，可实现语音应答报时以及对基本家电的语音控制，让语音技术融入到日常生活中，给人们带来更便捷、更舒适、更健康的生活模式。
         
        1.2 项目背景/选题动机
        家居智能化是当今社会发展的必然趋势。基于语音芯片的嵌入式红外遥控系统可以很好的实现家用电器等的控制，基于AVR开的语音遥控系统在创新方面及性价比方面具有很大的优势，易批量投产，具有广阔的市场前景。
         
        关注残疾人一直是社会的热点，包括盲人眼睛，高级轮椅等产品的开发改善了残疾人的生活。但却没有一件为肢体残疾控制家电的产品。基于社会现状，处于对残疾人的关心，及很大开发潜力的市场，并且随着计算机和微电子技术的发展，语音识别技术得以实际应用,同时还出现了一些具有实用价值的语音专用芯片,这就为基于嵌入式的语音开发平台得以实现，使语音智能控制成为可能,为残疾人提供新型语言肢体。
         
        二、需求分析
        2.1 功能要求
        基本功能：
        1.语音应答报时；
        2.语音控制电灯的开关；
        4.语音控制电视机的开关并选择相应的频道；
        3.语音控制空调的开关及调温等其他相应功能。
         

       

        图1 系统架构

         

        2.2 性能要求
        1要求该系统有较高的语音识别率；
        2.操作步骤过程中有语音提示，实现良好的人机对话；
        3.接收及发送红外数据的可靠性高，实现无误操作和无响应；
         
        三、方案设计
        3.1 系统功能实现原理

       

        图2  系统硬件结构框图

         

        3.2 硬件平台选用及资源配置
        自制开发平台
         
        3.3系统软件架构

       

        图3   软件架构

         
        3.4 系统软件流程
                    

        图4  程序主流程图                          图5  中断处置流程图

         

        3.4 系统预计实现结果
        基本功能：通过关键字语音准确控制电灯开关，语音报时,通过关键字语音准确控制相应家用电器，电视可以准确调台，空调可以实现开关调温等功能。