Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 82 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
82
Dung lượng
507,72 KB
Nội dung
Luận văn
Đề Tài:
Điều khiểnthiếtbị
bằng giọngnói
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 1
BẢN NHẬN XÉT
CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH TRÍ
Lớp : 98ĐT3
Mã số sinh viên : 98ĐT344
Ngành : Điện tử – Viễn Thông
Tên đềtài:ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
Ngày tháng năm 2003
Giáo viên hướng dẫn
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 2
BẢN NHẬN XÉT
CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH TRÍ
Lớp : 98ĐT3
Mã số sinh viên : 98ĐT344
Ngành : Điện tử –Viễn Thông
Tên đềtài:ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI
Nhận xét của giáo viên phản biện:
Ngày tháng năm 2003
Giáo viên phản biện
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 3
BẢN NHẬN XÉT
CỦA HỘI ĐỒNG GIÁM KHẢO
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH TRÍ
Lớp : 98ĐT3
Mã số sinh viên : 98ĐT344
Ngành : Điện tử –Viễn Thông
Tên đềtài:ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI
Nhận xét của hội đồng giám khảo:
Ngày tháng năm 2003
Hội đồng giám khảo
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 4
LỜI MỞ ĐẦU
1 .GIỚI THIỆU:
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần
nâng cao năng suất lao động. Đặt biệt sự ra đời và phát triển các công
nghệ mới nhằm tạo ra sự tự động hóa , sự tiện lợi trong xã hội cũng
như trong công nghiệp .
Đối với các nước ngoài thì việc điềukhiểnbằnggiọngnói đã
được nghiên cứu và chế tạo để ứng dụng vào đời sống và sản suấtû
cũng chỉ mới ra đời vài năm trở lại đây. Như ở MỸ đã được ứng dụng
để điềukhiển robotcam trong y khoa. Riêng ở nước ta lónh vực này còn
khá mới mẽ. Do đó chúng ta cần có sự đầu tư để nghiên cứu theo kòp
công nghệ mới này để phục vụ trực tiếp cho công việc giảng dạy tại
trường nhằm giúp cho sinh viên hiểu rỏ hơn về lý thuyết , tạo điều
kiện cho việc dạy và học được áp sát kỹ thuật mới .
Bức xúc trước nhu cầu tìm hiểu về điềukhiểnbằnggiọngnói từ
chính bản thân và của những người yêu thích về lónh vực này, tôi đã
bắt tay vào việc thực hiện nghiên cứu đềtài: “THIẾT KẾ MẠCH
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI ”.
2 . TẦM QUAN TRỌNG :
Ở Việt Nam nói chung việc ứng dụng công nghệ mới còn chậm
phát triển, việc đưa công nghệ mới vào đời sống , sản xuất gặp nhiều
khó khăn . Tận dụng những ic đã nhập sẵn và ic chuyên dụng do nước
ngòai sản suất đểthiết kế thành sản phẩm cụ thể trước hết là ứng dụng
làm phương tiện giảng dạy trong trường học và từ đó phát triển cao
hơn để ứng dụng vào trong các nghành sẽ là hướng đi . Đềtài :
“THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI ”
không nằm ngoài nhận đònh trên. Điều quan trọng hơn hết là các vấn
đề liên quan đến đềtài , nguyên lý hoạt động của mạch và phần lý
thuyết về phân tích phổ của giọngnói sẽ được giới thiệu trong đềtài
này. Nó sẽ là nguồn thông tin hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về
lónh vực này.
3 .GIỚI HẠN THIẾT KẾ:
Do việc điềukhiểnbằnggiọngnói còn nhiều mới mẽ và có rất ít
thông tin nói về nó phải làm đềtài trong điều kiện:
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 5
Mạch chưa thể ứng dụng rộng rãi do chưa chính xác cao
• Thời gian thực hiện đềtài chỉ trong 12 tuần
• Kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều
• Tàiliệu về IC chuyên dụng HM2007 còn hiếm
Vì vậy em đã thực hiện nghiên cứu đềtài với những đặc điểm chính
sau đây:
• Nguyên lý hoạt động của HM2007
• Thiết kế mạch cho HM2007
• Phối hợp 8951 và hm2007 đểthiết kế mạch điềukhiểnthiết bò .
4 . MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Thực hiện đềtài “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀUKHIỂNTHIẾT
BỊ BẰNGGIỌNG NÓI” là một công việc để người thực hiện đềtài
nghiên cứu kỹ khái niệm về giọng nói, nguyên lý làm việc của IC
chuyên dụng cũng như một phần tập lệnh của vi xử lí.
Sản phẩm của đềtài trước hết có thể được ứng dụng vào phương
tiện giảng dạy tại trường , và nếu được phát triển rộng, đi sâu hơn thì
có thể ứng dụng vào trong thực tế sản xuất công nghiệp ,và đặc biệt
cung cấp một cái nhìn tổng quát về xử lý bằnggiọng nói.
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 6
PHẦN A:
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 7
CHƯƠNG I:
KHẢO SÁT IC HM 2007
I/ Tổng quát về HM2007 :
HM2007 là một mạch LSI tích hợp nhận biết giọngnói đơn chip
CMOS với chip tương tự , điều chế phổ âm , xử lý giọngnói và bộ phận
điều khiển các chức năng . Một hệ thống nhận biết giọngnói được 40 từ
bao gồm một micrô , bàn phím số , ram 64k và vài bộ phận khác . Để
kết nối với bộ vi xử lý , thì nó cũng đựoc xây dựng từ đây .
II/ Đặt tính
:
-IC nhận biết âm thanh đơn chip CMOS- LSI
-Hệ thống phát hiện âm
-Ram ngoại 64K được nối trực tiếp
-Chip có thể nhận biết tối đa 40 từ
-Thời gian tối đa mỗi từ 1,92s
-Được gắn trực tiếp với một micrô
-Có 2 chế độ sử dụng : chế độ thường và chế độ giao tiếp bộ xử lý
-Thời gian trễ ;chưa đến 300ms
-Nguồn đơn 5VDC
-Có 2 lọai : 48 chân PDIP và 52 chân PLCC
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 8
III/
Chức năng các chân :
PDIP PLCC I/O
Vref 44 48 I
Điện áp vào cho mạch ADC
.
bên trong . Cấp nguồn cho bộ biến .
đổitngtự sang số .
LINE 45 49 O Chỉ dùng để kiểm tra
MICIN 46 50 I Chân nối với micrô.Micrô được gắn
vào kèm theo tụ và điện trở
Vdd 47 51 Chân cấp nguồn dương
AGND 48 52 Mát tương tự
GND 1 1 Cấp nguồn âm
X2,X1 2,3 2,3 I
Chân nối vào thạch anh .Dùng thạch
anh 3.58MHz nối vào chân này
S1,S2,S3 4,5,6 4,5,6 I/O Chân quét bàn phím ở chế độ thường
. và là chân đọc / ghi ở chế độ xử lý
RDY 7 8 O Thông báo tín hiệu âm thanh ngõ vào
. đã sẵn sàng . Tích cực mức thấp .
Khi HM2007 đã sẵn sàng nhận âm .
vào cho cài đặt hay nhận biết sẽ có .
một tín hiệu mức thấp gửi đi .Nếu IC
. bận thì gửi tín hiệu mức cao
K1,K2 8-11 9-12 I/O Chân ngõ vào bàn phím ở chế độ .
thường và làbus dữ liệu nhò phân ở .
chế độ CPU . Trong chế độ thường nó
. được nối vơi s1-s3 tạo nên ma trận .
bàn phím .Có tối đa 12 phím .Ở chế .
độ CPU bus dữ liệu được điềukhiển .
trực tiếp bởi S2 và S3 .Một tín hiệu .
mức cao ở S2 sẽ đưa nội dung thanh .
ghi bên trong ra bus dữ liệu
. Dữ liệu đến từ thanh ghi trạng thái .
hay ngõ ra bộ đệm là do chọn bởi S1
ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 9
. Nếu S1 mức cao tức ngõ ra bộ đệm .
được chọn , ngược lại thanh ghi trạng
. thái được chọn . Tín hiệu mưc cao ở .
chân S3 thì đưa nội dung Kbus vào .
ngõ vào thanh ghi . Chú ý người sử
dụng có thể không đưa tín hiệu vào .
S2 và S3 .
TEST 12 13 I H: chế độ kiểm tra , L:chế độ thường
WLEN 13 14 I Chân chọn độ dài cho từ . Để chọn -
nhận biết một âm dài . Khi ở mức cao
- , chọn từ dài 1.92s .Còn keo xuống -
mức thấp thì chọn từ 0.9s .Chú ý khi
- chọn từ 1.92s thì chỉ cài được tối đa -
20 từ ứng với bộ nhớ 8k-byte
CPUM 14 15 I Chân chọn chế độ giao tiếp vi xử lý
Mức thấp chọn chế độ thường .Mức
. cao chọn chế độ CPU
WAIT 15 16 I Ngõ vào điềukhiển chờ .Tích cực mức
. thấp .Khi chân này mức thấp và đang
. ở chế độ thường HM2007 sẽ đưa vào .
trạng thái đợi và không nhận bất kì .
âm vào nào cho đến khi chân này lên .
mức cao.Trong chế độ CPU , lúc .
HM2007 sẵn sàng nhận âm mà chân .
này ở mức thấp , nó sẽ không xử lý
âm vào và đợi lệnh xử lý đưa vào
DEN 16 17 O Tính hiệu cho phép chọn phần dữ liệu
. Khi việc nhận biết hay cài đặt được xử
. lý xong chip sẻ cho tính hiệu ra chân .
này để cho dữ liệu D0—D7 được chốt
. lại trên Ic 74373 .
SA0,SA1 17,24 18,19 O là đường đòa chỉ cho bộ nhớ ngoài
SA2 –SA7 21-26 O là đường được dùng như đường đòa chỉ
SA8 –SA11 27-31 29-32 của bộ nhớ ngoài khi chân ME tích .
cực
SA12 34
Vdd 25 27 Chân cấp nguồn dương
[...]... QUỐC HÙNG 17 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 18 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 19 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 20 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 21 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH:... QUỐC HÙNG 21 ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 22 ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 23 ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG 24 ĐIỀU KHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Items Sym Supply Voltage Input Voltage Operating... qua việc kiểm tra bộ nhớ Sau đó xử lý dữ liệu khác , HM 2007 sang hoạt động ở chế độ nhận biết giọngnói SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 10 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG b )Nhận biết giọngnói : i/ Chân WAIT mức “H” Trong chế độ này, chân RDY được đưa xuống mứ thấp và HM2007 sẵn sàng nhận âm vào để kiểm tra giọngnói Khi âm thanh giọngnói ra được phát hiện , chân RDY sẽ trở... NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 12 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG B) Chế độ điềukhiển bởi vi xử ly ùngoài (CPU): Ở chế độ CPU cung cấp cho chúng ta nhiều chức năng : nhận dạng âm , cài âm vào , báo kết quả , cấp cho dữ liệu , nhận dữ liệu , reset và sẽ được mô tả sau đây trong mode này , K-bus được dùng như một bus dữ liệu nhò phân trực tiếp giữa bộ điềukhiển ngoài và HM2007 và từ... đọc data từ thiết bò ngoài Dữ liệu của hai từ đầu chỉ đònh vò trí và theo sau là dữ liệu được chia theo nhiều frame Hình 5 trình bày lưu đồ điềukhiển xử lý việc DOWLOAD vii ) Khởi động lại : Khi lệnh RESET được đưa vào HM2007 chip sẽ xoá tất cả những khung nhớ trong bộ nhớ Hình 6 trình bày lưu đồ điềukhiển khởi động lại SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 16 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI SVTH:... tRS tME 240 520 280 560 ns ns 98ĐT344 Typ Unit 25 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI Memory Write Signal Width Address Setup Time To Memory Enable Memory Enable to Data To Writing Starting Data Write Period SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG tMW 1080 1120 tAS 240 280 ns tWS tDW 240 240 280 280 ns ns 98ĐT344 ns 26 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG Chương II : KHÁI NIỆM VỀ... phức tạp của thiết bò Quá trình lấy mẫu là việc nhân các tín hiệu audio tương tự với một chuỗi xung có thời gian lặp lại với tần số lấy mẫu Đó là quá trình điều biên xung (PAM) trong miền thời gian và trong miền tần số H Quá trình lấy mẫu (PAM) trong miền thời gian (sau điều chế biên độ xung) SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 31 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG H Phổ điều chế với... 4 bit cao sau ) , và sau đó data của khung này d0ược chia bởi nhiều frame , mỗi frame gồm 8từ (mỗi từ 4 bit) SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 15 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG Hình 4 trình bày lưu đồ điềukhiển xử lý cất data Chú ý khi mà thiết bò ngoài nhận được data bởi HM2007 , người sử dụng cần có một khoảng trống để save chúng , nếu không data sẽ bò mất và lệnh này không được... của các xung riêng lẻ được biểu diễn ở mã nhò phân Quá trình được thực hiện theo sơ đồ khối sau : SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 29 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG III / Điều chế xung biên : Mở đầu cho kỹ thuật điều chế xung mã (PCM) là phương pháp điều chế xung biên PAM , với sự hổ trợ của phương pháp này , tín hiệu âm tần mang đặt tính liên tục về thời gian và giá trò được biến... chế độ CPU SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 13 ĐIỀUKHIỂNTHIẾTBỊBẰNGGIỌNGNÓI ST1 GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG ST0 Trạng thái hoạt động : 0 1 Sẵn sàng nhận âm vào 1 0 Sẵn sàng nhận lệnh 1 1 1.Nửa chu kì đầu của dữ liệu ra thì trên bộ đệm ngõ ra trong chu kì đọc 2 HM2007 sẵn sàng nhận nủa chu kì đầu của dữ liệu vào trong quá trình ghi 0 0 1 Nửa chu kì sau dữ liệu ngõ ra thì trên bộ đệm ngõ ra trong lúc .
Luận văn
Đề Tài:
Điều khiển thiết bị
bằng giọng nói
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN. HẠN THIẾT KẾ:
Do việc điều khiển bằng giọng nói còn nhiều mới mẽ và có rất ít
thông tin nói về nó phải làm đề tài trong điều kiện:
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ