基于单片机语音识别的智能家居控制系统实现方案

本文利用了十六位SPCF061A单片机的强大的DSP功能,实现了特定发音人识别(Speaker Dependent)功能。结合大容量的FLASH存储器,成功地实现将语青播放与识别技术应用于智能家居控制系统中。另外,详细介绍了具有语音识别功能的新一代智能家居控制系统的硬件配置与软件流程,从而在实现系统功能的同时,将低成本、低功耗与友好人机界面有机结合起来。

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20 0 6住 第 4期

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基于单片机语音识别的智能家居控制系统实现方案胡森树丁文斌( 1九江学院图书馆 2九江学院电子工程学院江西九江 32 0 ) 30 5摘要：本文利用了十六位 S C 31 P F6A单片机的强大的 D P能，实现了特定发音人识别 (Iae 3 S功 Sekr: ,D pne t eed n)功能。结合大容量的 F A H存储器，成功地实现将语青播放与识别技术应用于智能家居控 LS

制系统中。另外，详细介绍了具有语音识别功能的新一代智能家居控制系统的硬件配置与软件流程，从而在实现系统功能的同时，将低成本、低功耗与友好人机界面有机结合起来。

关键词：单片机；语音识别；智能家居中图分类号：T 3 P3文献标识码：A 文章编号：10 3 3 20 )0 1 0 0 6— 8 8( 0 6 4—3 5一 (3 0 0)

1引言

练，可以识别一群人的命令

我们将标准模式的存储

在传统的智能家居控制系统中，我们常采用不同次数的“滴滴”声或不同的 L D状态作为操作提示信息，提 E示信息过于简单，不够直接，一般需要按照操作手册一步一

空问称之为“词库”,而把标准模式称之为“条”或词“样板”。所谓建立词库，就是将待识别的命令进行频谱分

析，提取特征参数作为识别的标准模式。 识别过程首先要滤除输入语音信号的噪音和进行预加重处理，提升高频分世，然后用线性预测系数等方法进行

步进行，而且容易i错。另外，它的身份验证一一= n般只有

按键密码，在电话远程控制或门禁系统中容易被他人偷窥从而导致安全隐患。而本文提供的语音界面的智能家居控

频谱分析，找出语音的特征参数作为未知模式，接着与预先存储的标准模式进行比较，当输入的未知模式与标准模式的特征相一致时，便被机器汉别，产生识别结果输出。 如果输入的语音与标准模式的特征完全…致固然好，但是语音含有不确定索，完全一致的条件}往不存在，事实 t没有人能以绝对相同的语调把一个词说两遍，因此

,预

制系统在完全实现家庭安全监控与智能化控制的基础上，增加了以语音提示作为操作向导的人机交互界面，极大的方便了系统设置与修改。同时，身份验证时，可以要求以

声音和键撒密码时作为身份验证信息，杜绝了密码泄漏造成的安全隐患。

语音识别技术是一种多维识别系统，基本结构如罔一所示。语音识别系统与一般的模式识别系统类似，包括特征提取，话音模式库，模式匹配 3个基本单元 .对于语音辨识主要有以下 2种： ( )特定发音人识别 s ( p ae e edn) 1 D S ekrD p ne t:魁指沿音样板 r单个人训练， t只能识别训练人的语音命令，}】 I ! . 而他人的命令识别率较低或儿乎不能识别。 ( )非特定发音人识别 s S ekr n eedn ) 2 I( p ae d pne t:是 I

先制定好计算输入语音的特征模式与各特征模式的类似程度，或距离度的算法规则围化在 R M中，把该距离最小， O 即最类似的模式干为识别相应语音的手段。当然，影响 i 1:只别率的因素还有 -些，如连续发音 ( - 如英语 )与断续发音 (如汉语 )的不同 (二者区别在于单词问隔有 2 0 s以 j 0m 的空隙时问)。本打案采用特定人识别方式，将圳练的标准样板存于 A H中，第一次使用时要进行训练，以后就可 S以不受掉电影响识刷此人语音信息。2系统总体方案介绍

:借语音样板由不同年龄、不同性别、不同口音的人进行训

本系统是以凌阳微控器 S ( 0 1 P; 6 A为核心，由 5部分 E组成：

2 1主控设备，选用 S C 0 1 . P E 6 A单机作为控制器的处理器，加上基本的外围器件与音频放大模块，构成最小系统，完成控制及语音处理功能22监视设备，负贵监视家中的温度、门窗、人员出入。 .

23信息传输设备，作为控制器的控制信息输入与报警 .输出通道，即可以利用外接电话饥完成本地控制信息输

入，同时也支持用户远程控制，并负责报警信息的传输图 1语音i/系统的照本结构￣. U I r l

24无线收发模块：作为主控设备与监视设备及受控电 .

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