專利名稱：語音機(jī)器車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種語音機(jī)器車，特別是涉及一種MCU控制的語音機(jī)器車。
背景技術(shù)：
機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展是一個國家高科技水平和工業(yè)自動化程度的重要標(biāo)志和體現(xiàn)。 機(jī)器人在當(dāng)前生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛，正在替代人發(fā)揮著日益重要的作用。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，集成了多學(xué)科的發(fā)展成果，代表高技術(shù)的發(fā)展前沿，是當(dāng)前科技研究的熱點方向。目前，國內(nèi)外對機(jī)器人的研究不斷深入，已經(jīng)開發(fā)出各式各樣的具有感知、決策、 行動和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器人。推出了各種樣機(jī)，如移動機(jī)器人、微型機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、服務(wù)娛樂機(jī)器人、仿人機(jī)器人等。對不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性，是智能機(jī)器人與一般自動化裝備的重要區(qū)別。而智能機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初的工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀和局限，更加符合各種不同應(yīng)用環(huán)境的特殊要求，其功能和智能程度大大增強(qiáng)，從而為機(jī)器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種語音機(jī)器車的設(shè)計，包括有直流電源5V(3)和直流電源DCMV(4)、以及控制電機(jī)驅(qū)動模塊(5)的凌陽單片機(jī)控制模塊 SPCE061A(1)，以及為單片機(jī)控制模塊SPCE061A(1)提供語音機(jī)器車方向信息的檢測模塊 O)、以及顯示電源及語音機(jī)器車運行狀態(tài)的LED顯示模塊(6)。其控制方式是采用單片機(jī)控制模塊凌陽SPAC061A系統(tǒng)(1)對傳感器檢測模塊O)的信號進(jìn)行處理了之后從而去控制電機(jī)驅(qū)動模塊，將語音機(jī)器車所運行的狀態(tài)通過LED顯示模塊(6)顯示出來，從而達(dá)到語音機(jī)器車控制的目的。本實用新型專利主要由凌陽單片機(jī)SPCE061A，電機(jī)U98N控制驅(qū)動模塊，傳感器檢測模塊，語音處理模塊，LED顯示模塊組成，經(jīng)過實驗證明其具有較高的安全性和穩(wěn)固性， 并且容易實現(xiàn)。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2是本實用新型的語音機(jī)器車的運行路線圖圖3是本實用新型的單片機(jī)控制模塊(SPCE061A)圖4是本實用新型的L298N控制電路圖5是本實用新型的傳感器檢測模塊圖6是本實用新型的LED顯示模塊圖7是本實用新型的語音處理模塊的DAC電路[0013]圖8是本實用新型的語音處理模塊的MIC電路其中1 凌陽單片機(jī)SPCE061A 2 檢測模塊3:直流電源5V4:直流電源MV5 電機(jī)驅(qū)動模塊6 =LED顯示模塊
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出具體實施例，進(jìn)一步說明本實用新型的語音機(jī)器車是如何實現(xiàn)的。下面通過具體實施例對本實用新型專利作進(jìn)一步詳述，以下實用新型專利只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型專利的保護(hù)范圍。一種語音機(jī)器車，由直流電源5V和直流電源DCMV、電機(jī)驅(qū)動模塊(5)和凌陽單片機(jī)控制模塊SPCE061A(1)，檢測模塊( 、語音處理模塊、LED顯示模塊(6)，組成語音機(jī)器車的設(shè)計控制，經(jīng)過實驗證明其具有較高的安全性和穩(wěn)固性，并且容易實現(xiàn)。經(jīng)上述有限元模擬接觸分析結(jié)果顯示，由于本電路特殊的設(shè)計，可根據(jù)不同的語音從而去控制語音機(jī)器車的前進(jìn)方向和速度。如圖1所示，是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，所述的單片機(jī)控制模塊采用凌陽 SPAC061A系統(tǒng)，所述的傳感器檢測模塊(2)給單片機(jī)控制模塊(1)提供處理信息、直流電源5VC3)給給單片機(jī)控制模塊(1)提供電源，語音處理模塊為采集語音信息然后通過單片機(jī)程序來控制語音機(jī)器車的運動情況，最終去控制電機(jī)驅(qū)動模塊并將其信息通過LED顯示模塊(6)顯示出來。所述的直流電源24V是供給語音機(jī)器車的電機(jī)電源。如圖2所示，為語音機(jī)器車的運行路線圖，采用語音控制小車的起動，當(dāng)叫小車名字時，它會做相應(yīng)的應(yīng)答，同時處于待命狀態(tài)，當(dāng)發(fā)布“前進(jìn)”命令時，小車就從起跑線A點出發(fā)，沿黑色引導(dǎo)線到達(dá)B點。小車到達(dá)B點以后進(jìn)入“彎道區(qū)”，沿圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點。 在“彎道區(qū)”行駛過程中，采用軟件調(diào)速來保證小車準(zhǔn)確快速的通過。在行駛的過程中，以秒為單位記錄小車行駛的時間。小車停止后，自動播放一段音樂表示小車行駛完全程、安全到達(dá)。當(dāng)發(fā)布“倒車”命令時，小車將會延軌道慢慢倒回來，當(dāng)?shù)管嚱Y(jié)束時，亦會自動播放一段音樂表示結(jié)束。如圖3所示，所述的單片機(jī)控制模塊采用凌陽SPAC061A系統(tǒng)，在0SC320、0SC321 端接上晶體振蕩器及諧振電容，然后在VCOIN端接上相對應(yīng)的電容和電阻后即可工作。在其他不用的VDD端和GND端接上0. IuF的耦合電容以提高抗干擾能力。如圖4所示，所述的電機(jī)驅(qū)動模塊采用集成芯片L298N來驅(qū)動直流電機(jī)，將L298N 的mi、IN3分別接單片機(jī)的I0B8、I0B9，用軟件編程分別從I0B8、I0B9輸出PWM波形，來控制INI、IN3的高低電平轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)對直流電機(jī)的調(diào)速控制。如圖5所示，所述的傳感器檢測模塊是為了確定行走路線，加入檢測的光電傳感器，根據(jù)小車所處的位置改變行駛狀態(tài)，所使用的光電傳感器為普通的光電傳感器，在未檢測到黑線時Uo輸出為低電平，在檢測到黑線時Uo為高電平。將左、右傳感器的輸出接至單片機(jī)的Ι0Β0、I0B1，用于對小車行走的控制。如圖6所示，所述的LED顯示模塊為了節(jié)省資源，采用軟件編程實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)顯示，在硬件電路上，如圖4-5，將數(shù)碼管的片選端El E4接至單片機(jī)的I0A4 I0A7，由于在設(shè)計電路時選用了 74LS47譯碼芯片，所以數(shù)碼管的七段選擇原本要占用單片機(jī)的7個 I/O 口的，現(xiàn)在只需要4個，即IOAO I0A3就可以實現(xiàn)段選。如圖7、圖8所示，所述的語音處理模塊通過SPCE061A內(nèi)置有2路音頻輸出通道 DAC1、DAC2，如圖7所示，Xl是語音的MIC輸入端，自帶自動增益(AGC)控制。如圖8所示， J3是語音輸出接口，一個2pin的插針外接喇叭，由DAC輸出引腳21或22經(jīng)語音集成放大器SPY0030A放大，然后輸出。SPY0030A是凌陽的一款芯片，功能相當(dāng)于LM386，但是比LM386 音質(zhì)好，它可以工作在2. 4 6. OV范圍內(nèi)，最大輸出功率可達(dá)700mW(LM386必須工作在4V 以上，而且功率只有IOOmW)。由上所述，本實用新型專利適用于兒童玩具，對兒童的智力鍛煉起到很重要的作用，能通過自己所設(shè)定的幾個功能語言來對小車進(jìn)行控制。更利于當(dāng)代機(jī)器車的研究，特別是帶語音控制的機(jī)器車。
權(quán)利要求1. 一種語音機(jī)器車，其特征在于，包括有直流電源5VC3)和直流電源DCMV(4)、以及控制電機(jī)驅(qū)動模塊(5)的凌陽單片機(jī)控制模塊SPCE061A(1)，以及為單片機(jī)控制模塊 SPCE061A(1)提供語音機(jī)器車方向信息的檢測模塊O)、以及顯示電源及語音機(jī)器車運行狀態(tài)的LED顯示模塊(6)。
專利摘要自行設(shè)計一臺語音機(jī)器車，采用輪式移動結(jié)構(gòu)，包含有直流電源模塊、以及控制電機(jī)驅(qū)動模塊、凌陽單片機(jī)控制模塊SPCE061A(1)、語音機(jī)器車方向信息的檢測模塊、以及LED顯示模塊。以單片機(jī)作為智能機(jī)器車的控制核心，根據(jù)錄制的語音命令來控制啟動，采用光電傳感器檢測軌道，利用PWM(Pulse-Width Modulation脈寬調(diào)制)技術(shù)動態(tài)控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速。通過軟件編程實現(xiàn)對智能機(jī)器車前進(jìn)、倒車、停止的精確控制，并自動記錄行駛?cè)趟玫臅r間。當(dāng)小車行駛到目的地時會自動播放音樂，表示行程結(jié)束。
文檔編號G05B19/05GK202041816SQ20102065705
公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者吳興利 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)