解讀SPCE061A單片機(jī)語音控制電風(fēng)扇電路

　　隨著電子業(yè)的發(fā)展，智能化家電將是發(fā)展的必然趨勢(shì)，語音控制也必將進(jìn)入實(shí)用階段。在現(xiàn)有市場(chǎng)上多功能電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，我們提出了一種新型的語音智能電風(fēng)扇，使電風(fēng)扇更加人性化。本設(shè)計(jì)以凌陽16位SPCE061A單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)完成了一個(gè)語音控制智能電風(fēng)扇。隨著人們生活水平的提高，人們也不再滿足手動(dòng)的那些機(jī)械方面的操作，只要站在房間的某個(gè)角落，通過人的語音識(shí)別與控制，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)電風(fēng)扇的控制，這種功能方便了人們的生活，特別是對(duì)于殘疾人更加方便快捷，易于使用。值得今后市場(chǎng)的大面積普及，研究語音控制電風(fēng)扇具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　操作人發(fā)出語音指令，系統(tǒng)接受后在內(nèi)部進(jìn)行處理、查詢，產(chǎn)生響應(yīng)控制信號(hào)，從而控制PWM口的脈寬來調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角大小，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的目的。根據(jù)開始錄制的語音命令來控制風(fēng)扇的啟動(dòng)、加快轉(zhuǎn)速，減小轉(zhuǎn)速，勻速運(yùn)行等。

　　系統(tǒng)總體框圖如下：

　　系統(tǒng)總體框圖

　　圖中的語音輸入部分MIC_IN、濾波電路、聲音輸出部分的功率放大環(huán)節(jié)等已經(jīng)做到了精簡(jiǎn)開發(fā)板—61板上，為我們使用提供了方便。在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方面，通過單片機(jī)的PWM觸發(fā)脈沖寬度來直接控制晶閘管來控制速度。

　　麥克風(fēng)錄音輸入ADC及AGC電路

　　凌陽的SPCE061A是16位單片機(jī)，具有DSP功能，其中內(nèi)嵌有高速AD轉(zhuǎn)換器，有很強(qiáng)的信息處理能力，最高時(shí)鐘可達(dá)到49M，具備運(yùn)算速度高的優(yōu)勢(shì)等等，這為語音的播放、錄放、合成及辨識(shí)提供了條件。本系統(tǒng)接入MIC電路，MIC為錄制語音辨識(shí)命令服務(wù)。MIC采集的語言先通過內(nèi)置自動(dòng)增益控制放大器，再經(jīng)過SPCE061A內(nèi)置的八通道10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換位數(shù)字量信號(hào)，硬件ADC最高采樣速率可達(dá)96KHZ。

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

　　對(duì)該部分電路的設(shè)計(jì)，主要應(yīng)解決兩個(gè)問題：弱電（凌陽單片機(jī)系統(tǒng)）和強(qiáng)電（AC220V）的隔離。對(duì)此，采用了如下圖所示的電路，其中MOC3041是具有雙向晶閘管輸出的光電隔離器，T1是功率雙向可控硅，RL是負(fù)載，在MOC3041內(nèi)部不僅有發(fā)光二極管，而且還有過零檢測(cè)電路和一個(gè)小功率雙向可控硅。當(dāng)單片機(jī)的P3.2=1時(shí)，MOC3041中的發(fā)光二極管發(fā)光，由于過零電路的同步作用，內(nèi)部的雙向可控硅在過零后馬上導(dǎo)通，從而使功率雙向可控硅 T1導(dǎo)通，在負(fù)載RL中有電流流過；當(dāng)P3.2=0時(shí)，MOC3041中的發(fā)光二極管不發(fā)光，內(nèi)部雙向可控硅不導(dǎo)通，所以功率雙向可控硅T1截止，負(fù)載 RL中沒有電流流過。在電路中接上0.01uf的電容是為了校正零相位。

　　電路圖如下圖：

　　風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路

　　采用SPCE061A實(shí)現(xiàn)語音控制電風(fēng)扇方案，由于其內(nèi)部具有語音識(shí)別和語音播放功能，其功能更優(yōu)于MCS-51系列單片機(jī)。它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動(dòng)能力高、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。而且該單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)。