烟台大学毕业论文（设计）
图2.3.7 形式状态控制电路 具体控制如下表所示。
行驶状态 IOB8 IOB9 IOB 10 IOB 11 全速前进 1 中速前进 1 慢速前进 1 左拐 1 右拐 1 全速倒退 0 中速倒退 0 慢速倒退 0 倒退左拐 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0
IOB 12 0 0 0 1 0 0 0 0 1 IOB 13 0 0 0 0 1 0 0 0 0 16
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1 0 0 0 1 倒退右拐 0 表2.3.1 形式状态具体控制 (4) 路程计数的设计
按设计要求显示全程速度，可以通过检测车轮转过的转数乘上车轮的周长来计算，霍尔元件就是一种很好的可用于车轮转数计数的元件。霍尔元件基本原理是：在普通转盘计数的仪表中加装霍尔元件和磁铁，即可构成基于磁电转换技术的传感器。霍尔元件固定安装在计数转盘附近，永磁铁安装在计数盘（例如0.01立方米）位上，当转盘每转一圈，永磁铁经过霍尔元件一次即在信号端产生一个计量脉冲。在普通转盘计数的仪表中加装霍尔元件和磁铁，即可构成基于磁电转换技术的传感器。本系统中霍尔元件固定安装在计数转盘附近，永磁铁安装在计数盘位上，当转盘每转一圈，永磁铁经过霍尔元件一次即在信号端产生一个计量脉冲。由于霍尔电压很微弱(mV级)，需用霍尔集成电路进行处理，如下图。无论信号转子的哪个叶片通过空气间隙时，霍尔信号发生器都将产生一个电位由高到低的脉冲信号,直接送IOB3作外部中断源，信号转子通过霍尔元件将产生一个中断，对中断进行计数，此中断的个数即为车轮转过的转数。
图2.3.8 路程计数电路
(5) 显示电路
采用共阴极数码管LG5641AH进行动态显示，LG5641AH具有四位数码管，这四个数码管的段选a、b、c、d、e、f、g分别接在一起，每一个都拥有一个共阴的位选端，通过动态显示可轮流显示时间和路程，这有利于节省I/O口。系统显示时间的精度为1S，显示路程的精度为0.01m。用IOB8—IOB11口作为位选控制， IOA8—IOA11口传输要显示的数据，数据线和位选线直接接凌阳SPCE061A单片机的I/O口即可，因为I/O口输出电流很小不会对LED造成损坏，它的电压值却足以驱动LED，这不像别的单片机还要外接驱动电路和电阻，采用凌阳SPCE061A单片机大大减化了设计过程和硬件电路。
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图2.3.9 显示电路
(6) A/D 和D/A转换
向P_ADC_Ctrl(写)（7015H）单元b0写入1，用以激活ADC,系统默认的设置为屏蔽ADC（ADE=0）。ADC采用逐次逼近式，在ADC自动方式启用后，会产生一个启动信号RDY=0，此时DAC0的电压模拟量输入值进行比较，以尽快找出与外部电压模拟量相适应的数字量输出值。逐次逼近式控制首先将SAR中的数据的最高有效位设位1，而其它位则全为0。即：10 0000 0000B。这时DAC0输出电压VDAC0(1/2满量程)与输入电压Vin进行比较，如果Vin 〉DAC0，则保持原先设置为1的位，否则改位会被清零。接着逐次逼近式控制有将下一位设为1，其余低位依旧设为0，即：.1100000000B,VDAC0与Vin进行比较，若Vin 〉DAC0，则仍保持原先设置位，否则改位清0。这一过程一直延续到10位中的所有位都被测试之后，A/D转换的结果才保存在SAR内。当10位A/D转换完成时，RDY置1，此时，通过读取P_ADC(7014H)或P_ADC_MUX_Data(7012BH)单元，可以获得10位A/D转换的数据。而从该单元毒去数据后，又会使RDY自动清0重新启动A/D转换，若未读取 P_ADC(7014H) 或P_ADC_MUX_Data(7012BH)单元中的数据，RDY仍保持为1，不会启动下一次的A/D转换。外部模拟信号LIN_IN[1~7]J即IOA[0~6]直接输入缓冲器P_ADC_MUX_Data(7012BH)。从MIC_IN输入的模拟信号则要经过缓冲器和放大器（具有AGC功能）将信号幅值控制在一定范围内，然后经过采样----保持模块送至比较器，进行A/D转换后送入 P_ADC(7014H)。
SPCE061A提供了双通道音频输出方式。数字量分别写入P_DAC1(写)（7017）和
P_DAC2(写)（7016）单元。DAC1、DAC2转换输出模拟量为电流信号，分别通过DAC1和DAC2管脚输出。
寄存器设置
1．DAC音频输出方式控制单元P_DAC_Ctrl
b5~b8选择DAC数据锁存方式，b3和b4控制A/D转换方式，b1总为0，用于双DAC音频输出，b9~ b15为保留位。
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2．P_DAC2
在DAC方式下，P_DAC2(读/写)（7016H）单元是一个带10位缓冲器DAR2的位 D/A转换单元（DAC2）。使用该单元的b15~b6这10位，b5~b0未用。P_DAC2(写)：通过此单元直接写入10位数据到缓存器DAR2,来锁存DAC2的输入数字量。
3 . P_DAC1 P_DAC1(读/写（)7017）单元为一个带10位缓存器（DAR1）的10位D/A转换单元（DAC1）,用于向DAR1写入或从其中读出10位数据。使用该单元的b15~b6这10位，b5~b0未用。 (7) 麦克录音输入及AGC电路
SPCE061A的A/D转换器有8个通道，其中有1个通道是MIC-IN输入，它专门用于对语音信号进行采样。语音信号经MIC转换成电信号，由隔直电容隔掉直流成分，然后输入至SPCE061A内部前置放大器。SPCE061A内部自动增益控制电路AGC能随时跟踪、监视前置放大器输出的音频信号电平，当输入信号增大时，AGC电路自动减小放大器的增益；当输入信号减小时，AGC电路自动增大放大器的增益，可使进入A/D的信号保持在最佳电平，又可使削波减至最小.A/D转换器对输入的音频信号进行8kHz采样，并按照凌阳音频编码格式进行编码，每秒将占用16kBits的存储器空间。系统扩展了一块容量为1Mbits的SRAM存储器HM628128A来存储语音数据。
凌阳的SPCE061A是16位单片机，具有DSP功能，有很强的信息处理能力，最高时钟可达到49M，具备运算速度高的优势等等，这为语音的播放、录放、合成及辨识提供了条件。本系统接入MIC电路如图所示，MIC为录制语音辨识命令服务。
图2.3.10 AGC电路
下图是简化的语音识别原理图，其中实线部分成为训练模块，虚线部分为识别模块。辨认特定的使用者即特定语者(Speaker Dependent，SD)模式，使用者可针对特定语者辨认词汇(可由使用者自行定义，如人名声控拨号)，即在启动小车前，系统将会提示输入语音命令作简单快速的训练纪录，在这里输入“启动”“停止”“返回”和“模式切换”四个语音命令，
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通过使用者的声音特性来加以辨认。随着技术的成熟，进入语音适应阶段SA(speaker adaptation),使用者只要对于语音辨识核心，经过一段时间的口音训练后，即可拥有不错的辨识率。
声学模式训练 语音模型 识别结果、理解结果
复杂声学、言语模式下的语音输入 语音匹配 语音处理 语音模式训练 语音模型 图2.3.11 语音识别方框图
(8)语音播报电路
将HM628128A中存储的语音数据顺序取出，解码后，以8kHz的速率进行D/A转换输出，经电容滤波后，恢复原始语音波形，通过三极管驱动扬声器放音。 音频部分的原理图如下所示，在下图中可以看到两个跳线，其作用在于可以测量DAC的输出波形；另外拔掉跳线，可以断开DAC到喇叭放大的通路，使得DAC通道处于开路状态。这样便于用DAC做其他用途，用户可以用过这个跳线来加入自己的外围电路。 凌阳音频压缩算法根据不同的压缩比分为以下几种：
SACM-A2000：压缩比为8:１，8:1.25，8:1.5 SACM-S480： 压缩比为80:3，80:4.5 SACM-S240： 压缩比为80:1.5
压缩比越大，占用存储空间越小，越节约资源。例如：采用SACM_A2000 16Kbit/s的编码率，播放1分钟，所占用存储器的空间为：16Kbit * 60s = 960K bit /8 =120K byte/2=60K word。 按音质排序：A2000>S480>S240
用凌阳Compress Tool事先把所需要的语音信号录制好，本系统共包括十多个语音资源，整个语音信号经凌阳SACM_S480压缩算法压缩只占有13.2K存储空间，SPCE061A单片机具有32k闪存，使用内部flash即可满足要求。凌阳SPCE061A单片机自带双通道DAC音频输出， DAC1、DAC2转换输出的模拟量电流信号分别通过AUD1和AUD2管脚输出， DAC输出为电流型输出，所以DAC输出经过SPY0030音频放大，以驱动喇叭放音，放大电路如图(DAC1,DAC2类
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