基于8051处理器的智能语音控制系统



第一发明人姓名:尚振宇 
性别:男 
民族:汉族 
第一发明人所在学校:银川一中
第一发明人年级:高二
辅导教师姓名:武健超

作品摘要: 
*结构组成:根据职能可分为三大模块 以STC12C5A60S2为核心的效应器驱动模块,以ESP8266为核心的物联网通讯模块,以LD3320为核心的语音识别模块
*主要特征:8051处理器 LD3320 ESP8066 TTL电平 继电器&开关管
*主要用途:智能家居控制核心 人类不可近距离接触的危险环境 智能机器人 需要远程管理的服务器机房 实验室
*创新点:完全基于本地的语音识别系统,对广域网没有任何要求
作品说明:
*问题提出:在夜深人静的时候,或是在寒冷的冬天,,睡觉前走到房间门口关灯却成了一种煎熬。在做化学实验的时候,两个手都被占用,却想关闭为反应体系加热的电炉。炎热的夏天,在电脑前如火如荼地游戏时,却想打开空调为自己带来凉爽。加工工件时,面对机床,双手正在调整工件夹具时,却无奈于没有多余的手去启动电机。 与此同时,电影《钢铁侠》的AI设定令人惊羡,我总是在想,如果我能制作出这样精妙的系统该多好啊。
*解决方案:在查阅大量资料后,我设计了第一版语音识别系统,使用一个MCU驱动LD3320芯片进行语音识别,同时加入EEPROM用于存储口令设置。加入MicroSD卡存储语音口令反馈。最后语音口令信息传输至核心MCU进行处理,并控制对应的效应器。我还接入了一个4通道遥控模块,可以通过微型遥控器快速控制对应的效应器。为了通过局域网进行控制,我采用了基于ESP8266的物联网模块接入WLAN,在Android移动设备上编译一个APP,达到移动设备远程控制的需求。
*使用或试用效果:在我向话筒喊出激活口令,激活语音识别后说出控制口令,相应的效应器受控开启或关闭。 在我使用和本系统处于同一局域网同一网段下的移动设备向对应效应器发出开启或关闭的命令后,相应效应器动作。 总体而言这个系统是成功的。
*优点:完全本地化的语音识别,工作时无需依赖网络和服务器。 支持253条语音口令 支持256个设备的控制 在有WLAN的环境下,可通过与该设备处于同一网段的智能设备进行控制。 允许AP+Station共存模式,必要时可启动AP功能进行点对点控制,脱离对WLAN的依赖。 可以通过语音口令或智能设备按需求控制。 应用范围广
*还需进一步研究的问题:如何提高语音识别的精准度和稳定程度 如何和云端服务器联动,进行神经网络计算和深度学习,达到智能AI的程度 编译一个基于PHP、ASP或HTML的控制网页,达到云端控制 加入GSM系统以支持短信控制
查新说明: 
*自我查新结论:新颖查新数据库http://so.baiten.cn/ 查新关键字:语音识别 and 8051 查询到的专利数量:2 与本系统职能相同的系统很多,但是大多数都是基于云端进行识别,存在较大延迟,对广域网要求较高,一旦广域网堵塞将发生不可预料的后果。本系统语音识别完全基于本地,无需云端服务器的帮助。 同时,基于云端服务器的语音识别系统具有很大的不稳定性,需要时刻与云端服务器进行通信,成本较高。