基于凌阳SPCE061A单片机的音控小车的设计

　　随着电子业的发展，自动化已经不再是新鲜的话题了，在对系统业提出更高更深入的要求的同时，智能化已成为必然的发展趋势。智能化产品已开始逐渐投入市场，走进千家万户，渗入各个领域。随着经济的增长，个人拥有私家汽车已不再是梦想，伴随着汽车业的发展，无人驾驶的智能汽车也必将进入实用阶段。

　　本设计的主要目的是针对智能无人驾驶汽车设计出智能音控小车，在智能化小车上实现语音控制，避免出现许多大大小小的事故。本设计方案也可应用于移库倒库过程中，而且在诸如智能建筑、公共便民设施、自动立体车库等类似的人性化环境中也能够发挥其作用[1]。

　　1 系统的总体设计方案及硬件设计

　　1. 1系统的总体设计描述

　　本设计以凌阳单片机SPCE061A为核心控制部件，采用减速直流电机LS17RU419i、电机驱动芯片L298N、红外线光电传感器ST178等为主要元件，以智能控制技术为理论基础，通过程序利用SPCE061A的语音模块，根据麦克风采集的语音信号与事先训练好的语音库的特征语音进行对比，进行语音辨识并通过语音命令小车行进、转向及倒库等操作。音控小车总体结构如图1所示。

　　1. 2系统的核心部件

　　SPCE061A 芯片内部集成了 ICE、FLASH、SRAM、通用 I/O 端口、定时器/计数器、中断控制、CPU 时钟锁相环、ADC、DAC输出、UART、SIO、低电压监测/低电压复位等模块[2-3]。SPCE061A可以使外围电路大大简化,节省小车内部的空间，并且凌阳单片机具有语音功能，可以加入语音识别模块。

　　1. 3 小车电机驱动设计

　　L298是SGS公司的产品，L298N为15个管角的单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动，设计用L298N来接收DTL或者TTL逻辑电平，驱动感性负载(比如继电器，直流和步进马达)和开关电源晶体管。内部包含4通道逻辑驱动电路，其额定工作电流为 1 A，最大可达 1.5 A，Vss 电压最小 4.5 V，最大可达 36 V;Vs 电压最大值也是 36 V。L298N可直接对电机进行控制，无须隔离电路，可以驱动双电机。根据L298N芯片的特点以及SPCE061A自身的特点，把IOA4～IOA7作为输出口，分别与L298N的IN1～IN4相接，其VS、VSS分别接+12 V、+5 V电源，其输出口OUT1～OUT2接转向电机，OUT3～OUT4接驱动电机，根据设计要求，结合所编好的程序，根据所发语音命令，接收信号，便可给[P_IOA_DATA]传送数据，从而控制转向电机和驱动电机。其连接图如图2所示。

　　1. 4车身微调装置

　　车身的微调装置采用红外线光电传感器ST178，ST178由4个管脚组成，是集发射和接收于一体的传感器。发射和接收管分别采用高发射功率红外线光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。工作的范围可达到4 mm～10 mm左右,采用非接触监测的方式。