深刻解析燃?xì)鉅t灶語音控制裝置

　當(dāng)前，在很多的領(lǐng)域都能看到語音控制技術(shù)應(yīng)用的例子，然而，對于千家萬戶都要使用的燃?xì)鉅t灶卻沒有在市場上發(fā)現(xiàn)用語音控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品，燃?xì)鉅t灶的使用控制依然是傳統(tǒng)的手動(dòng)控制方式，這種情況使燃?xì)鉅t灶的安全使用受到限制，安全事故時(shí)有發(fā)生，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來損失。筆者正是基于解決燃?xì)鉅t灶的安全使用問題而引入語音控制技術(shù)，在傳統(tǒng)的燃?xì)鉅t灶基礎(chǔ)之上，加裝語音控制裝置，對燃?xì)鉅t灶的點(diǎn)火、滅火、火力調(diào)節(jié)、火焰異常熄滅時(shí)緊急關(guān)閉氣源等功能都能用語音命令和語音提示智能化地完成。這樣不僅使燃?xì)鉅t灶的使用安全性有很大的提高，而且使用戶使用燃?xì)鉅t灶更加方便。該裝置的設(shè)計(jì)制作從硬件和軟件兩個(gè)層面敘述如下。
　　l硬件設(shè)計(jì)
　　1.1電路設(shè)計(jì)
　　該裝置的電路系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：檢測火焰的傳感器電路，高壓點(diǎn)火電路和電動(dòng)燃?xì)忾y等執(zhí)行部分，以SPCE061A單片機(jī)為核心的信號處理與控制部分?；鹧?zhèn)鞲衅鞑捎?a href='http://ttokpm.com/tags/紅外/' target='_blank' class='arckwlink_none'>紅外測溫傳感器，該傳感器是采用輻射測溫原理，檢測燃?xì)鉅t灶的火焰情況，高壓點(diǎn)火電路則選擇可控高壓點(diǎn)火模塊，為了實(shí)現(xiàn)火焰是連續(xù)可調(diào)的要求，氣源的控制采用了電動(dòng)氣閥。為了實(shí)現(xiàn)語音控制和語音提示，該裝置的信息處理和控制單元選擇了凌陽公司的SPCE061A單片機(jī)，該單片機(jī)具有強(qiáng)大的語音處理和語音控制能力，能輕松完成該裝置的控制目的。該裝置的原理如圖1所示。
　　
　　圖1 原理框圖
　　1.2裝置工作原理
　　本裝置的主要功能有4個(gè)：點(diǎn)火、熄火、火力調(diào)節(jié)、報(bào)警。要完成3個(gè)任務(wù)：一是語音任務(wù)，主要負(fù)責(zé)監(jiān)聽命令和語音報(bào)警，要求采用非特定語音識別技術(shù)，這主要是考慮對任何使用者語音命令都要有效；二是火焰?zhèn)鞲腥蝿?wù)，主要負(fù)責(zé)火焰的傳感信號處理；三是控制任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對燃?xì)忾y的控制和對點(diǎn)火電路的控制。該裝置的功能雖然有點(diǎn)簡單，但內(nèi)部操作卻并不簡單，3個(gè)任務(wù)必須相互通信，相互協(xié)調(diào)工作，才能完成該裝置的功能和保證該裝置的性能，才能發(fā)揮操作系統(tǒng)的優(yōu)越性和充分利用CPU的資源。
　　首先，該裝置上電復(fù)位后，SPCE061A單片機(jī)就開始自檢，檢測傳感器是否正常，檢測麥克風(fēng)是否正常，檢測燃?xì)忾y是否關(guān)閉，檢測高壓點(diǎn)火電路是否正常，隨后，該裝置處于待用狀態(tài)。當(dāng)有有效的語音命令出現(xiàn)時(shí)，SPCE061A單片機(jī)就會按照語音命令的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)對燃?xì)鉅t灶的控制，對于燃?xì)鉅t灶在使用過程中出現(xiàn)的異常，該裝置也能快速地自動(dòng)完成對燃?xì)鉅t灶的控制處理，以避免出現(xiàn)危險(xiǎn)。為了使用上的方便，該裝置還設(shè)計(jì)了鍵盤手動(dòng)控制子系統(tǒng)，便于手動(dòng)操作控制燃?xì)鉅t灶。
　　2軟件設(shè)計(jì)
　　該語音控制裝置的硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，工作量較大的是軟件的開發(fā)，為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)需要的功能，保證該裝置的性能，對該裝置的程序進(jìn)行了認(rèn)真的設(shè)計(jì)和編制，其程序框圖如圖2所示。
　　
　　圖2 程序框圖