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本帖最后由 thinkfunny 于 2020-10-14 13:37 编辑
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$ m# V) Y8 v0 R2 I) X- ?8 o- v多功能电子医药盒 摘 要 20世纪中后叶,随着大规模晶体管集成电路制造工艺的飞速发展,使计算机渗透进城市的血液,成为人类社会生活中密不可分的一部分。越来越多种类的计算机投入社会生产,如果在人们的社会生活中所接触到的计算机均使用不同的、自身特有的人机接口,就要求计算机使用者掌握多种计算机操作语言,这无疑成为人们使用计算机的一大障碍。因此人与计算机的沟通成为了摆在人类面前崭新的课题。在音频压缩处理技术以及无线远程控制技术高速发展的局面下,人们开始考虑使用人类语言作为新的方式和计算机进行无线远程对话。优化人机接口,使计算机智能化,并且能听懂远处传来的人类语言,以人类的方式思考,彻底摆脱复杂的计算机语言和繁琐的输入方式是今后发展的一大方向。台湾凌阳科技推出的16位 mcu- DSP混合处理器SPCE061A可以实现上述的语音识别、数据编码等功能。因此一款全新设计的人性化智能电子药盒,会说话,能定时,更简单。 本次设计为更多人带来了便利,尤其是对于众多不习惯于传统复杂定时系统的人们使用多功能电子医药盒提高了人们的生活效率:针对年轻人,可以在忙碌的工作时提醒吃药的时间;针对老年人,可以提醒按时吃药、安全吃药。今后,根据智能电子医药盒的设计理念,可将其移植到其他小家电等具有实际意义的产品中去。在人类与计算机的关系日益密切的今天,更为便捷、更为人性化、更为智能化的人机对话方式无疑是今后科技发展的新趋势。 ' L! F2 I8 {! {% v. M( V0 Y
关键词:人性化;语音辨识;定时自动开启药箱;SPCE061A / n8 }6 ~# ^$ ]9 \9 c( z& }2 P1 T
1 引言随着现代科学技术的飞速发展,数字化时代的来临,计算机和网络已经将触角伸入社会各行各业,渗入了城市的血液中,并且在一定程度上取代了人类繁琐的机械的劳动。世界也正面临一场大规模的新的工业革命,又称为信息革命。数字化、智能化,已经成为这场革命的主旋律。让计算机像人类一样动作一样思考,并拥有人的记忆和人的逻辑,使人类从繁琐的键盘操作和按键输入中解脱出来是电脑智能化面对的重要课题。 在现代传感器技术、音频视频压缩解码技术的跨越式发展,使计算机实现了高度的集成化,功能也逐渐出现全能化、专门化以及智能化的分化发展方向。计算机的微处理器的功能也不仅仅局限于计算和处理数据,同时也将存储和硬件解码等外围电路也集成到其中。也正是因为如此,运用单独的处理器就可以实现智能化人机对话接口,让计算机像人类一样思考,通过人类的动作和语言向计算机输入指令,使计算机的操作方式发生根本性的变革,真正拉近人与计算机间的距离。 现代计算机的性能已经相当强大,运算能力已经不可限量,而且还在飞速发展。在日常生活的诸多领域,电脑已经取代人类,从事大量繁琐的、重复性的劳动。但是在这些领域中,大型的计算机不能充分发挥自身性能,而且在成本方面也毫无经济性可言。所以,针对不同领域不同功能的专门性计算机应运而生,其运算处理能力并不一定非常强大,而是对于特别的应用场合在其中整合特殊的功能,使其在特定的场合发挥最大的作用。 嵌入式计算机应运而生,嵌人式计算机作为计算机的一个重要分支,得到了越来越广泛的应用。随着信息技术发展所带来应用需求的增多,嵌人式计算机的应用范围和需求越来越广,性能不断改进,新的架构不断出现,各种 单片机和数字信号处理器相继面世。嵌人式操作系统与PC操作系统相比,嵌人式操作系统不要求全能,但必须能够依据系统设计规格,高效率地发挥硬件的运算能力,使产品达到效率价格比的优化。 本次设计是在运用成品嵌入式计算机的基础上,实现用人类的语言无线遥控单片机的运作。为了更明确的显示声音对单片机的遥控作用,使单片机控制远处可开启的药盒,体现声控单片机的运行情况。 对于多功能电子医药盒的设计,关键在于语音识别,语音处理技术是一门新兴的技术,它不仅包括语音的录制和播放,还涉及语音的压缩编码和解码,语音的识别等各种处理技术。以往做这方面的设计,一般有两个途径:一种方案是单片机扩展设计,另一种就是借助于专门的语音处理芯片。普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法,即使勉强实现也要加很多的外围器件。专门的语音处理芯片也比较多,像ISD系列、PM50系列等,但是专门的语音处理芯片功能比较单一,想在语音之外的其他方面应用基本是不可能的。而无线通信技术现在多采用无线数字通信模块,其通信协议可以自己设定,通信频率可以在一定范围内可以改变,使传输数据的可靠性、安全性都大大提高。 基于上述要求本次设计拟采用三种设计方案。在芯片方面,ATMEGA16L微处理器和凌阳SPCE061A微处理器以及二者的组合应用是三种备选方案。两种微控制器都具有丰富的片上系统资源,可以通过外加辅助电路的方式实现语音辨识功能,从而满足对控制指令的语音采集、压缩、存储、解压和辨识等一系列功能的要求。在指令系统方面,两者都支持C语言,省去了繁琐重复的堆栈操作,方便了程序员的编写,和读取。 + V, m5 k7 f/ }
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