毕业设计（论文）题 目： 语音播报实时数据处理系统的设计与实现学生姓名 学号 所在学院 专业班级 届别指导教师：本科毕业设计（论文）创作诚信承诺书1. 本人郑重承诺：所提交的毕业设计（论文），题目基于单片机的实验室环境检测是本人在指导教师指导下独立完成 的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容；2. 毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真 实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注 说明来源；3. 毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况；4. 本人已被告知并清楚：学校对毕业设计（论文）中的抄袭、 业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格 或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果；5. 若在省教育厅、学校组织的毕业设计（论文）检查、评比 中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本 人愿意接受学校按有关规定给予的处理，并承担相应责任。学生（签名）：日期： 年 月 日目录1 绪论 22 系统设计 32.1 设计需求32.2 系统原理33 系统硬件设计 43.1 电源模块43.2 微控制器模块53.3 非特定人声语音模块53.4 DHT11 数字温湿度传感器73.5 ENC28J60 以太网模块94 系统软件设计104.1 整体流程104.2 以太网模块软件方案124.3 语音模块软件方案135 系统调试145.1 硬件电路故障及解决方法155.2 硬件调试方法 156 结束语15参考文献:17语音播报实时数据处理系统的设计摘 要：这篇论文主要是详细介绍了语音播报实时数据处理系统的设计与实现过程。采用高 性能、低成本、低功耗的 32 位结构的微控制器 stm32 作为核心芯片，利用温湿度传感器模 块，ENC28J60以太网模块模块的配合，实现温度，湿度的实时测量，并网页上提供了友好 的用户界面，使数据明了可观，方便操作控制。本设计还通过非特定人声语音识别模块设计 了口令识别算法，可以通过口令识别的方式判断寝室是否有外部人员入侵。这个设计非常实用，可以让我们可以方便、快捷、准确地了解当时的温度、湿度信息。 也拥有简单实用的防盗功能。关键词：语音播报；stm32；温湿度传感器；ENC28J60以太网模块；非特定人声识别模块Voice broadcast Design of real time data Processing SystemStudent: Meng Tang(Faculty Adviser：Benyou Wang)(College of Information Engineering, West Anhui University)Abstract： This paper mainly introduces the design and implementation of real-time voice data processing system. Using the 32 bit microcontroller STM32 structure of high performance, low cost, low power consumption as a core, using temperature and humidity sensor module, Ethernet module, ENC28J60 module to realize real-time measurement of temperature, humidity, and Webpage provides a friendly user interface, the data clearly observable, convenient operation and control. This design also by speaker independent speech recognition module design password recognition algorithm, can through the password recognition way to determine whether there are external staff dormitory intrusion.This design is very practical, so we can be convenient, fast, and accurate understanding of the temperature, humidity information at the time of the. Also has the anti-theft function is simple and practical.Keywords: voice broadcast;STM32; Temperature and humidity sensor ; The ENC28J60 Ethernet module;speaker independent recognition module1 绪论随着嵌入式技术的飞速发展和它在生活和生产中的越来越广泛的应用。单片 机技术已经显示出了其明显的优势和非常广泛的应用前景。单片机控制系统取代 了以前的利用模拟线路或者数字电路构成的控制系统，实现了系统的智能化。有 着微处理器所没有具备的功能，它可以单独完成现代工业控制所要求的智能化控 制的功能，已成为现代电子科学技术应用领域非常重要的技术之一。当下的单片机技术较以往在内部结构、功率消耗、外部电路等级以及制造工 艺上又有了非常大的进步。同时用户对单片机的功能需求越来越多，各方面要求 也越来越高。1) 内部结构的进步单片机在内部集成数量越来越庞大的部件，这些部件包括一些常用的功能电 路。2) 功耗、封装以及电源电压的进步单片机的功耗日趋变小，特别是很多系列的单片机设置了功率等级化的工作 方式。根据单片机的工作状态的不同合理地分配这些工作方式可以达到很好地节 能效果。3) 工艺上的进步采用CMOS技术，特别地有一些公司，如Motorola采用了 0.35mm甚至是0.25m m的光刻工艺。4) 单片机应用的可靠性技术的发展在单片机的应用中，可靠性是最主要的属性。为了拓展单片机的应用范围的 领域，增强单片机自身的可靠性是一种有效的方法。近年来，单片机的生产商在 单片机设计上采用了各种可以提高单片机可靠性的新技术， EFT(Ellectrical Fast Transient)技术和低频时钟技术就是其中的代表。我的这次毕业设计语音播报实时数据处理系统的设计与实现选用了 stm32。我们选择它的原因也不仅仅是因为它具有集成度高，功耗低、抗干扰性小、体积 小、价格低廉等特点，更因为这款单片机的功能强大、性能稳定、应用的前景很 广泛。单片机技术的应用以及渗透到我们生活的各个领域，在科学技术飞速发展的 趋势下，单片机的功能会变得越来越强大。而单片机技术的发展是控制技术发展 上浓墨重彩的一笔。2 系统设计设计由硬件部分和软件部分二者组成。硬件部分我们用Altium Designer 10 软件绘制电路原理图并完成焊接和调试，软件则是编写设计模块工作的程序，在 集成开发环境IAR下调试通过后下载到主控芯片中。最后实现温度，湿度数据的 采集，网络上数据的查询，意外情况下口令的识别。2.1 设计需求高校学生寝室是大学生休息、生活、学习的重要场所。对于一个在校学生来 说大约有二分之一的时间在宿舍度过，学生人口密度大，贵重物品多。因此存在 消防安全、财产安全、卫生安全等一系列的安全隐患。这些安全问题是高校宿舍 管理要解决的重要内容。本设计是高校学生寝室内部环境监控系统，通过寝室内部各种数据的采集、 处理。实现对寝室的辅助智能化管理，使其更适合学生学习生活。现代各种监测技术广泛应用于医学，交通，银行，国防等许多领域。如防盗 监测系统，防火监测系统，温度监测，车辆监测，水文监测等等。但国内外极少 在宿舍或教室安装相应的监测系统。学校正向着自动化，集成化，系统化，智能 化，网络化方向发展。如之前图书馆借书通过人工操作，现在使用计算机图书馆 系统。随着这种自动化，集成化，系统化，智能化，网络化方向发展的发展趋势， 应用于宿舍的一种综合的监测系统正需开发，也将会在不久的将来得到广泛的应 用。2.2 系统原理本系统是基于 stm32 寝室数据处理系统。采用高性能、低成本、低功耗的 32 位结构的微控制器 stm32 作为核心芯片，利用温温湿度传感器模块烟雾传感 器模块及以太网模块ENC28J60模块的配合，实现温度、湿度数据的实时测量， 并对其实现网络查询，用户界面友好可观。温度测量范围0摄氏度到125摄氏度， 可以通过按键来控制系统对温度，光线，烟雾的测量与播报。通过电脑上的浏览 器访问我们所，可以使数据可观，方便操作控制。本设计还通过非特定人声设别 模块设计了口令识别算法，通过口令识别的方式判断寝室是否有外部人员入侵。根据本系统的原理，系统有四个模块组成，分别为单片机stm32模块、电源 模块、温湿度传感器、ENC28J60以太网模块、newway非特定人声识别模块。 下图就是本设计的系统框图。图 2-1 系统结构图3 系统硬件设计3.1 电源模块电源模块是电子系统中必不可缺的一部分，它为这个系统提供能量。电源模 块的硬件电路如图 3-1 所示。 USB 输入电压或 5V 电源经过 AMS1117-3.3 和 AMS1117-2.5产生3.3V和2.5V的直流电源供系统使用。C2可以防止电感效应 而产生的自激，C6的作用是减弱因为负载上的电流瞬时变化时引起的高频干扰, C5 的作用是进一步减小输出电压的波动，使电源输出更加稳定。 D1 是电源工作 的指示灯。电源模块PW IN3-2USB_D- USB D+图 3-1 电源模块电路3.2 微控制器模块本设计中的微控制器选用的是意法半导体公司推出的 STM32F103RBT64 主控芯片，这款芯片基于ARMCortex-M3内核设计，片上集成有丰富的资源， 可达到最高72 MHz的工作频率，是一款功能强大性价比又很高的ARM处理器, 是低成本ARM嵌入式开发的很好的选择。引脚分布如图2-3所示。oloocon 畧n s n 以sa Do nMEATPC13-TAMPER-RTC PC14-OSC32JNPC15-OSC32_OUTPDO OSC_INPD1 OSC_OUT NHSTPCOPC1PC2PCSVSSAVDDAPAO-WKUPPA1PA 254 53 52 51 5027 28 29 3D 31 11 匚12 匚13 匚14 15STM32F103RBT6 引脚图LISSA二 9d 0L3d 巨 口口口口口口口 口、876543 21 0987654 3y_-44414 A-44443333333 2Ds-1312门10g8g,8VDVSPAPAPAPAPAPAPCPCPC7PC6PB15PB14PB13PB12图 3-23.3 非特定人声语音模块3.3.1 模块特性本模块的使用基于非特定人声语音设别技术。模块对语音的识别度很高，可 以识别普通话、方言、外语等各