基于LIN总线的语音控制智能家居系统毕业论文

图 3 SPCE061A最小系统

1.2 凌阳单片机语音采集模块

凌阳单片机语音采集模块由音频输出和音频输入两部分组成。图5是音频输

出电路图。SPCE061A 内置2 路10 位精度的DAC，只需要外接功放电路即可完成语音的播放。图中的SPY0030 是凌阳的一款音频放大芯片，可以工作在2.4~6V 范围内，最大输出功率可达700mW。

图 4 音频输出电路图

SPCE061A 芯片中已经集成了音频输入专用ADC 以及AGC 放大电路，因

5

此芯片外部的电路比较简单，图 6 是61 板的音频输入电路模块。

图 5 音频输入电路

2 SPR4096外扩Flash模块

在本系统中，当我们对系统进行训练、识别、操作时，有一些语音提示，由

于SPCE061A内部只有32k字的flash空间，除了一部分空间作为程序的存储之后，剩下的用来存储语音数据时远远不够的，于是系统外扩了flash。

SPR4096是凌阳公司推出一款flash芯片，其内部具有512Kbyte的flash空

间，4Kbyte的SRAM，具有并行与串行接口。该芯片可以通过凌阳公司开发的软件，配合上位机，可以将音频数据烧录到芯片相应的地址单元中去，同样，也可通过上位机将芯片内部的数据读取出来。

SPR 4096内部具有串行总线接口，SPCE061A内部没有该接口，于是我们通

过SPCE061A的I/O 来模拟该时序，实现对模块的读写操作。该模块与单片机的接口电路如下图所示。

6

图 6 SPR4096模组与单片机接口

3 LIN总线主从机电路模块

本系统是通过LIN总线实现家居系统的终端控制，每个终端都采用89S52单

片机以及一块LIN总线收发模块，实现主机对各个终端电器的控制。LIN总线收发采用TJA1020，它是LIN主/从协议控制器和LIN物理总线之间的接口。使用的波特率可从2.4到20kbps，睡眠模式下，TJA1020的功率消耗非常低。主、从机电路图如图所示。

图 7 主机电路图

7

图 8从机电路图

4 系统电源电路设计

本系统采用的LIN总线需要12V电压，而从机需要5 V及3.3V 电源，因此，

在中央控制器模块中需要一个电源转换模块满足电源电压的转换。所以我们采用LM2596及LM1117-3.3实现电压的转换，电路图如图所示。

图 9电源电路

5 液晶显示电路模块设计

本系统从上电到识别过程，除了有语音提示外，还有屏幕文字提示。在本系

统中，我们使用的是12864液晶。该液晶可以显示4行文字，每行可以显示8个中文字，使系统更具人性化，人机交互界面友好。液晶电路设计如图所示。

8