葉濤濤

【摘要】 隨著人們的物質(zhì)生活水平的不斷提高，汽車的數(shù)量也在不斷增加，對于汽車的安全性、實(shí)用性、舒適性的要求也在不斷增多。本文將針對車載藍(lán)牙的語音控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以期待為汽車行業(yè)的發(fā)展和駕駛員的操作便捷、安全作出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】 車載藍(lán)牙 語音控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

前言：汽車已經(jīng)成為人們出行的代步工具，在今天的社會中是極為普遍的產(chǎn)品。但是近幾年駕駛安全事故頻發(fā)，車輛的出行安全已經(jīng)成為人們廣泛關(guān)注的問題。因此為了提高車輛的安全性，加強(qiáng)駕駛員的行車注意力，避免悲劇的發(fā)生。我們將采用語音控制來取代傳統(tǒng)的手工操作的方式，進(jìn)行車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究。

一、車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

1.1 芯片的選擇

在進(jìn)行車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們將該系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)定為，可以通過駕駛員發(fā)出語音指令之后，系統(tǒng)可以對語音信號進(jìn)行處理，最終轉(zhuǎn)化為車輛的控制信號，對車輛中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制與調(diào)試。要想實(shí)現(xiàn)以上功能的設(shè)計(jì)，主要是依靠于藍(lán)牙芯片與語音處理芯片來發(fā)揮作用的，因此要進(jìn)行相應(yīng)的芯片的選擇[1]。藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)由于主要是對聲音進(jìn)行處理，所需的數(shù)據(jù)信息較大，計(jì)算比較復(fù)雜且對于計(jì)算的準(zhǔn)確性要求是極高的，因此要選用DSP芯片進(jìn)行語音信息的處理。我們在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所采用的芯片為Blue Core5。

1.2 藍(lán)牙語音控制開發(fā)方案

1.2.1 單芯片方案

Blue Core5的單芯片開發(fā)方案主要就是將該芯片作為主芯片來實(shí)現(xiàn)整個(gè)語音控制系統(tǒng)的功能。將Blue Core5芯片作為媒介以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中相關(guān)軟件功能和藍(lán)牙的協(xié)議棧，從而可以實(shí)現(xiàn)通過駕駛員的外部通訊，來完成相關(guān)操作。通過該芯片進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)不用外部MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本減少，同時(shí)所開發(fā)的產(chǎn)品體積也會較小應(yīng)用起來更加的方便。但是進(jìn)行單芯片的系統(tǒng)開發(fā)，整個(gè)系統(tǒng)就會相對變得復(fù)雜，進(jìn)而使生產(chǎn)周期變得較長。

1.2.2 模塊化方案

模塊化方案開發(fā)就是指將Blue Core5芯片設(shè)定為藍(lán)牙的基帶傳輸設(shè)備，至于其他的系統(tǒng)軟件功能以及藍(lán)牙的協(xié)議棧都交給外部處理器進(jìn)行執(zhí)行。該方案的系統(tǒng)復(fù)雜性相對減弱且開發(fā)周期也得到縮短，但是相較于單芯片的開發(fā)方案來講硬件的生產(chǎn)成本較高，因此較適用于軟件功能相較復(fù)雜的系統(tǒng)功能開發(fā)。

1.3 硬件電路的總體設(shè)計(jì)

車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)所需要的軟件功能相對簡單，因此選用單芯片的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)際開發(fā)。將Blue Core5芯片作為整個(gè)系統(tǒng)的主控芯片，與其他的外圍器件如天線模塊、電源電路以及充電電路和鍵盤等部分共同構(gòu)成整個(gè)硬件系統(tǒng)[2]。該藍(lán)牙模塊主要是用來與藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)進(jìn)行無線通信的，它可以將駕駛員輸入的語音信息中產(chǎn)生的回聲和噪音進(jìn)行消除或抑制。進(jìn)而使語音信號可以清晰的傳輸給控制系統(tǒng)進(jìn)行控制信號的轉(zhuǎn)換，最終在以藍(lán)牙數(shù)據(jù)的形式傳送給藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)。

二、車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

2.1 應(yīng)用程序開發(fā)

進(jìn)行車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)軟件開發(fā)中，我們采用Blue Lab4.1開發(fā)軟件。該軟件是專門被用來進(jìn)行藍(lán)牙單芯片應(yīng)用軟件開發(fā)的工具，主要是由集成開發(fā)環(huán)境、底層協(xié)議棧以及開發(fā)工具軟件和軟件中間層庫四部分構(gòu)成。此開發(fā)軟件為設(shè)計(jì)用戶提供了一款可進(jìn)行下載、在線調(diào)試以及編輯和編譯操作的集成開發(fā)環(huán)境即xIDE。通過xIDE集成開發(fā)環(huán)境中的C語言和DSP編譯器進(jìn)行藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)中的應(yīng)用層程序開發(fā)。在編輯好相關(guān)操作程序后，點(diǎn)擊編譯指令，會自動生成與函數(shù)庫連接形成的目標(biāo)代碼[3]。對目標(biāo)代碼進(jìn)行檢測無誤后，xIDE開發(fā)環(huán)境可以將程序下載到芯片中，繼續(xù)點(diǎn)擊調(diào)試指令。xIDE為車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)提供較為完善的調(diào)試功能，通過SPI接口不僅可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試的功能，還能夠?qū)ο到y(tǒng)程序的運(yùn)行過程、變量內(nèi)容以及存儲器內(nèi)容和函數(shù)調(diào)用等程序信息進(jìn)行跟蹤。

2.2 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.2.1 主程序設(shè)計(jì)

我們將車載藍(lán)牙語音控制系統(tǒng)的軟件主程序工作流程設(shè)計(jì)為，在用戶操作系統(tǒng)時(shí)進(jìn)入初始化模式，處在等待用戶操作模式。如果用戶在5分鐘之后不對系統(tǒng)進(jìn)行任何操作，則就會自動進(jìn)入休眠狀態(tài)。如果在此期間用戶通過按鍵進(jìn)行操作，則系統(tǒng)執(zhí)行相關(guān)功能。如果程序進(jìn)入休眠狀態(tài)之后，用戶想要再次啟動裝置，則要對程序進(jìn)行復(fù)位觸發(fā)，觸發(fā)成功之后，系統(tǒng)程序自動進(jìn)入初始化階段。如觸發(fā)沒有成功，系統(tǒng)就會繼續(xù)等待直到復(fù)位觸發(fā)成功才會進(jìn)入初始化階段。

三、結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，車載的語音控制系統(tǒng)會越發(fā)的便于人們的使用，為人們行車的安全性帶來保障。與此同時(shí)，將各項(xiàng)功能進(jìn)行語音的集中控制，減少了駕駛員按鍵操作的麻煩，帶來了更多的舒適與便捷。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]夏峰，陸珂?zhèn)?，陳啟?語音控制的多功能車載終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)電一體化，2008，08：48-51.

[2]孫保群，郭恒飛，王瓊.基于非特定人車載音響語音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2011，05：105-108.