无线智能家居语音识别系统设计无线控制模块(附件)
无线智能家居系统是一种智能家居解决方案，ZigBee技术是目前智能家居中应用最广泛的技术。本次设计针对无线智能家居的基本应用需求，提出设计一种基于ZigBee无线通信和语音识别技术的智能家居语音识别系统的解决方案。对于本文的论述重点无线控制模块，系统采用CC2530芯片来设计ZigBee网络通信节点，结合LD3320的语音识别功能实现对电视、风扇、电灯等基本的家电设备的控制。本设计主要为下位机的无线接收控制，系统内的ZigBee节点采用星状网的形式连接；其次是对系统进行硬件设计，包括通信模块的芯片选择和总体电路设计；最后是系统软件设计，包括ZigBee网络及通信协议、CC2530节点的软件设计。关键词 智能家居，ZigBee，CC2530，无线控制 目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展现状 2
1.2.1 语音识别技术的发展? 2
1.3 研究的主要内容 3
2 ZigBee智能家居系统方案设计及分析 3
2.1 系统总体设计分析 4
2.1.1 总体框图 4
2.2 ZigBee技术概述 5
3 下位机硬件电路设计 10
3.1 ZigBee通信模块芯片选择 11
3.2 CC2530通信模块电路设计 15
3.3 家电电源开关控制电路设计 16
4 下位机软件设计 18
4.1 ZigBee网络及通信协议 18
4.2 CC2530节点软件设计 20
结 论 27
致谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 研究背景
在日常生活中我们经常会遇到这样的问题：在使用空调风扇等家用电器时,都需要一个红外线遥控器或者一个开关来控制，当长时间的离家在外时，不知道怎么给花草植物浇水，当希望在回家之前就把室内温度调好时，苦于无奈而做不到，等等的这些问题将逐步被智能家居系统的设计所解决。本次研究的智能家居语音识别系统融合了网络通信、语音识别等多种技术，对日常家居生活进行管理，使日常家居更加简单化、智能化、舒适化，从而实现家居生活高效率的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
中我们经常会遇到这样的问题：在使用空调风扇等家用电器时,都需要一个红外线遥控器或者一个开关来控制，当长时间的离家在外时，不知道怎么给花草植物浇水，当希望在回家之前就把室内温度调好时，苦于无奈而做不到，等等的这些问题将逐步被智能家居系统的设计所解决。本次研究的智能家居语音识别系统融合了网络通信、语音识别等多种技术，对日常家居生活进行管理，使日常家居更加简单化、智能化、舒适化，从而实现家居生活高效率的管理控制。
从20世纪80年代以来，智能家居发展进程不断加快。对于智能家居的发展，我们大致可将其分为三个层次[1]：第一层次是家庭系统电子化，即一些家用电器电子化出现；第二层次是家庭系统自动化，即一些家用电器可以进行网络连接；第三层次是家庭住宅智能化，即通过传感器等设备，进行联网检测，以此达到对家电设备手动、自动及智能化的控制。显然，“智能家居”概念的出现是比较早的，然而由于相关技术尚不成熟，相关研究也没有很大的突破，导致智能家居语音识别系统到目前为止，仍不能得到大规模的普及应用。智能家居语音识别系统的关键是网络通信技术和语音识别技术，在智能家居系统中所用到的网络通信方式，有部分仍是电力载波，而觉大部分是采用最方便实用的综合布线方式。目前主要存在着的布线方式有有线方式、有线和无线相结合的方式、无线方式。但是智能家居采用有线布线的方式缺点明显，在实际操作中会出现很多突出的问题。比如有线方式的布线很复杂麻烦而导致工作量较大施工成本高、而且难于维护且维护成本较高、扩展性差等的问题,这样的突出问题也就自然的导致对于新旧房的改造出现很大的资源浪费问题,智能家居语音识别系统未能得到普及应用这是原因之一。
通信技术的发展，同时带动了短距离无线通信技术的不断发展。无线通信技术包括802.11(Wi-Fi)，蓝牙（Bluetooth），315M/433M/868M/915M，IrDA，ZigBee，HomeRF等，这些综合布线技术中的无线电技术被应用在了智能家居语音识别系统中。这样作为有线方式布线之一的缺点布线成本问题就得到了解决，还具有诸如增加节点简单、消耗少、安全性高、旧房检修改造简单等的优点，克服了有线方式布线的缺点。另外，随着语音识别技术的不断发展，无线传感器网及其它无线控制器所组成的智能家居语音识别系统已成为这几年的研究热点。近年来，我国对于物联网技术的应用也更加重视，所以对于智能家居系统来说，既是一个新的机遇，也是一种全新的挑战。此外，社会不断发展的同时，人口老龄化也在加剧。人类寿命不断变长，智能家居的出现也就顺应了这部分人群的出现，能够服务行动不便的老弱病残。所以本文所研究的智能家居将来技术成熟的时候，在家居医疗保健及监护方面发挥更大的作用。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 语音识别技术的发展?
目前，国内外对于语音识别理论技术和各种实用算法的研究已成为一热点问题。随着技术的不断成熟，如何能够不断提高语音识别的识别准确率、识别出更多的词汇量越来越成为人们关心的问题，特定人语音识别和非特定人语音识别成为研究的重点。如今，语音识别技术越发的成熟，电脑的语音识别系统已走向成熟，而且还出现了一些成熟实用的语音识别芯片，这些芯片实用价值很高，具有很好的语音识别市场前景。随着大量电子设备的使用，消费推动技术的发展成熟，大量的识别系统从实验室试验状态，应用到实际生活中去。语音识别技术发展到现在，特别是中小词汇量非特定人语音识别系统识别精度已经大于98%，对特定人语音识别系统的识别精度就更高[2]。电脑的语音识别系统由于内存容量大而运行较快，但是可靠性没有嵌入式语音识别系统高，但是它们都有各自的特点。和电脑的语音识别系统相比，嵌入式系统具有的明显优势是比电脑语音识别系统小，体积小也就带来功耗的降低，当自定义用户发出声音后，系统能够很快的完成词条识别并作出相应的反应。这就决定了嵌入式语音识别系统的应用具有不可估计的应用前景。可以想象，不久的将来，嵌入式语音识别系统的应用范围会更加广泛。各种不同类型的嵌入式语音识别系统的产品会出现在市场上。当然，在短期内还不可能有像人类一样智能灵敏的语音识别系统，所以，建成一个可以与人类相比拟的语音识别系统，仍然是人类正在面临的一大挑战，随着技术水平的不断发展，我们正一点点的朝着这个挑战逼近。?
在国内，随着我国科学技术的不断发展，对于智能家居语音识别系统的研究并不落后于国际水准，国家也很重视这项研究，大批的语音识别系统产品出现在市场上，在高科技发展计划启动后，语音识别作为智能计算机系统研究的重要部分被列入其中，在非特定人语音识别方面、连续语音识别方面和孤立字大词汇量语音识别方面都取得了很大的成就。由于中国未来庞大的市场吸引力，并随着汉语热的兴起，国外也非常重视对于汉语语音识别的研究，且研究成果已达到相当高的水平[3]。
1.2.2 智能家居的发展?
20世纪80年代，智能家居这一概念在美国被提及，经过十多年的发展传入中国，经历了近二十年的发展后，尤其是近些年房地产产业的发展，智能家居在中国的发展已经像雨后春笋般迅速的发展壮大了。在无线通信技术和智能家居系统进一步发展的同时，通过无线通信技术连接起来的家居家用设备就形成了具有现代化气息的智能家居系统。?在国内，作为一项新兴产业，智能家居的发展前景毋庸置疑。在2011年，
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展现状 2
1.2.1 语音识别技术的发展? 2
1.3 研究的主要内容 3
2 ZigBee智能家居系统方案设计及分析 3
2.1 系统总体设计分析 4
2.1.1 总体框图 4
2.2 ZigBee技术概述 5
3 下位机硬件电路设计 10
3.1 ZigBee通信模块芯片选择 11
3.2 CC2530通信模块电路设计 15
3.3 家电电源开关控制电路设计 16
4 下位机软件设计 18
4.1 ZigBee网络及通信协议 18
4.2 CC2530节点软件设计 20
结 论 27
致谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 研究背景
在日常生活中我们经常会遇到这样的问题：在使用空调风扇等家用电器时,都需要一个红外线遥控器或者一个开关来控制，当长时间的离家在外时，不知道怎么给花草植物浇水，当希望在回家之前就把室内温度调好时，苦于无奈而做不到，等等的这些问题将逐步被智能家居系统的设计所解决。本次研究的智能家居语音识别系统融合了网络通信、语音识别等多种技术，对日常家居生活进行管理，使日常家居更加简单化、智能化、舒适化，从而实现家居生活高效率的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
中我们经常会遇到这样的问题：在使用空调风扇等家用电器时,都需要一个红外线遥控器或者一个开关来控制，当长时间的离家在外时，不知道怎么给花草植物浇水，当希望在回家之前就把室内温度调好时，苦于无奈而做不到，等等的这些问题将逐步被智能家居系统的设计所解决。本次研究的智能家居语音识别系统融合了网络通信、语音识别等多种技术，对日常家居生活进行管理，使日常家居更加简单化、智能化、舒适化，从而实现家居生活高效率的管理控制。
从20世纪80年代以来，智能家居发展进程不断加快。对于智能家居的发展，我们大致可将其分为三个层次[1]：第一层次是家庭系统电子化，即一些家用电器电子化出现；第二层次是家庭系统自动化，即一些家用电器可以进行网络连接；第三层次是家庭住宅智能化，即通过传感器等设备，进行联网检测，以此达到对家电设备手动、自动及智能化的控制。显然，“智能家居”概念的出现是比较早的，然而由于相关技术尚不成熟，相关研究也没有很大的突破，导致智能家居语音识别系统到目前为止，仍不能得到大规模的普及应用。智能家居语音识别系统的关键是网络通信技术和语音识别技术，在智能家居系统中所用到的网络通信方式，有部分仍是电力载波，而觉大部分是采用最方便实用的综合布线方式。目前主要存在着的布线方式有有线方式、有线和无线相结合的方式、无线方式。但是智能家居采用有线布线的方式缺点明显，在实际操作中会出现很多突出的问题。比如有线方式的布线很复杂麻烦而导致工作量较大施工成本高、而且难于维护且维护成本较高、扩展性差等的问题,这样的突出问题也就自然的导致对于新旧房的改造出现很大的资源浪费问题,智能家居语音识别系统未能得到普及应用这是原因之一。
通信技术的发展，同时带动了短距离无线通信技术的不断发展。无线通信技术包括802.11(Wi-Fi)，蓝牙（Bluetooth），315M/433M/868M/915M，IrDA，ZigBee，HomeRF等，这些综合布线技术中的无线电技术被应用在了智能家居语音识别系统中。这样作为有线方式布线之一的缺点布线成本问题就得到了解决，还具有诸如增加节点简单、消耗少、安全性高、旧房检修改造简单等的优点，克服了有线方式布线的缺点。另外，随着语音识别技术的不断发展，无线传感器网及其它无线控制器所组成的智能家居语音识别系统已成为这几年的研究热点。近年来，我国对于物联网技术的应用也更加重视，所以对于智能家居系统来说，既是一个新的机遇，也是一种全新的挑战。此外，社会不断发展的同时，人口老龄化也在加剧。人类寿命不断变长，智能家居的出现也就顺应了这部分人群的出现，能够服务行动不便的老弱病残。所以本文所研究的智能家居将来技术成熟的时候，在家居医疗保健及监护方面发挥更大的作用。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 语音识别技术的发展?
目前，国内外对于语音识别理论技术和各种实用算法的研究已成为一热点问题。随着技术的不断成熟，如何能够不断提高语音识别的识别准确率、识别出更多的词汇量越来越成为人们关心的问题，特定人语音识别和非特定人语音识别成为研究的重点。如今，语音识别技术越发的成熟，电脑的语音识别系统已走向成熟，而且还出现了一些成熟实用的语音识别芯片，这些芯片实用价值很高，具有很好的语音识别市场前景。随着大量电子设备的使用，消费推动技术的发展成熟，大量的识别系统从实验室试验状态，应用到实际生活中去。语音识别技术发展到现在，特别是中小词汇量非特定人语音识别系统识别精度已经大于98%，对特定人语音识别系统的识别精度就更高[2]。电脑的语音识别系统由于内存容量大而运行较快，但是可靠性没有嵌入式语音识别系统高，但是它们都有各自的特点。和电脑的语音识别系统相比，嵌入式系统具有的明显优势是比电脑语音识别系统小，体积小也就带来功耗的降低，当自定义用户发出声音后，系统能够很快的完成词条识别并作出相应的反应。这就决定了嵌入式语音识别系统的应用具有不可估计的应用前景。可以想象，不久的将来，嵌入式语音识别系统的应用范围会更加广泛。各种不同类型的嵌入式语音识别系统的产品会出现在市场上。当然，在短期内还不可能有像人类一样智能灵敏的语音识别系统，所以，建成一个可以与人类相比拟的语音识别系统，仍然是人类正在面临的一大挑战，随着技术水平的不断发展，我们正一点点的朝着这个挑战逼近。?
在国内，随着我国科学技术的不断发展，对于智能家居语音识别系统的研究并不落后于国际水准，国家也很重视这项研究，大批的语音识别系统产品出现在市场上，在高科技发展计划启动后，语音识别作为智能计算机系统研究的重要部分被列入其中，在非特定人语音识别方面、连续语音识别方面和孤立字大词汇量语音识别方面都取得了很大的成就。由于中国未来庞大的市场吸引力，并随着汉语热的兴起，国外也非常重视对于汉语语音识别的研究，且研究成果已达到相当高的水平[3]。
1.2.2 智能家居的发展?
20世纪80年代，智能家居这一概念在美国被提及，经过十多年的发展传入中国，经历了近二十年的发展后，尤其是近些年房地产产业的发展，智能家居在中国的发展已经像雨后春笋般迅速的发展壮大了。在无线通信技术和智能家居系统进一步发展的同时，通过无线通信技术连接起来的家居家用设备就形成了具有现代化气息的智能家居系统。?在国内，作为一项新兴产业，智能家居的发展前景毋庸置疑。在2011年，
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1937.html
