语音交互式智能浴室控制系统设计(设计源文件+万字报告+讲解)（支持资料、图片参考_相关定制）_文章底部可以扫码

摘 要随着科学和技术的进步人们的生活水平逐渐提高他们开始追求一个知识、舒适的家庭环境允许智能系统快速发展。浴室是现代住宅不可或缺的一部分在人们的生活中起着非常重要的作用。使用语音识别技术和控制浴室是智能家庭研究的热点。采用最新的语音控制技术可以大大改善家庭生活的方式使得使用者可以轻松地操作和管理卫生间。这款卫生间的智能化设备包括主控制器、语音识别、温度监测、人脸识别和继电器等模块可以实现智慧的卫生管理。采用STM32微控制器作为核心结合先进的语音识别技术可以准确地接收和分析用户发出的语音控制信号从而达到智能化的控制效果。通过在智能住宅中使用语音识别技术可以为浴室设备提供语音控制和控制为用户提供更安全、更舒适、更舒适的环境。关键词语音控制语音识别智能浴室ABSTRACTWith the progress of science and technology, people’s living standard gradually improves, they begin to pursue a knowledge, comfortable home environment, allowing intelligent system to develop rapidly.The essentiality of a bathroom in modern dwellings is undeniable, and its part in the lives of individuals is paramount. Using voice recognition technology and controlling the bathroom are hot topics in smart home research. Through voice control technology, more effective human-computer interaction, improve the convenience of home.Comprising the main controller module, voice recognition module, temperature detection module, human infrared detection module and relay module, this user voice control bathroom system is mainly composed. With STM32 microcontroller as the main controller, voice commands are obtained and analyzed through speech recognition module to realize voice control lighting, bath and other functions. By using voice recognition technology in smart homes, it is possible to provide voice control and control for bathroom devices, providing users with a safer, more comfortable and comfortable environment.Key words: voice control; speech recognition; smart bathroom目 录第1章 绪论 11.1 课题研究的背景和意义 11.2 国内外智能家居研究现状 11.3 国内外语音识别研究现状 21.4 论文的主要工作和结构安排 3第2章 系统方案设计 42.1 系统总体方案的设计 42.2 器件的选取和设计 42.2.1 主控芯片 42.2.2 语音控制模块 52.2.3 温度检测模块 52.2.4 继电器模块的选择 52.2.5 显示器方案选择 5第3章 系统硬件设计 73.1 单片机模块 73.2 电源模块 73.3 显示模块 83.4 报警模块 83.5 继电器模块 93.6 水温检测模块 93.7 语音采集模块 93.8 人体红外检测模块 11第4章 软件设计 134.1 主程序流程图 134.2 语音交互模块 144.2.1 语音交互串口SPI读写方式 144.2.2 串口通信 164.3 显示模块程序设计 174.4 报警程序设计 184.5 温度检测模块程序设计 19第5章 系统测试 205.1 模块测试 205.2 系统测试 21结论 22参考文献 23致谢 24附录 24第1章 绪论1.1 课题研究的背景和意义技术改变了生活随着技术的发展智能家庭逐渐融入到生活中。在这一环境中智能技术广泛应用于所有与人类生活有关的领域其中一些领域已经在改善。虽然最接近人类生活的智能住房领域是互联网影射的一个重要反映但它正在逐渐扩大。IAsmartome automation[23]是一种集成了家用电器、网络通信、安全、自动控制、音频视频等多种技术的综合性解决方案它可以帮助家庭更加安全、舒适、艺术和环境从而实现更加高效的家庭住房和议程管理[1]。目前在国内市场产品主要在智能厕所中占主导地位相对于当地用户难以接受的单型产品一般卫浴尚未被用于系统层面的合理化也没有考虑充分实现用户行为需求、用户心理需求等的智力功能。智能浴室是未来智能生活的趋势[2]。科技的发展应该有助于提高人们的生活质量。这个项目是基于基于用户需求的智能浴室系统的研究基于用户的经验和明确满足不同群体需求的解决方案。这个系统更多的是连接技术的结合。本文旨在探讨语音交互式智能浴室系统的设计以及将语音识别技术应用于智能家居中以提高浴室设备的操作效率解决传统操作中存在的低效问题例如室内温度的私人调节、风险控制开关等。1.2 国内外智能家居研究现状智能家居的想法是在很久以前的时候提出的但直到20世纪80年代美国建造了世界上第一个智能房子才被使用[3]。从那以后欧洲和美国如美国、德国、比利时和其他国家提出了智能住房计划。如美国的霍尼韦尔公司推出HRIS-1000智能家居系统该系统采用了一种灵活而简单的方法来建立一个家庭现代化基于社区建设的大型设施灵活的控制和方便的优势德国的EnOcean公司设计的系统较以往的系统来说收集技术提供优秀解决方式成本明显减少提高了住屋的实用性;比利时的TELETASK处理办法提供对大多数家用器具、供热、凉风、家用电器还包括外设、视频投影等设备的综合控制[21]。其余的像新加坡也存在部分智能系统如家庭安全、视觉和视听访问等随着欧洲和美国智能住房的增长亚洲国家迅速实现日本、新加坡、韩国和其他投资于家庭智力研究的智能家庭市场。经过多年的发展智能住房技术取得了很大进展从最初的阶段逐渐转变为正常的家庭生活。新加坡大约有5000户人家的近30户人家采用智能家居美国近4万户人家采用了“家庭智能系统”[10]。还开始使用数字视频盒和互联网开发其独特的智能住房系统将四个控制家具、信息电子学、安全设备和娱乐设备合并成一个全面的、智能的宽带网络。我国在智能家居领域技术上的研究起步较晚直到上世纪90年代比尔盖茨建成了自己的智能大厦我国对智能家居的研究仍然还停留在认知阶段。进入21世纪后在物联网、人工智能、大数据、云计算等技术的推动下我国的智能家居发展迅猛。我们的智能住房技术研究开始晚了直到20世纪90年代比尔·盖茨建造了他自己的智能宅邸我们的智能家居研究一直保持在认知水平。进入21世纪后我们国家的智能住宅发展迅速由物质、人工智能、大数据、云计算和其他技术驱动[7]。海尔U大脑一款专注于U life的人工智能产品已经成功推出。它不仅拥有语言辨认、视觉感受等功能还拥有深度学习、模型建立、计算机视觉、模型建模等功能使得它成为当今社会最受欢迎的智能产品之一不仅满足消费者的需求还能够支持他们的日常出行。2017年U正式投入使用它拥有先进的计算机视觉、深度学习、自主决策等功能并且可以将其运行于各种网络环境实时传输并使用其智能地图[6]。未来智能家庭的发展将更加注重实用性并且将会更加重视语音控制技术的应用以满足消费者的需求并成为未来市场的重要组成部分。1.3 国内外语音识别研究现状自20世纪中期以来海内外的科学家们一直在努力探索和实现语音识别的可能性贝尔实验室的专业团队也在不断努力他们设计出一种独立的数字语音识别系统虽然实现起来相对较为复杂却也为语音识别的应用提供了一个新的可能性。20世纪60年代他们首次将动态时间曲线Dynamic Time WarpingDTW运用于语音识别以此来改善语音信号的传输速率并且在目前的情况下该方法已经取得了显著的成果。20世纪70年代日本的科学家们利用线性预测技术LPC将自然语言处理的原理转化为可以实现独立的语音识别、小型词库等的自动化处理。LPC的光谱参数表现出独到的优势使它们能够更加准确地实现自然语言处理。20世纪80年代对于解决语音识别难题研究人员开发出了一种新的马本生成算法即矢量量化Vector QuantizationVQ这种算法不仅可以有效地改善语音识别的准确性而且还可以有效地应对复杂的环境从而实现更高效的辨识[8]。通过运用概率统计学的原理我们可以精准地估测出各种语音识别系统的最佳解决方案这也使得语音识别技术的发展得以实现并且为语音识别系统的发展打下了扎实的根基。20世纪90年代研究人员提出了三种新的技术HMM、 Gaussian Mixture和GMM这些技术都能够用来表示高斯称重随机概率函数的分布并且在语音识别领域得到了广泛的应用声学模拟结果表明这些技术能够显著提升语音识别的准确性。在21世纪随着深度学习算法的出现语音识别过程发生了重大变化各种模式被用于语音识别。随着语音识别技术的成熟苹果和谷歌加入语音识别研究并将其应用到他们的产品中。在我的国家语音识别研究是在70年代后期由中国研究机构进行的。在20世纪80年代计算机程序的快速发展之后许多国家的许多机构都能够识别声音。与此同时在识别声音方面有了重大突破促使科学家研究声音。许多机构都在加紧语音辨识研究。1986年国家就启动第863项项目把海量语音识别列入国家高新技术项目。历经多年努力我国的语音辨识技术实现了长足发展由原来只能辨识单语言文字小词汇差异发展为持续的语音辨识非特定字母。国内外一些公司与科研机构掌握了核心科技近些年来伴随着国国际位置不断上升中国语音识别研究备受关注很多知名国外大型公司都在国内设立起自己专门RD机构将中国语音当作识别目标并且推出自身产品进行销售。尽管我国的语音识别在目前已经取得过一定地成功但是语音识别的运用还处于调研之中并非是大范围运用的。当语音识别技术快速推广之后成千上万个家庭都会运用其中。1.4 论文的主要工作和结构安排这项研究的内容是基于基于语音识别的浴室控制系统的设计。该系统由两个控制节点组成使用STM32作为主处理器控制控制阶段执行执行不同功能的不同模块。本系统包括用户语音控制模块、语音识别模块、温湿度识别模块、人身探测模块、红外线探测模块、显示模块等。硬件部分要求单盘STM32F103c8t6主要由STM32微控制器控制通过语音识别模块接收和分析语音指令以实现光、浴室等功能。通过在智能住宅中使用语音识别技术可以为浴室设备提供语音控制和控制为用户提供更安全、更舒适、更舒适的环境。软件平台程序用keil 5。画原理图用AD;编程语言用C语言。该设计方案的预期效果是以下几点。1语音识别模块的语音识别模块的获得和解释语音命令的实现。2用语言控制灯、洗澡和其他事项。3通过语音技术来控制和管理浴室设备。该文的框架安排为以下几点。第一章引言。精细描述了专题调研情境和含义然后具体阐述了国内外知识产权和语音识别的发展史与研究史并呈现出本条基础性工作方法与架构机制。