摘要
本系统以TMS320F2812为核心设计了一种智能家居装置——“随叫随到”垃圾桶，实现了语音控制垃圾桶的运动。以拾音器作为声音传感器，采用延时估计法（Time Delay Estimation，TDE）实现了声源方位的实时检测；采用超声波传感器实现了垃圾桶行进的蔽障功能；同时，采用语音识别技术实现了对用户的前、后、左、右行驶或开启、关闭垃圾桶盖等各种语音指示的识别。从而达到了垃圾桶“随叫随到”的智能化、人性化的目的。
关键词：TMS320F2812，智能家居，声源定位，避障
目 录
摘要 2
Abstract 2
1.引言 4
2.系统方案 4
2.1系统硬件设计方案 4
2.2 系统软件设计方案 6
2.2.1 声源定位算法 6
（1）时延估计 6
（2）方位估计 7
2.2.2特定语音识别算法 7
2.2.3 避障算法 8
3.系统硬件设计 9
3.1电源模块 9
3.2 声源定位模块 9
3.3 语音识别模块 10
3.5 TMS320F2812 最小系统 10
3.6 电机驱动模块 11
3.7避障模块 11
4.系统软件设计 12
4.1 特定声源定位算法模块 13
4.2 避障软件模块 14
5.系统创新 15
6.评测与结论 16
6.1评测 16
6.2 结论 17
附录 18
参考文献 19
本系统以TMS320F28012作为核心控制器，以拾音器作为声音传感器，采用延时估计法，实现对用户位置的实时检测与自行判断；采用超声波传感器实现自动躲避行进过程中的障碍，准确到达用户方位；同时，采用语音识别技术实现对用户的前、后、左、右行驶或开启、关闭垃圾桶盖等各种语音指示的识别，从而使得家居中常用的垃圾桶具有声控避障功能，能“随叫随到”，体现了智能化，充满了人性化。
本系统主要包含系统硬件和系统软件两大部分。
2.1系统硬件设计方案
系统硬件包括垃圾桶车体机械结构和硬件控制电路。其中车体机械结构为一部三轮小车车体，能按照在不同地点处的用户所发出的声音指令，自动行驶到用户所在地点。
系统硬件控制电路总体结构框图如图1所示，包括电源模块、DSP最小系统、声源定位模块、语音识别模块、避障模块、电机驱动模块。其工作原理为：首先通过语音识别模块识别出用户的呼叫命令，同时通过声源定位模块判断用户的所处位置，再通过DSP产生驱动电机的PWM信号，利用电机驱动模块驱动垃圾桶自行向声源方向行驶，并在行进过程中，利用避障模块自行避开所遇障碍。同时，该系统还支持用户对垃圾桶前、后、左、右行驶或开启、关闭垃圾桶盖等语音控制。图1为本系统的总体结构框图。
