基于语音识别的智能小车控制系统设计与实现
项目介绍
本项目旨在开发一套集成了语音识别与智能控制功能的智能小车系统。系统通过采集用户语音指令,利用先进的语音信号处理与识别技术将其转化为精确的控制指令,进而驱动小车执行相应的动作。核心功能包括实时语音控制、PWM精确调速以及自动避障,实现了小车智能化、人性化的交互与控制。
功能特性
- 语音指令识别:系统可准确识别“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”等核心语音指令。
- 电机驱动与PWM调速:根据识别出的指令生成相应的电机控制信号,并通过PWM技术实现小车速度的平滑调节。
- 自动避障功能:集成红外传感器,实时监测前方障碍物,并在必要时自动启动避障程序,确保行驶安全。
- 状态信息显示:实时显示小车的运行状态,包括当前速度、行驶方向以及与障碍物的距离等信息。
- 运行日志记录:详细记录每条指令的执行时间、类型及结果,便于系统分析与调试。
使用方法
- 系统启动:运行主程序文件,初始化语音识别模块、串口通信及传感器。
- 语音控制:在麦克风有效范围内清晰地说出控制指令(如“前进”)。
- 指令执行:系统识别语音后,小车将自动执行相应动作,并在状态界面显示信息。
- 避障干预:行驶过程中,若传感器检测到障碍物,小车将自动停止或转向,无需人工干预。
- 结束运行:通过语音指令“停止”或程序控制界面停止系统运行。
系统要求
- 软件环境:需要安装MATLAB运行环境,并确保已安装 Signal Processing Toolbox 等必要工具箱以支持语音信号处理算法。
- 硬件连接:
- 配备麦克风用于语音输入。
- 小车底盘需搭载直流电机、电机驱动板、红外避障传感器及状态显示模块(如LCD屏)。
- 确保PC端与小车控制板(如Arduino)之间的串口连接稳定可用。
文件说明
主程序文件作为整个系统的控制核心,负责统筹调度各个功能模块。它实现了系统初始化、循环监听用户输入(包括语音和手动测试信号)、调用语音识别算法处理音频数据、解析识别结果以生成控制指令、通过串口向硬件下发指令驱动电机、实时读取传感器数据并决策避障行为、更新用户界面显示系统状态以及记录运行日志等一系列关键流程。