ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 1

BẢN NHẬN XÉT
CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH TRÍ
Lớp : 98ĐT3
Mã số sinh viên : 98ĐT344
Ngành : Điện tử – Viễn Thông
Tên đề tài:
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn: Ngày tháng năm 2003

Ngày tháng năm 2003

Giáo viên phản biện

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 3 BẢN NHẬN XÉT
CỦA HỘI ĐỒNG GIÁM KHẢOHọ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH TRÍ
Lớp : 98ĐT3
Mã số sinh viên : 98ĐT344
Ngành : Điện tử –Viễn Thông
Tên đề tài:
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI Nhận xét của hội đồng giám khảo:

Bức xúc trước nhu cầu tìm hiểu về điều khiển bằng giọng nói từ
chính bản thân và của những người yêu thích về lónh vực này, tôi đã
bắt tay vào việc thực hiện nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ MẠCH
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI ”.

2 . TẦM QUAN TRỌNG :

Ở Việt Nam nói chung việc ứng dụng công nghệ mới còn chậm
phát triển, việc đưa công nghệ mới vào đời sống , sản xuất gặp nhiều
khó khăn . Tận dụng những ic đã nhập sẵn và ic chuyên dụng do nước
ngòai sản suất để thiết kế thành sản phẩm cụ thể trước hết là ứng dụng
làm phương tiện giảng dạy trong trường học và từ đó phát triển cao
hơn để ứng dụng vào trong các nghành sẽ là hướng đi . Đề tài :
“THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI ”
không nằm ngoài nhận đònh trên. Điều quan trọng hơn hết là các vấn
đề liên quan đến đề tài , nguyên lý hoạt động của mạch và phần lý
thuyết về phân tích phổ của giọng nói sẽ được giới thiệu trong đề tài
này. Nó sẽ là nguồn thông tin hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về
lónh vực này.

3 .GIỚI HẠN THIẾT KẾ:

Do việc điều khiển bằng giọng nói còn nhiều mới mẽ và có rất ít
thông tin nói về nó phải làm đề tài trong điều kiện:
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 5
 Mạch chưa thể ứng dụng rộng rãi do chưa chính xác cao

• Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong 12 tuần
• Kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 6 PHẦN A:

-Thời gian trễ ;chưa đến 300ms
-Nguồn đơn 5VDC
-Có 2 lọai : 48 chân PDIP và 52 chân PLCC
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 8

III/
Chức năng các chân :

PDIP PLCC I/O
Vref 44 48 I
Điện áp vào cho mạch ADC
.
bên trong . Cấp nguồn cho bộ biến .
đổitngtự sang số .
LINE 45 49 O Chỉ dùng để kiểm tra
MICIN 46 50 I Chân nối với micrô.Micrô được gắn
vào kèm theo tụ và điện trở
Vdd 47 51 Chân cấp nguồn dương
AGND 48 52 Mát tương tự
GND 1 1 Cấp nguồn âm
X2,X1 2,3 2,3 I
Chân nối vào thạch anh .Dùng thạch
anh 3.58MHz nối vào chân này
S1,S2,S3 4,5,6 4,5,6 I/O Chân quét bàn phím ở chế độ thường
. và là chân đọc / ghi ở chế độ xử lý
RDY 7 8 O Thông báo tín hiệu âm thanh ngõ vào

mức thấp thì chọn từ 0.9s .Chú ý khi
- chọn từ 1.92s thì chỉ cài được tối đa -
20 từ ứng với bộ nhớ 8k-byte
CPUM 14 15 I Chân chọn chế độ giao tiếp vi xử lý
Mức thấp chọn chế độ thường .Mức
. cao chọn chế độ CPU
WAIT 15 16 I Ngõ vào điều khiển chờ .Tích cực mức
. thấp .Khi chân này mức thấp và đang
. ở chế độ thường HM2007 sẽ đưa vào .
trạng thái đợi và không nhận bất kì .
âm vào nào cho đến khi chân này lên .
mức cao.Trong chế độ CPU , lúc .
HM2007 sẵn sàng nhận âm mà chân .
này ở mức thấp , nó sẽ không xử lý
âm vào và đợi lệnh xử lý đưa vào
DEN 16 17 O Tính hiệu cho phép chọn phần dữ liệu
. Khi việc nhận biết hay cài đặt được xử
. lý xong chip sẻ cho tính hiệu ra chân .
này để cho dữ liệu D0—D7 được chốt
. lại trên Ic 74373 .
SA0,SA1 17,24 18,19 O là đường đòa chỉ cho bộ nhớ ngoài
SA2 –SA7 21-26 O là đường được dùng như đường đòa chỉ
SA8 –SA11 27-31 29-32 của bộ nhớ ngoài khi chân ME tích .
cực
SA12 34
Vdd 25 27 Chân cấp nguồn dương

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 10


hoàn chỉnh hay chưa .
Nếu chân WAIT mức “H” , HM2007 sẽ bỏ qua việc kiểm tra bộ
nhớ . Sau đó xử lý dữ liệu khác , HM 2007 sang hoạt động ở chế độ
nhận biết giọng nói .
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 11

b )Nhận biết giọng nói :
i/ Chân WAIT mức “H”
Trong chế độ này, chân RDY được đưa xuống mứ thấp
và HM2007 sẵn sàng nhận âm vào để kiểm tra giọng nói .
Khi âm thanh giọng nói ra được phát hiện , chân RDY
sẽ trở về mức “H” và HM2007 bắt đầu đầu việc xử lý âm đã đưa
vào . Đó là lệnh mà người sử dụng đưa vào để cài đặt cho bộ nhớ
trước khi được sử dụng để nhận biết , tiếp theo kết quả sẽ hiển thò
trên bảng led .Sau khi việc xử lý nhận biết xong , dữ liệu kết quả sẽ
được đưa đến D-Bus cung2 chân DEN tích cực
Bảng 1 trình bày nội dung của ngõ ra
Dữ liệu trên data bus dạng nhò phân theo cơ số 10

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 MÔ TẢ
0 0 0 0 0 0 0 0 Cấp nguồn
A B Từ AB
0 1 0 1 0 1 0 1 m quá dài
0 1 1 0 0 1 1 0 m quá ngắn
0 1 1 1 0 1 1 1 Không nhớ
Bảng 1
Ghi chú 1: A là mã nhò phân có giá trò từ 0 – 4 , và B là mã nhò
phân có giá trò từ 0 – 9
Ghi chú 2:

khi cho nhận âm vào HM2007 , HM2007 sẽ trở về hoạt động nhận
dạng âm vào và gửi tín hòêu mức thấp đến chân RDY báo rằng
đang chờ nhận âm để phân tích .
Ví dụ
:
2 4 TRN (train : cài âm vào ) > tức cài âm khung nhớ thứ 2
4
0 1 CLR(clear : xoá âm) > tức xoá âm đã cài ở khung nhớ
thứ 01
1326 TRN > tức cài âm vào khung nhớ thứ 26

d ) Xoá toàn bộ ca ùc khung âm :
Nếu số 99 được nhấn thì tất cả các khung trong bộ nhớ sẽ
được xoá bởi HM2007 . ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 13

B) Chế độ điều khiển bởi vi xử ly ùngoài (CPU):

Ở chế độ CPU cung cấp cho chúng ta nhiều chức năng : nhận
dạng âm , cài âm vào , báo kết quả , cấp cho dữ liệu , nhận dữ liệu ,
reset và sẽ được mô tả sau đây . trong mode này , K-bus được dùng
như một bus dữ liệu nhò phân trực tiếp giữa bộ điều khiển ngoài và
HM2007 và từ S1 đến S3 xem như là chân điều khiển R/W (đọc /
ghi ) .
Bảng 2
trình bày tổng quát lệnh của CPU . Nội dung của lệnh
gồm 2 phần 1) phần mã của lệnh ,2)số thứ tự của âm đã xử lý nếu

1 0 Sẵn sàng nhận lệnh
1 1 1.Nửa chu kì đầu của dữ liệu ra thì
. trên bộ đệm ngõ ra trong chu kì đọc
2. HM2007 sẵn sàng nhận nủa chu kì .
đầu của dữ liệu vào trong quá trình .
ghi
0 0 1. Nửa chu kì sau dữ liệu ngõ ra thì .
trên bộ đệm ngõ ra trong lúc đọc
2. HM2007 sẵn sàng nhận nửa chu kì
. sau của dữ liệu vào trong quá trình .
ghi .

i )
Mở nguồn :
Khi mở nguồn , chip hoạt động xử lý ngay , giống như ở chế
độ thường và sau đó thanh ghi trạng thái sẽ có giá trò 10 để chờ
lệnh .
ii ) Nhận biết âm :
Khi HM2007 nhận lệnh RECOG , thì chip sẽ bắt đầu cho xử
lý nhận biết âm . Thiết bò ngoài có thể hiển thò trạng thái của
HM2007 . Khi trạng thái hoạt động chuyển sang 01 , và chân WAIT
mức thấp , HM2007 sẽ trở về trạng thái hoạt động 10 và sau đó sẵn
sàng nhận lệnh mới . Khi trạng thái hoạt động chuyển sang 01 và
chân WAIT mức cao ,đó là lúc sẵn sàng nhận âm vào và sau đó xử
lý nhận biết âm . Khi trạng thái hoạt động trở về 01 một lần nữa ,
sau đó thì việc xử lý nhận biết hoàn tất và HM2007 đang đợi lệnh
khác . Lưu đồ hoạt động trình bày trong hình 1 .

iii ) Kết quả :
Sau khi nhận biết âm , kết quả nhận biết được đưa vào trong

Nếu số vò trí của khung từ được chấp nhận và chân WAIT là
mức cao , HM2007 bắt đầu xử lý cài đặt khung từ . Nếu chân WAIT
mức thấp HM2007 sẽ bỏ qua việc xử lý cài đặt . Sau khi xử lý cài
đặt , trạng thái hoạt động sẽ trở về 10 và đợi lệnh kế . Hình 3 trình
bày lưu đồ xử lý cài đặt .
iiiii) Cất data vào khung nhớ ngoài:
Khi HM2007 nhận mã lệnh UPLOAD , chip cần hai từ để biết
vò trí khung từ được cất data . Từ đầu tiên là 4 bit thấp và từ thứ
hai là 2 bit cao .
Trong khi xử lý cất data , HM2007 sẽ gửi khung dài cho hai từ
(4 bit thấp đầu , 4 bit cao sau ) , và sau đó data của khung này
d0ược chia bởi nhiều frame , mỗi frame gồm 8từ (mỗi từ 4 bit).
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 16

Hình 4 trình bày lưu đồ điều khiển xử lý cất data . Chú ý khi mà
thiết bò ngoài nhận được data bởi HM2007 , người sử dụng cần có

một khoảng trống để save chúng , nếu không data sẽ bò mất và
lệnh này không được sử dụng .
vi ) Lấy data từ khung nhớ ngoài:
Việc xử lý giống như trên nhưng diễn ra ngược lại . Sau khi
nhận lệnh DOWLOAD và vò trí cần lấy , HM2007 sẽ đọc data từ
thiết bò ngoài . Dữ liệu của hai từ đầu chỉ đònh vò trí và theo sau là
dữ liệu được chia theo nhiều frame . Hình 5 trình bày lưu đồ điều
khiển xử lý việc DOWLOAD .

vii ) Khởi động lại :
Khi lệnh RESET được đưa vào HM2007 chip sẽ xoá tất cả
những khung nhớ trong bộ nhớ . Hình 6 trình bày lưu đồ điều khiển

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 18


ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 20

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 21


ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 23


ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI GVHD:ĐINH QUỐC HÙNG
SVTH: NGUYỄN MINH TRÍ 98ĐT344 25

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Items Sym. Min. Max. Unit

Supply Voltage V
DD
-0.3 +0.6 V
Input Voltage V
in
-0.3 V
DD
+0.3 V
Operating Temperature Top -20 +70
0
C
Storage Temperature Tstg -55 +125
0
C DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS ( T
A
=25
0
C ,V
S
S=0V )

=4.6V
Input Current I
I
50 200 300 ΦA V
I
=4.6V
(pull down )
AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Items Sym. Min. Typ Unit

Data Output
Output Data EnableWidth tDE 240 280 ns
Output Data Holding Time tDA 440 480 ns
Memory Read
Memory Enable Width tME 520 560 ns
Address Setup Time
To Memory Enable tAS 240 280 ns
Memory Enable to Data
Reading Starting tRS 240 280 ns
Memory Enable Width tME 520 560 ns