第二章可行性分析

2。1  技术可行性分析

2。1。1  单片机芯片

本次设计涉及的技术主要是 MCS-51 系列单片机的应用设计、手机语音识别、红 外信号传输等技术。

本次采用的 STC89C51RC 单片机是 MCS-51 系列单片机的兼容产品，其指令系 统完全兼容 MCS-51 指令系统[3]。STC89C51RC 单片机系统结构与 8051 系列单片系 统结构相同，但其对 8051 单片机的功能进行了扩展以适应市场需求，提高其自身在 市场上的竞争力。采用 8051 核的 ISP（In System Programming）在系统可编程芯片， 具有高速低耗的特性[3【】]。

2。1。2  语音识别

本次设计语音识别实现方案对比了两种技术，一种是利用手机语音识别技术，一 种是采用 LD3320 语音识别芯片。

方案一：手机语音识别技术

语音识别技术采用红外遥控 app 中自带的按键语音识别功能。识别技术如上一节 所述，采用孤立词识别技术，数据库中包含当前按键特定的识别表示，当用户按下语 音输入键，发出语音指令，软件采集到信号后进行解析，对比控制界面已有键值的名 称，若是匹配到相应数值，则操作按钮发出红外码。硬件方面只需要接入一个红外一 体接收器，便可接收信号，传递递给单片机，单片机再进行解码和控制。论文网

一体化接收头价格在 1~2 元，而手机软件可以免费下载，成本极低。遥控界面的 参数已经上传到其官方用户数据库，其他用户只需搜索“饮水机 STC”便可以下载控制 界面，直接控制饮水机温度调节的功能。后续批量化时，控制端费用所占比例较少， 主要是硬件元器件成本花费。将成本控制在 200 以下，还是具有一定的市场优势。

方案二：采用 LD3320 芯片

（1）LD3320 芯片实物图如下图 2-1 所示。

图 2-1：实物图

（2）LD3320 芯片主要功能如下：

① 采用优化算法，实现非特定人声语音识别。

② 无需外接 Flash、RAM 和 AD 芯片。

③ 进行单字、词组短句识别。

④ 声音播放响亮。

⑤ 支持并行和串行接口。

⑥ 支持 MP3 播放。

（3）产品局限性

采用 LD3320 芯片可与单片机直接进行数据传输，将语音信号转码传递给单片机 程序，实现系统的控制。但是 LD3320 语音识别芯片的识别对比参数需要在其程序中 自行加入中文字的拼音，上限为 50 条，可扩展性不强[4]。

识别语音信号时需要对准芯片的咪头，才能提高语音识别的准确性。若是在嘈杂 环境中，信号采集误差较大，不能准确识别；咪头采集信号超出一定距离之后，信号 采集也会出现偏差，远距离发出语音命令较难实现控制。声音在远距离传输时，会受 到外界因素影响，例如传播过程中声波的损耗，回声干扰等问题，在咪头接收时收到 的信号与命令发出者所表达的意思有较大偏差，从而使得远距离语音控制大打折扣。 而近距离语音控制显得较为多余，在实际中必要性不大。而方案一中，红外传输可实 现远距离传输，抗干扰能力强，有效距离可达 10 米，实现了远距离遥控的目的，使 得用户无需离开当前所在位置却可以操控饮水机。

再之处于成本考虑，一个 LD3320 芯片价格在 90 元左右，开发成本较之于方案 一翻了一倍。而且在功能方面，手机软件解析语音信号的对比数据更大，将数据存储 在云端，其处理能力极大提高，对于方言或者发音不标准等情况的容错能力也比语音 芯片强。

因此，比较上述两种方案后，采用第一种设计方案。 手机端进行语音识别，可将用户语音指令进行数据库对比后，转化为按键指令操