語音識別畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　2016屆</b></p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料</p><p>　　第一部分 畢業(yè)論文</p><p><b>　?。?016屆）</b></p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　201

2、6年5月 </b></p><p>　學(xué) 院（部）：電氣與信息工程學(xué)院 </p><p>　專 業(yè)：電氣自動化 </p><p>　學(xué) 生 姓 名：</p><p>　班 級：電

3、氣信息 學(xué)號 </p><p>　指導(dǎo)教師姓名：職稱 副教授 </p><p>　最終評定成績</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　語音控制與識別技術(shù)的應(yīng)用愈來愈廣泛并逐漸深入到人們的日常生活中[1].隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展

4、,汽車已逐漸成為人們的代步工具.許多單位和家庭都擁有汽車和車庫,目前,車庫門的開、關(guān)方式有2種方式,一是手動方式,該方法繁瑣并且很不方便.二是自動方式,該方式又有2種方法,紅外遙控和無線遙控, 但都需要攜帶一個控制器,通過手觸按健實(shí)現(xiàn)門的開啟或關(guān)閉,當(dāng)遙控器電量不足、忘帶或損壞時將無法對車庫門進(jìn)行操作而帶來極大的不便.應(yīng)用語音識別技術(shù),并采取相應(yīng)可靠的保密措施,利用語音命令信號實(shí)現(xiàn)對車庫門的開啟與關(guān)閉,將會給人們的生活帶來極大的方便。&

5、lt;/p><p>　　本課題設(shè)計(jì)語音信號系統(tǒng)是建立特定人的語音數(shù)據(jù)庫。采用LabVIEW編寫程序,利用計(jì)算機(jī)上的聲卡，從麥克風(fēng)獲取語音信號，分析語音信號的特點(diǎn)，識別出特定人的聲音，并給出識別結(jié)果。該系統(tǒng)界面友好，維護(hù)費(fèi)用低，為說話人識別和語音系統(tǒng)的構(gòu)建提供了一個有效的框架。</p><p>　　關(guān)鍵詞：語音識別、單片機(jī)、LabVIEW </p><p><b&g

6、t;　　ABSTRACT</b></p><p>　　Voice control and identification technology becomes more and more widely used and gradually into the People's Daily life. [1] with the rapid development of economy, the ca

7、r has gradually become people. Many units and households have a car and the garage, at present, the garage door style, there are two ways, one is the manual way, this method is complicated and very inconvenient. Second,

8、automatic way, there are two kinds of the way and method, infrared remote control and wireless remote control</p><p>　　This topic design voice signal system is to build a speaker-dependent speech database. U

9、sing labVIEW program, using the computer sound card, from the microphone for voice signal, analysis the characteristics of speech signal, to identify someone's voice, and recognition results is given. This system fri

10、endly interface, low maintenance cost, for the construction of speaker recognition and voice system provides an effective framework. </p><p>　　Keywords: Speech recognition, microcontroller, LabVIEW</p>

11、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p>　　第1章 語音識別概述1</p><p>　　1.1語音識別的發(fā)展簡況及應(yīng)用1</p><p>　　1.1

12、.1 我國語音識別的發(fā)展1</p><p>　　1.1.2 語音識別的應(yīng)用領(lǐng)域1</p><p>　　1.2 語音識別的研究意義1</p><p>　　1.2.1語音識別的總要性及研究意義1</p><p>　　第2章 PLC概述3</p><p>　　2.1 PLC簡介3</p><

13、p>　　2.2 PLC的主要功能及優(yōu)越性4</p><p>　　2.2.1PLC的主要功能4</p><p>　　第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)9</p><p>　　第四章 系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)14</p><p>　　第五章 車庫自動門維修全程指南15</p><p><b>　　結(jié) 論16<

14、;/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　致謝18</b></p><p>　　第1章 語音識別概述</p><p>　　1.1語音識別的發(fā)展簡況及應(yīng)用</p><p>　　語音識別是解決機(jī)器“聽懂”人類語言的一項(xiàng)技術(shù)

15、。作為智能計(jì)算機(jī)研究的主導(dǎo)方向和人機(jī)語音通信的關(guān)鍵技術(shù)，語音識別技術(shù)一直受到各國科學(xué)界的廣泛關(guān)注。如今，隨著語音識別技術(shù)研究的突破，其對計(jì)算機(jī)發(fā)展和社會生活的重要性日益凸現(xiàn)出來。</p><p>　　1.1.1 我國語音識別的發(fā)展</p><p>　　我國的語音識別研究一直緊跟國際水平，國家也很重視。國內(nèi)中科院的自動化所、聲學(xué)所以及清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)和高校都在從事語音識別領(lǐng)域的研究和開發(fā)。

16、國家863智能計(jì)算機(jī)專家組為語音識別技術(shù)研究專門立項(xiàng)，并取得了高水平的科研成果。我國中科院自動化所研制的非特定人、連續(xù)語音聽寫系統(tǒng)和漢語語音人機(jī)對話系統(tǒng)，其準(zhǔn)確率和系統(tǒng)、均可達(dá)90%以上。</p><p>　　1.1.2 語音識別的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　語音作為當(dāng)前通信系統(tǒng)中最自然的通信媒介，語音識別技術(shù)是非常重要的人機(jī)交互技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)和語音處理技術(shù)的發(fā)展，語音識別系統(tǒng)的實(shí)用性

17、將進(jìn)一步提高。應(yīng)用語音的自動理解和翻譯，可消除人類相互交往的語言障礙，國外已有多種基于語音識別產(chǎn)品的應(yīng)用，如聲控?fù)芴栯娫?、語音記事本等，基于特定任務(wù)和環(huán)境的聽寫機(jī)也已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段。這預(yù)示著語音識別技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。隨著語音技術(shù)的進(jìn)步和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，語音識別技術(shù)將為網(wǎng)上會議、商業(yè)管理、醫(yī)藥衛(wèi)生、教育培訓(xùn)等各個領(lǐng)域帶來極大地便利，其應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)、社會效益前景非常良好</p><p>　　1.

18、2 語音識別的研究意義</p><p>　　1.2.1語音識別的總要性及研究意義</p><p>　　語音是人的自然屬性之一，由于發(fā)音器官的生理差異以及后天所形成的發(fā)音習(xí)慣的行為差異，不同說話人的語音具有鮮明的個人特征，這使得通過分析語音信號來識別說話人成為可能。說話人確認(rèn)屬于說話人識別中的一類，通過提取說話人語音中的個人特征來確認(rèn)一個人的身份。說話人識別所使用的語音是人體所固有的生物特征

19、，不容易被冒充或竊取，可以隨時使用，并且可以利用電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離服務(wù)，相對于傳統(tǒng)的密碼、鑰匙等身份識別方法更安全、更有效、更可靠，因此具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，越來越受到人們的重視。 自從人類可以制造和使用各種機(jī)器以來，人們就有一個理想，那就是讓各種機(jī)器能聽懂人類的語言并能按人的口頭命令來行動呢，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)的語言交流。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，語音識別技術(shù)的出現(xiàn)，使人類的這一理想得以實(shí)現(xiàn)，語音識別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識別和理解把語音信號轉(zhuǎn)變

20、為相應(yīng)的文本或命令的高技術(shù)。語音識別是一門交叉學(xué)科，語音識別正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)，語音識別技術(shù)與合成技術(shù)的結(jié)合，使人們能夠甩掉鍵盤，通過語音命令進(jìn)行操作。語音技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個具有競爭性的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)</p><p>　　第2章 PLC概述</p><p><b>　　2.1 PLC簡介</b></p><p>　　自

21、二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時，PLC的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。&l

22、t;/p><p>　　作為離散控的制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長率保持為20%～30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的增長速度放緩。但是，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。</p>&l

23、t;p>　　PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運(yùn)行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)

24、行過程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量

25、的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。 相同I/O點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。PLC沒有專用操</p><p>　　2.2 PLC的主要功能及優(yōu)越性</p><p>　　2.2.1PLC的主要功能</p><p>　　（1）開關(guān)邏輯和順序控制 這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏

26、輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。</p><p>　?。?）模擬控制（A/D和D/A控制） 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多連續(xù)變化的需要進(jìn)行控制的物理量，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。過去，PLC長于邏輯運(yùn)算控制，對于模擬量的控制主要靠儀表或分布式控制系統(tǒng)，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能，而且編程和使用方便。</p><p>　?。?）定時/計(jì)數(shù)控制 PLC具

27、有很強(qiáng)的定時、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時器與計(jì)數(shù)器。對于定時器，定時間隔可以由用戶加以設(shè)定；對于計(jì)數(shù)器，如果需要對頻率較高的信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可以選擇高速計(jì)數(shù)器。</p><p>　?。?）步進(jìn)控制 PLC為用戶提供了一定數(shù)量的位移寄存器，用位移寄存器可方便地完成步進(jìn)控制功能。</p><p>　?。?）運(yùn)動控制 在機(jī)械加工行業(yè)，可編程序控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成

28、在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動控制。 （6）數(shù)據(jù)處理 大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算。</p><p>　　（7）通信聯(lián)網(wǎng) PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。</p>

29、<p>　　2.2.2 PLC的優(yōu)越性 </p><p>　　可編程序控制器在工業(yè)自動化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。 PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并

30、能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2.3PLC的特點(diǎn)： </p><p>　　PLC作為一種專用于工業(yè)環(huán)境的、具有特殊結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，有其顯著的特點(diǎn)。 </p><p>　　(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控

31、制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)3

32、0萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。</

33、p><p>　　(2)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，

34、現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　(3)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖

35、形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p><p>　　(4)安裝方便，擴(kuò)展靈活 PLC采用標(biāo)準(zhǔn)的整體式和模塊式硬件結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場安裝簡便，接線簡單，工作量相對較??；而且能根據(jù)應(yīng)用的要求擴(kuò)展輸入—輸出模塊或插件，系統(tǒng)集成方便靈活。各種控制功能通過軟件編程完成，

36、因而能適應(yīng)各種復(fù)雜情況下的控制系統(tǒng)，也便于控制系統(tǒng)的改進(jìn)和修正，特別適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場合。</p><p>　　(5)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造

37、的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。</p><p>　　(6)體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。&l

38、t;/p><p>　　2.3 PLC的組成與基本結(jié)構(gòu) </p><p>　　PLC是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只不過它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，PLC是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)，它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟

39、件系統(tǒng)兩大部分組成。 PLC的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)（如圖2-1）、輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。 圖2-1 硬件主機(jī)系統(tǒng)圖</p><p>　　2.4 PLC的工作原理 </p><p>　　可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其工作原理與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。 PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行

40、用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性的地集中采樣、集中輸出的方式來完成。一個掃描周期（工作周期）主要成分為以下幾個階段： （1）輸入采樣掃描階段 這是第一個集中批處理過程，PLC按順序逐個采集所有輸入端子上的信號，不論輸入端子上是否接線，CPU順序讀取全部輸入端，將所有采集到的一批輸入信號寫到輸入映像寄存器中，在當(dāng)前的掃描周期內(nèi)，用戶程序用到的輸入信號的狀態(tài)是否變化。即使此時外部

41、輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取，對于這種采集輸入信號的批處理，雖然嚴(yán)格上說每個信號被采集的時間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個差異對一般工程應(yīng)用可忽略，所以可以認(rèn)為這些采集到的輸入信息是同時的。 （2）執(zhí)行用戶程序掃描階段 這是第二個集中批處理過程，在執(zhí)行用戶程序階段，CPU對用戶程序按順序進(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、從左到右的順序進(jìn)行掃描</p>

42、<p>　　2.5 PLC的選型 </p><p>　　PLC目前主要的品牌有：美國AB，比利時ABB，松下，西門子，匯川，三菱，歐姆龍，臺達(dá)，富士，施耐德，信捷 創(chuàng)研等。 本設(shè)計(jì)中采用三菱公司的FX型PLC,其優(yōu)越的性能表現(xiàn)為極高的可靠性極豐富的指令集，易于掌握，便捷的操作，豐富的內(nèi)置集成功能，實(shí)時特性，強(qiáng)勁的通訊能力，豐富的擴(kuò)展模塊。 FX的特征: 1體積小, 尺寸: 160×80

43、×62mm由于其緊湊的設(shè)計(jì),FX可以適合于任何機(jī)器控制環(huán)境。 2 易于使用: 通過STEP7- Micro/Dos軟件可以非常方便地為FX編程,而且該軟件能夠在任何一臺IBM兼容個人計(jì)算機(jī)上使用,哪怕是一臺286 的微機(jī),要求MS-DOS5.0以上。 3 靈活多用: FX的輸入/輸出點(diǎn)可以支持各個領(lǐng)域的設(shè)備,如: 光電傳感器,驅(qū)動馬達(dá)按鈕開關(guān),燈,泵,攪拌器等</p><p>　　PLC 三菱FX的

44、特征如圖2-2所示</p><p>　　圖2-2plc三菱FX的特征</p><p>　　1 中央處理器(CPU):是控制系統(tǒng)的大腦,它根據(jù)用戶程序進(jìn)行控制,此次選擇CPU224作為本設(shè)計(jì)的主機(jī)。 </p><p>　　2 輸入和輸出(I/O):是系統(tǒng)的控制點(diǎn),輸入用于監(jiān)視現(xiàn)場裝置，輸出用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p>　　在本控制系統(tǒng)中，

45、需通過繼電器來控制220V的電機(jī)，結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際需要及系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和方便性，選擇增加EM223CN DC/RELAY晶體管拓展模塊。</p><p>　　3 編程口:用于連接編程設(shè)備,例如,一臺計(jì)算機(jī)或一個手持編程器如圖2-2所示。</p><p>　　在本控制系統(tǒng)中，需通過繼電器來控制220V的電機(jī)，結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際需要及系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和方便性，選擇增加EM223CN DC/RELAY晶體管

46、拓展模塊。</p><p>　　PLC的控制點(diǎn)數(shù)包括急停、開始、停止、開關(guān)控制、傳感器傳入信號、PC機(jī)控制指令、步進(jìn)電機(jī)的控制和PC機(jī)提取信號等。具體見圖2-2所示</p><p><b>　　第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1語音識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1硬件部分 </p&

47、gt;<p>　　語音的采集和數(shù)字化，硬件一般包括三個部分：傳感器及信號調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，PC機(jī)接口電路。但是由于聲卡已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，而且LabVIEW提供了對聲卡進(jìn)行操作的函數(shù)，所以在本系統(tǒng)中直接采用話筒和聲卡實(shí)現(xiàn)這部分功能。</p><p><b>　　3.1.2軟件部分</b></p><p>　　LabVIEW最顯著的特性之一是

48、對數(shù)據(jù)的圖形化顯示提供了豐富的支持。本系統(tǒng)借助LabVIEW的這一優(yōu)勢設(shè)計(jì)了功能強(qiáng)大、友好的系統(tǒng)用戶界面。但是LabVIEW的數(shù)據(jù)處理功能不夠強(qiáng)大，而本系統(tǒng)需要進(jìn)行大量復(fù)雜的運(yùn)算。為了彌補(bǔ)LabVIEW這方面的不足，本系統(tǒng)在LabVIEW中通過MATLAB Script節(jié)點(diǎn)調(diào)用MATLAB程序來完成語音的預(yù)處理和說話人的確認(rèn)等復(fù)雜運(yùn)算。整個系統(tǒng)從功能上可以分為語音采集模塊、訓(xùn)練模塊、確認(rèn)模塊三部分。</p>&l

49、t;p>　　3.1.3本實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行</p><p>　　實(shí)驗(yàn)時，聲卡參數(shù)通過前面板設(shè)置為單聲道、采樣頻率為11025Hz,數(shù)據(jù)格式為16位字長。本系統(tǒng)為與文本有關(guān)的說話人確認(rèn)系統(tǒng)，訓(xùn)練和識別所用的音節(jié)顯示在前面板的“口令”文本框中。訓(xùn)練時，每個說話人對指定的音節(jié)發(fā)音；識別時，每個說話人再對（同訓(xùn)練時）相同的音節(jié)發(fā)音；對于真的待確認(rèn)者和假的待證實(shí)者，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，該系統(tǒng)較好的完

50、成了對說話人身份的確認(rèn)，識別準(zhǔn)確率較高。</p><p>　　3.2PLC模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 車庫自動門控制系統(tǒng)的控制要求</p><p>　　PLC上電投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。 車庫門設(shè)計(jì)為卷閘式，用一個電機(jī)來拖動卷閘門。正轉(zhuǎn)接觸器KM1使電機(jī)開門，反轉(zhuǎn)接觸器KM2使電機(jī)關(guān)門。在庫門的上方裝設(shè)一個超聲波探測開關(guān)，超聲波開關(guān)

51、發(fā)射超聲波。 </p><p>　　（1）plc上電，當(dāng)人在車內(nèi)發(fā)出語音信息通過傳感器傳入車庫內(nèi)，車庫內(nèi)通過語音識別認(rèn)定正確時，產(chǎn)生輸出電信號，由該信號啟動接觸器KM1，電機(jī)M正轉(zhuǎn)使卷閘門上升開門，當(dāng)?shù)竭_(dá)開門限位開關(guān)位置時，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　（2）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員或其他小動物，正在卷閘門的下方時，卷閘門輕微觸碰到對方時，立即由下降反彈至上升狀態(tài)，防止造成的意外傷害

52、。</p><p>　?。?）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制存在一定的問題，增加手動開門和關(guān)門開關(guān)。</p><p>　　3.2 控制程序的編制及硬件接線圖 </p><p>　　3.2.1主電路圖如圖3-1所示</p><p>　　圖3- 1 自動車庫門主電路電路</p><p>　　3.2.

53、2 PLC控制接線圖如圖3-2所示</p><p>　　圖3-2 控制接線圖</p><p>　　3.3.3 PLC機(jī)型的選擇 </p><p>　　為了完成設(shè)定的控制任務(wù)，主要根據(jù)硬件接線圖輸入輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存的多少來選擇PLC的機(jī)型，由于所學(xué)PLC是松下，所以優(yōu)先從松下PLC中選型。本控制系統(tǒng)的輸入點(diǎn)數(shù)有14個，輸出點(diǎn)數(shù)有10個，共24個輸入輸出點(diǎn)，再考

54、慮15%~20%的備用擴(kuò)展余量，松下FP0系列PLC可以作為該控制系統(tǒng)的PLC。 </p><p>　　除了由輸入/輸出點(diǎn)數(shù)來選擇PLC機(jī)型，還應(yīng)考慮PLC的存儲器容量。由于程序存儲器容量與諸多因素相關(guān)，不能準(zhǔn)確地算出程序容量，只能粗略的估算，一些項(xiàng)目所占的存儲空間可以參照一下估算原則： </p><p>　　開關(guān)量輸出：3~5步/點(diǎn) </p><p>　　

55、83;開關(guān)量輸入：5~10步/點(diǎn)</p><p>　　··定時器/計(jì)數(shù)器：3~5步/個 </p><p>　　最后所估算的總步數(shù)再加100%的備用量。本控制系統(tǒng)共用了4個定時器，所需的大概的總步數(shù)大約為（14×10+10×5+4×5）×（100%+100%）=420步。所以松下FP0系列PLC可以作為該控制系統(tǒng)的PLC。</

56、p><p>　　綜上所述，本控制系統(tǒng)的PLC主機(jī)定為松下FP0-C32。 </p><p>　　3.4車庫自動門控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 分段系統(tǒng)梯形圖及說明 </p><p>　?。?）緊急斷電控制程序：</p><p>　　當(dāng)遇到緊急突發(fā)情況發(fā)生時，緊急停止開關(guān)閉合，所有系

57、統(tǒng)斷電，所有PLC動作停止運(yùn)行，并定格當(dāng)時的情況保持不變，防止卷閘門自由下落，防止意外發(fā)生。</p><p>　?。?）語音識別控制程序：</p><p>　　但接收到語音命令時，身份識別繼電器開始工作，若信息反饋錯誤，則系統(tǒng)待機(jī)，重新循環(huán)掃描；若反饋的信息正確，為本車庫汽車或主人，執(zhí)行入庫程序。</p><p>　?。?）入庫照明開啟控制程序：</p>

58、<p>　　當(dāng)身份繼電器反饋的信息正確時，車庫內(nèi)的照明設(shè)施開啟，當(dāng)車庫門鎖閉后，照明設(shè)施斷電。</p><p>　?。?）入庫開關(guān)門控制程序：</p><p>　　當(dāng)傳感器接收到語音命令后，身份識別繼電器反饋的信息正確，為本車庫汽車或主人，車庫照明設(shè)施開啟，電機(jī)正轉(zhuǎn)，卷閘門開始上升，當(dāng)卷閘門升至最上位時，觸碰門上位開關(guān)，門上位開關(guān)斷開，電機(jī)停止工作；汽車駛進(jìn)，當(dāng)汽車完全駛進(jìn)車

59、庫時，光電開關(guān)閉合，延時10秒后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，卷閘門開始下降，當(dāng)卷閘門下降至最低端時，觸碰門下位開關(guān)，門下位開關(guān)斷開，電機(jī)停止下降，車庫門完全閉合。</p><p>　?。?）出庫開關(guān)門控制程序：</p><p>　　當(dāng)汽車準(zhǔn)備出庫時，汽車輪胎壓在車庫內(nèi)的壓力開關(guān)，壓力開關(guān)閉合，定時器開始30秒計(jì)時同時電機(jī)正轉(zhuǎn)，卷閘門開始上升，當(dāng)卷閘門升至最上位時，觸碰門上位開關(guān)，門上位開關(guān)斷開，電機(jī)停止工

60、作；汽車駛出，定時器30秒到時，電機(jī)反轉(zhuǎn)，卷閘門開始下降，當(dāng)卷閘門下降至最低端時，觸碰門下位開關(guān)，門下位開關(guān)斷開，電機(jī)停止下降，車庫門完全閉合，車庫內(nèi)照明設(shè)施斷電。</p><p>　?。?）防盜報(bào)警及關(guān)門控制程序：</p><p>　　在卷閘門片的最下面一片內(nèi)安裝水平裝置，在車庫門正常開啟或手動開啟的時候，水平裝置內(nèi)的小球始終處于中間位置擺動，當(dāng)車庫門受到非法外力撬動時，由于卷閘門片的傾

61、斜，裝置內(nèi)的小球滾到一側(cè)而觸碰防盜開關(guān)，防盜開關(guān)閉合，高音喇叭響起警報(bào)聲，同時自動報(bào)警設(shè)施自動向110報(bào)案。并且卷閘門始終處于緊緊鎖閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）下降遇阻力反彈再關(guān)門控制程序：</p><p>　　當(dāng)卷閘門正在下降的時候，若碰到下方正在通過的汽車、人或其他小動物時，而受到輕微的阻力，這時阻力開關(guān)由初始狀態(tài)常開變?yōu)槌ｉ]，使卷閘門快速上升，防止造成意外的傷害。當(dāng)卷閘門上升

62、至最高點(diǎn)時，計(jì)時開始，5秒后，卷閘門自動執(zhí)行下降操作。</p><p>　　（8）車庫內(nèi)起火控制程序：</p><p>　　當(dāng)車庫內(nèi)有煙霧或者明火時，火災(zāi)煙塵感應(yīng)開關(guān)閉合，高音喇叭響起，報(bào)警設(shè)施自動向消防隊(duì)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警，車庫內(nèi)屋頂及車庫外屋檐所有消防雨淋閥噴水同時卷閘門始終開啟至最高點(diǎn)，以方便消防隊(duì)及外人便于滅火。</p><p>　?。?）車庫外起火控制程序：<

63、/p><p>　　在卷閘門外有煙霧或者明火時，火災(zāi)煙塵感應(yīng)開關(guān)閉合，高音喇叭響起，報(bào)警設(shè)施自動向消防隊(duì)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警同時屋檐消防雨淋閥噴水，卷閘門始終處于關(guān)閉狀態(tài)以隔絕火災(zāi)繼續(xù)向車庫內(nèi)蔓延。</p><p>　?。?0）遠(yuǎn)程遙控開閉車庫門控制程序：</p><p>　　當(dāng)主人家有聚會，親朋好友到訪時，主人可在家附近的任意地方，可以遙控車庫門開啟和關(guān)閉，以便于將朋友的車輛駛進(jìn)車

64、庫內(nèi)，既大大的減輕了主人的勞動，又可以使車輛處于安全狀態(tài)。（11）來車又走控制程序：</p><p>　　當(dāng)主人或自家汽車回來后，plc按程序執(zhí)行入庫程序，若主人有突發(fā)情況需要離開時，這時車庫門可能處于開啟狀態(tài)，而缺乏關(guān)閉指令，車庫則處于危險(xiǎn)情況，此時，身份識別繼電器反饋的信息正確則開啟30秒延時關(guān)閉車庫門，若汽車超過30秒沒有觸碰光電開關(guān)，則車庫執(zhí)行門閉合指令。</p><p>　?。?

65、2）出入車庫溫馨提示控制程序：</p><p>　　當(dāng)汽車入庫時，觸碰光電開關(guān)，光電開關(guān)閉合，則入庫溫馨提示“歡迎回家，現(xiàn)在時刻??”；當(dāng)汽車準(zhǔn)備出庫時，觸碰壓力開關(guān)，壓力開關(guān)閉合，則出庫溫馨提示“請系好安全帶，現(xiàn)在天氣??”，溫馨提示的時時刻刻的更新，為車主創(chuàng)造了安全的意識及家的感覺，更多的增加了車庫的智能化、人性化。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)使用注意事項(xiàng) </p>

66、<p>　　4.1使用時需要注意的一些事項(xiàng)</p><p>　　（1）溫度 PLC要求環(huán)境溫度在0～55℃。安裝時不能把發(fā)熱量大的元件放在PLC下面。PLC四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗</p><p>　　（2）濕度 為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度一般應(yīng)小于85%</p><p>　?。?）振動 應(yīng)使PLC

67、遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的振動源?？梢杂脺p振橡膠來減輕柜內(nèi)和柜外產(chǎn)生的振動的影響</p><p>　　（4）空氣 如果空氣中有較濃的粉塵、腐蝕性氣體和鹽霧，在溫度允許時可以將PLC封閉，或者將PLC安裝在密閉性較好的控制室內(nèi)，并安裝空氣凈化裝置</p><p>　?。?）使用“手動’檔時，按下按鈕后，不要長期按按鈕，以免損壞機(jī)器。 </p><p>　　（6）使用后，應(yīng)該注意保護(hù)

68、，不要隨意刪改程序。 </p><p>　?。?）注意說明書中的安全警告，了解哪些違法控制可能會造成安全事故。 </p><p>　?。?）為了防止自動運(yùn)行時對設(shè)備和人員造成傷害，應(yīng)增加保護(hù)回路，加強(qiáng)人員的巡視和維護(hù)。 </p><p>　　第五章 車庫自動門維修全程指南 </p><p><b>　　5.1</b>

69、;</p><p>　?。?）自動門必須知道的注意事項(xiàng)？</p><p>　　應(yīng)該避免的自動門維修方法可能原因：</p><p>　　1.自動門軌道及吊輪不能上油；否則吊架上的滾輪有滑動現(xiàn)象，使門發(fā)生碰撞。</p><p>　　2.長時間沒有使用的情況下請關(guān)閉電源。</p><p>　　3.發(fā)生異常請勿隨意拆裝，請與專

70、業(yè)人員聯(lián)系。 </p><p>　　（2）自動門不停自開自關(guān)？ </p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　1．雷達(dá)傳感器失靈。</p><p>　　2.有活動的物體處于感測范圍。 </p><p>　　3.門片開關(guān)碰到障礙物。 </p><p>

71、　　（3）自動門運(yùn)行時門片抖動？ </p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　1.地下導(dǎo)軌或制擺器磨損或有障礙物。</p><p>　　2移動吊門和軌道發(fā)生磨損或有障礙物。</p><p>　　（4）自動門門扇開關(guān)時發(fā)生跳動？ </p><p><b>　　可能

72、原因：</b></p><p>　　1.上軌道與下軌道有異物卡住。</p><p>　　2.上吊輪與下吊輪之間有異物嵌入。</p><p>　?。?）門扇開關(guān)時自動門速度太慢？ </p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　1.控制器速度調(diào)的太慢。</p&

73、gt;<p>　　2.皮帶可能太過松動。</p><p><b>　　3.電壓異常 </b></p><p>　　4.活動門扇可能與導(dǎo)軌或固定門扇與地面發(fā)生摩擦</p><p>　　5.自動輪與導(dǎo)軌摩擦。 </p><p>　　（6）自動門活動門扇關(guān)閉時發(fā)生碰撞？ </p><p>

74、;　　可能原因： </p><p>　　1.感應(yīng)器故障，檢查感應(yīng)器之感應(yīng)燈號是否正常。 </p><p>　　2.電線接頭松膠（短路）。 </p><p>　　3.可能馬達(dá)過熱，待冷卻后便能恢復(fù)正常。</p><p><b>　　4.控制器燒壞。</b></p><p><b&

75、gt;　　5.皮帶脫落。 </b></p><p><b>　　6.異物卡住。 </b></p><p><b>　　7電壓異常。</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　這次的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)業(yè)讓我暴露了許多缺點(diǎn)和不足： 

76、;</p><p>　　首先是基礎(chǔ)知識的掌握不扎實(shí)，這讓我在畢業(yè)論文的初期進(jìn)展相當(dāng)慢，因?yàn)槲乙パa(bǔ)齊所缺失的專業(yè)知識，感覺有些吃力，書到用時方恨少；</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)使我學(xué)會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，

77、超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會了堅(jiān)持不懈，不輕易言棄。設(shè)計(jì)過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。 PLC技術(shù)對于我們這個專業(yè)來說是非常重要的，PLC技術(shù)在日常生活中也是到處可見的，雖然我對這門專業(yè)的了解還只是冰山一角，但是通過本次課設(shè)，讓我對PLC這門專業(yè)的興趣更加的濃，所以我想在以后的生活學(xué)習(xí)中多看一些關(guān)于PLC的知識

78、，多學(xué)習(xí)，多思考，多應(yīng)用！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張雄偉,陳亮. 現(xiàn)代語音處理技術(shù)及應(yīng)用[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.</p><p>　　[2] 李晶皎. 嵌入式語音技術(shù)及凌陽16 位單片機(jī)應(yīng)用[M] . 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.</p><

79、p>　　[3] 上滑道車庫門通用技術(shù)條件(討論稿)，中國建筑金屬結(jié)構(gòu)2002,9:7～ 12.</p><p>　　[4] 杜菲,張新.基于MCGS組態(tài)軟件的自動車庫門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2009(2):47～ 49.</p><p>　　[5] 劉敬濤.我國車庫門行業(yè)的現(xiàn)狀[J]，中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2004(3):10～ 11.</p><p>

80、;　　[6]劉穎慧等編著，電機(jī)拖動基礎(chǔ)---理論與實(shí)踐[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2011.8</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　至此，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的寫作可以畫上圓滿的句號了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我?guī)椭畲蟮木褪俏业闹笇?dǎo)老師楊紅霞和周微和實(shí)習(xí)老師張曉麗。在我中途調(diào)試時遇到的困難，老師都給我做了詳細(xì)的分析指導(dǎo)，讓我對程序有了更深的了解，在分析

81、琢磨中層層向正確的結(jié)果邁進(jìn)，最終找到解決的對策。老師的做法正應(yīng)于那句授人以魚不如授人以漁的說法，是他真正教會我針對問題尋求解決的方法。 在這里衷心地對楊紅霞老師和周微張曉麗說聲謝謝。老師，您辛苦了！ 最后愿母校明天能夠更加輝煌騰達(dá)。 </p><p><b>　　學(xué)生簽名：陳將</b></p><p>　　日 期：2016年5月</p>