<h3>* 1、项目功能介绍</h3> <p>本项目是基于国民技术N32G430C8L7的智能控制设备设计，功能是能够语音识别或手机控制设备，语音识别控制通过语音识别模块识别指令，进而控制相关的设备；手机控制是通过蓝牙模块与板子进行通信，从而实现手机对设备工作进行控制。</p> <h3>*2、方案介绍</h3> <p>2.1系统方案结构</p> <p>本方案设计的架构如图2.1所示，主要分为LED灯模块、语音识别模块、蓝牙模块、舵机、光线检测模块、主控制器N32G430C8L7等组成，旨在使用离线语音识别或手机控制智能设备，模拟智能家居系统。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/C52qXriZYgwZsvKOvFTyNvS16uf3TV7k7f6vUTDj.png" alt="C52qXriZYgwZsvKOvFTyNvS16uf3TV7k7f6vUTDj.png"></p> <p>2.2硬件电路连接设计</p> <p>具体电路详看与原理图设计。</p> <p> </p> <h3>* 3、实物图</h3> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/L0RcfkY35uMEsnAcqR8iPan02CL8vQGmno7wh8jp.png" alt="L0RcfkY35uMEsnAcqR8iPan02CL8vQGmno7wh8jp.png"></p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/VCkxCcuKInPsUO9mDrWEDFb21loB0sMvsiERf0Qf.png" alt="VCkxCcuKInPsUO9mDrWEDFb21loB0sMvsiERf0Qf.png"></p> <p> </p> <h3>*4、部分功能模块</h3> <p>​</p> <p> 4.1电源部分</p> <p>根据国民技术提供的手册可知主控制器N32G430C8L7需要 2.4V 至 3.6V 的工作电压(VDD)，VDD 为外部电源。因此本设计的电源部分通过 USB 口供 5V 电源，再使用稳压芯片 AMS1117-3.3V 将供电电压 5V 转换成 3.3V 电压。SW1 为电源的开关；C1、C2 是输入电容，作用是对输入电源进行滤波；C3、C4 是输出电容，作用是抑制自激振荡。LED 灯为电源指示灯。电源部分的电路原理图如图所示。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/30fS3MKMizGbRWlYm5BUDE2t7aVohtuXlbTEIMIx.png" alt="IMG_256"></p> <p style="text-align:center;">图4.1.1 电源电路</p> <p>4.2LED模块电路</p> <p>LED模块是由四个LED灯（照明灯、红灯、蓝灯、绿灯）和限流电阻组成。LED灯的阳极接上拉电阻，阴极接IO，分别接PA4、PA5、PA6、PA7。当IO口输出低电平时，LED亮；输出高电平时，LED灯熄灭。电路如图所示。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/dGX3Jdz3oExUtjXwAz4ydp447Z82FqihGx5GsKOh.png" alt="IMG_256"></p> <p style="text-align:center;">图4.2.1 LED模块电路</p> <p>4.3BOOT选择电路、复位电路、下载调试接口电路</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/4KznTh3kXbqcrZhgtrTCL08ppawYi1cY3v0vP77S.png" alt="IMG_258"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/u69eBuctvqBeETm4PBNNZ1A244F5rozz9O9Jnxwu.png" alt="IMG_259"></p> <p style="text-align:center;">图4.3.1 下载调试电路</p> <p>4.4 SG90电机</p> <p>舵机是由脉冲信号控制的，该脉冲信号一般需要一个20ms的时基脉冲，高电平一般是0.5ms到2.5ms。（如图4.4.1所示），当脉宽变化时，舵机角度也会变化，且两者的变化成正比，因此，可通过根据它们这个关系来调节占空比的大小，从而改变舵机的位置。本项目通过引脚输出 PWM 信号从而来控制舵机转动角度，从而实现设备的开关的功能。本次设计使用的舵机（实物图如图4.4.2）角度与脉冲宽度的对应关系如表4-4-1所示。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/MocA2hCSe8hrtuJKCaRCbR6kkOIqTWeJuhYyrqSr.jpeg" alt="1_14132610"></p> <p style="text-align:center;">图4.4.1 舵机的控制要求</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/IYXrBuik2KMqphJ9owvU9IUXE7rDjyizCUC8AWBL.jpeg" alt="ab6a4d2aaf798f32550b2947288c63f" width="216" height="221"></p> <p style="text-align:center;">图4.4.2 舵机实物图</p> <p style="text-align:center;">表4-4-1 脉冲宽度与舵机旋转角度关系</p> <table style="border-collapse:collapse;height:54px;width:37.2343%;margin-left:auto;margin-right:auto;"><tr style="height:27px;"><td style="width:17.6171%;height:27px;"> <p>脉冲宽度</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>0.5ms</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>1.0ms</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>1.5ms</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p style="text-align:center;">2.0ms</p> </td> <td style="width:11.1731%;height:27px;"> <p>2.5ms</p> </td> </tr><tr style="height:27px;"><td style="width:17.6171%;height:27px;"> <p>舵机角度</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>0°</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>45°</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>90°</p> </td> <td style="width:11.419%;height:27px;"> <p>-135°</p> </td> <td style="width:11.1731%;height:27px;"> <p>-180°</p> </td> </tr></table><p>4.5BLE透传模组</p> <p>HC05模块，是一款高性能主从一体蓝牙串口模块，可以同各种带蓝牙功能的电脑、 主机手PDA 、PSP 等智能终端配对，该模块支持非常宽的波特率范围： 4800~1382400 ，并且模块兼容 5V 或 3.3V 单片机系统，可以很方便与您的产品进行连接。使用比较灵活、方便。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/9bXWgSxLPSgiJKOZegfroKArvxYUf5cAQ9Gdtm5d.png" alt="9bXWgSxLPSgiJKOZegfroKArvxYUf5cAQ9Gdtm5d.png"></p> <p style="text-align:center;">图5.1.1 HC05 蓝牙透传模块</p> <p> </p> <p>1、LED 配对状态输出；配对成功输出高电平，未配对则输出低电平。<br>2、KEY 用于进入AT状态；高电平有效（悬空默认为低电平）。<br>3、RXD 模块串口接收脚（TTL电平，不能直接接RS232电平!），可接单片机的TXD<br>4、TXD 模块串口发送脚（TTL电平，不能直接接RS232电平!），可接单片机的RXD<br>5、GND 地<br>6、VCC 电源（3.3V~5.0V）</p> <p>4.6语音识别模块</p> <p>本项目选用 SU-03T 模块来实现语音识别功能，先对外界的声音进行识别，再判别对应的信息，产生对应的指令，接着将指令通过串口通信的方式与N32G430C8L7单片机通信，单片机再控制设备实现对应的功能。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/1ht5DPx6JF1mfmtDP1HQtRi2vIzbVuoE29bSjqlQ.png" alt="1ht5DPx6JF1mfmtDP1HQtRi2vIzbVuoE29bSjqlQ.png"></p> <p style="text-align:center;">图4.6.1 SU-03T模组</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/xMqAEzDzXTRLlcORlOEF3V7aLKqU4O7AccUNnAgN.png" alt="xMqAEzDzXTRLlcORlOEF3V7aLKqU4O7AccUNnAgN.png"></p> <p style="text-align:center;">图4.6.2 SU-03T模组管脚示意图</p> <p> 为了方便使用，将SU-03T扩展设计电路图和与芯片接口连接的电路如图。</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/9PaZl0lPHTJCt1CYsyg1YpzfjyUZpwNAHUx1Apfl.png" alt="9PaZl0lPHTJCt1CYsyg1YpzfjyUZpwNAHUx1Apfl.png"></p> <p style="text-align:center;">图4.6.3 SU-03T扩展模块原理图</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/8mj3Iyd7gMeBAPoD6r2ZtaRjQaeocQmyH9bVaYb7.png" alt="8mj3Iyd7gMeBAPoD6r2ZtaRjQaeocQmyH9bVaYb7.png"></p> <p style="text-align:center;">图4.6.4 语音识别模块原理图</p> <h3>*5、软件部分</h3> <p>本项目的程序流程图如图所示：</p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/9IpkDtN544uPifU8ZCWSBqe5EbhFLfo7HSEmDyDp.png" alt="9IpkDtN544uPifU8ZCWSBqe5EbhFLfo7HSEmDyDp.png"></p> <p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/lkJq3586WZx9Bn6Kkm5sqxhQ3O52otKcvRcG7QVV.png" alt="lkJq3586WZx9Bn6Kkm5sqxhQ3O52otKcvRcG7QVV.png" width="680" height="349"></p> <h3>*6.遇到的问题</h3> <p>在此项目之前我从来没有焊接过芯片，只焊接过开关、USB、0805比较简单的元器件，而本次设计使用的N32G430C8L7芯片，封装为LQFP48，ic引脚比较密集，对于从未焊接过的我来说，是一件极大的挑战，在焊接过程中容易导致焊锡粘在一起，容易把芯片焊接坏，经过几次焊接后，终于焊接成功。</p> <h3>*7.收获</h3> <p>非常感谢和有机会参加这次暑假训练营活动，在这个过程中，虽然时间非常紧，但却学到了很多知识。</p> <p>1.本次项目是我第一次使用嘉立创EDA专业版，在这次活动中学会了使用专业版。</p> <p>2.新接触了国民技术MCU的开发工程。</p> <p>3.学会焊接LQFP48封装的芯片的技巧。</p> <p>4.希望以后有更多的机会参加立创的活动。</p>