一种基于SPCE061A单片机的燃气炉灶语音控制装置
l硬件设计
1.1电路设计
该装置的电路系统由三部分构成：检测火焰的传感器电路，高压点火电路和电动燃气阀等执行部分，以SPCE061A单片机为核心的信号处理与控制部分。火焰传感器采用红外测温传感器，该传感器是采用辐射测温原理，检测燃气炉灶的火焰情况，高压点火电路则选择可控高压点火模块，为了实现火焰是连续可调的要求，气源的控制采用了电动气阀。为了实现语音控制和语音提示，该装置的信息处理和控制单元选择了凌阳公司的SPCE061A单片机，该单片机具有强大的语音处理和语音控制能力，能轻松完成该装置的控制目的。该装置的原理如图1所示。
图1 原理框图
1.2装置工作原理
本装置的主要功能有4个：点火、熄火、火力调节、报警。要完成3个任务：一是语音任务，主要负责监听命令和语音报警，要求采用非特定语音识别技术，这主要是考虑对任何使用者语音命令都要有效；二是火焰传感任务，主要负责火焰的传感信号处理；三是控制任务，实现对燃气阀的控制和对点火电路的控制。该装置的功能虽然有点简单，但内部操作却并不简单，3个任务必须相互通信，相互协调工作，才能完成该装置的功能和保证该装置的性能，才能发挥操作系统的优越性和充分利用CPU的资源。
首先，该装置上电复位后，SPCE061A单片机就开始自检，检测传感器是否正常，检测麦克风是否正常，检测燃气阀是否关闭，检测高压点火电路是否正常，随后，该装置处于待用状态。当有有效的语音命令出现时，SPCE061A单片机就会按照语音命令的内容实现对燃气炉灶的控制，对于燃气炉灶在使用过程中出现的异常，该装置也能快速地自动完成对燃气炉灶的控制处理，以避免出现危险。为了使用上的方便，该装置还设计了键盘手动控制子系统，便于手动操作控制燃气炉灶。
2软件设计
该语音控制装置的硬件电路结构简单，工作量较大的是软件的开发，为了达到设计要求，实现需要的功能，保证该装置的性能，对该装置的程序进行了认真的设计和编制，其程序框图如图2所示。
图2 程序框图
程序的运行过程如图3所示。
图3 程序运行过程图
系统上电复位，程序从Ox0000地址开始执行，程序一开始就先初始化μC/OSⅡ操作系统，并向系统注册FIQ TPMA VEC中断，这是个语音中断。接着创建3个任务，优先级分别为：O，1，4.任务一的主要功能是保证其他两个任务运行；任务二的主要功能是负责火焰传感；任务三的主要任务是负责监听命令和语音报警。最后启动μC/OSⅡ操作系统。程序从主函数main，转到了μC/OSⅡ操作系统任务之间的切换。任务一先运行，保证任务二、三运行。如果点火命令执行则任务三把COMMNOE FLAG置1，FireOpened置O，并检测FireOpened是否为1，如果为1，则关闭电子打火。火焰点着后，任务二把FireOpened置1.COMMNOEFLAG置0.如果熄火命令执行，则任务三把FireClosed置1，任务二检测到FireClosed为1，则不报警，否则报警。
3结语
将语音控制技术应用于燃气炉灶，这是一个非常有意义的尝试，鉴于目前市场上并没有相同产品出现，应该说也是很有创意的开发，从实验的结论来看，对于提高燃气炉灶的使用安全性，改善操控性都有非常明显的效果。虽然该装置的开发离成熟的产品面市还有一段路要走，主要就是如何让燃气炉灶与控制装置合二为一，成为一个成熟的产品走向市场，但相信这类产品的面市，一定能得到用户的认可，受到用户的欢迎。
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