车载蓝牙语音控制系统的设计与实现

叶涛涛

【摘要】 随着人们的物质生活水平的不断提高，汽车的数量也在不断增加，对于汽车的安全性、实用性、舒适性的要求也在不断增多。本文将针对车载蓝牙的语音控制系统进行设计，以期待为汽车行业的发展和驾驶员的操作便捷、安全作出贡献。

【关键词】 车载蓝牙 语音控制系统 设计

前言：汽车已经成为人们出行的代步工具，在今天的社会中是极为普遍的产品。但是近几年驾驶安全事故频发，车辆的出行安全已经成为人们广泛关注的问题。因此为了提高车辆的安全性，加强驾驶员的行车注意力，避免悲剧的发生。我们将采用语音控制来取代传统的手工操作的方式，进行车载蓝牙语音控制系统的设计研究。

一、车载蓝牙语音控制系统的硬件设计

1.1 芯片的选择

在进行车载蓝牙语音控制系统设计中，我们将该系统的功能设计目标设定为，可以通过驾驶员发出语音指令之后，系统可以对语音信号进行处理，最终转化为车辆的控制信号，对车辆中的相关设备进行控制与调试。要想实现以上功能的设计，主要是依靠于蓝牙芯片与语音处理芯片来发挥作用的，因此要进行相应的芯片的选择[1]。蓝牙语音控制系统由于主要是对声音进行处理，所需的数据信息较大，计算比较复杂且对于计算的准确性要求是极高的，因此要选用DSP芯片进行语音信息的处理。我们在系统设计中所采用的芯片为Blue Core5。

1.2 蓝牙语音控制开发方案

1.2.1 单芯片方案

Blue Core5的单芯片开发方案主要就是将该芯片作为主芯片来实现整个语音控制系统的功能。将Blue Core5芯片作为媒介以实现系统中相关软件功能和蓝牙的协议栈，从而可以实现通过驾驶员的外部通讯，来完成相关操作。通过该芯片进行系统开发可以实现不用外部MCU进行数据处理，进而使产品的生产成本减少，同时所开发的产品体积也会较小应用起来更加的方便。但是进行单芯片的系统开发，整个系统就会相对变得复杂，进而使生产周期变得较长。

1.2.2 模块化方案

模块化方案开发就是指将Blue Core5芯片设定为蓝牙的基带传输设备，至于其他的系统软件功能以及蓝牙的协议栈都交给外部处理器进行执行。该方案的系统复杂性相对减弱且开发周期也得到缩短，但是相较于单芯片的开发方案来讲硬件的生产成本较高，因此较适用于软件功能相较复杂的系统功能开发。

1.3 硬件电路的总体设计

车载蓝牙语音控制系统的设计中，我们所设计的系统功能的实现所需要的软件功能相对简单，因此选用单芯片的设计方案进行实际开发。将Blue Core5芯片作为整个系统的主控芯片，与其他的外围器件如天线模块、电源电路以及充电电路和键盘等部分共同构成整个硬件系统[2]。该蓝牙模块主要是用来与蓝牙网关进行无线通信的，它可以将驾驶员输入的语音信息中产生的回声和噪音进行消除或抑制。进而使语音信号可以清晰的传输给控制系统进行控制信号的转换，最终在以蓝牙数据的形式传送给蓝牙网关。

二、车载蓝牙语音控制系统的软件设计

2.1 应用程序开发

进行车载蓝牙语音控制系统软件开发中，我们采用Blue Lab4.1开发软件。该软件是专门被用来进行蓝牙单芯片应用软件开发的工具，主要是由集成开发环境、底层协议栈以及开发工具软件和软件中间层库四部分构成。此开发软件为设计用户提供了一款可进行下载、在线调试以及编辑和编译操作的集成开发环境即xIDE。通过xIDE集成开发环境中的C语言和DSP编译器进行蓝牙语音控制系统中的应用层程序开发。在编辑好相关操作程序后，点击编译指令，会自动生成与函数库连接形成的目标代码[3]。对目标代码进行检测无误后，xIDE开发环境可以将程序下载到芯片中，继续点击调试指令。xIDE为车载蓝牙语音控制系统提供较为完善的调试功能，通过SPI接口不仅可以实现在线调试的功能，还能够对系统程序的运行过程、变量内容以及存储器内容和函数调用等程序信息进行跟踪。

2.2 软件详细设计

2.2.1 主程序设计

我们将车载蓝牙语音控制系统的软件主程序工作流程设计为，在用户操作系统时进入初始化模式，处在等待用户操作模式。如果用户在5分钟之后不对系统进行任何操作，则就会自动进入休眠状态。如果在此期间用户通过按键进行操作，则系统执行相关功能。如果程序进入休眠状态之后，用户想要再次启动装置，则要对程序进行复位触发，触发成功之后，系统程序自动进入初始化阶段。如触发没有成功，系统就会继续等待直到复位触发成功才会进入初始化阶段。

三、结语

随着科学技术的不断发展，车载的语音控制系统会越发的便于人们的使用，为人们行车的安全性带来保障。与此同时，将各项功能进行语音的集中控制，减少了驾驶员按键操作的麻烦，带来了更多的舒适与便捷。

参 考 文 献

[1]夏峰，陆珂伟，陈启军.语音控制的多功能车载终端系统的设计与实现[J].机电一体化，2008，08：48-51.

[2]孙保群，郭恒飞，王琼.基于非特定人车载音响语音控制系统的设计与实现[J].微型机与应用，2011，05：105-108.