畢業設計（論文）作業本題目：基于FM1702的射頻卡讀寫系統設計1.原始依據（包括設計或論文的工作依據、研究條件、應用環境、工作目的等）工作基礎：掌握51單片機基本原理，能夠使用C51完成相關應用，了解射頻卡的基本工作原理。研究條件：帶有FM1702射頻卡讀寫模塊的51單片機實驗系統。應用環境：基于FM1702的單片機讀寫模塊程序設計工作目的：掌握51單片機的C編程熟練使用Proteus/Protel作為電路設計和仿真的輔助工具了解射頻卡的安全認證和讀寫控制基于系統開發讀寫控制程序2.參考文獻[1]C語言單片機應用設計，馬忠梅，航空航天大學，2007。[2]基于FM1702的RFID讀寫器的設計與實現，邢海霞，索明和。嵌入式計算機，2007。[3]新概念51單片機C語言教程，郭天祥，電子工業，2008。[4]C程序設計（第三版），譚浩強，清華大學，2007。[5]8051微控制器和嵌入式系統，MuhammadAliMazidi等。3、設計（研究）內容及要求（包括設計或研究內容、主要指標和技術參數，并根據項目性質對學生提出具體要求。）1.掌握51單片機C編程。2、掌握射頻卡讀寫控制的基本原理和步驟。3、基于該模塊完成射頻卡基本讀寫控制程序的開發。4、在此基礎上，通過擴展外部輸入輸出設備，完成對射頻卡的讀寫控制。導師（簽名）年月日審核組長（簽名）年月日本科畢業設計（論文）開題報告主題名稱卡片讀寫系統部門名稱信息工程職稱自動化學生導師一、課題的由來及意義1990年代出現的自動識別技術。與傳統的磁卡和IC卡技術相比，射頻技術（RFID）具有非接觸、讀取速度快、無磨損等特點。無線射頻技術在讀寫器和射頻卡之間進行非接觸的雙向數據傳輸，以達到目標識別和數據交換的目的。與傳統條碼、磁卡和IC卡相比，射頻卡具有非接觸、快速讀取、無磨損、無環境影響、壽命長、使用方便、防碰撞功能等特點，可同時處理多張卡。同時。.目前，很多生產射頻技術RFID產品的公司都采用自己的標準，并沒有統一的國際標準。目前射頻卡可用的幾種射頻技術標準有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。應用最廣的是ISO14443和ISO15693，兩者都由物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和防沖突以及傳輸協議四部分組成。本主題中使用的RFID基于ISO14443技術標準。二、射頻技術發展現狀RFID直接繼承了雷達的概念，從而發展出一種充滿活力的全新AIDC技術——RFID技術。1948年，HarryStockman發表了《利用反射功率進行通信》，奠定了RFID的理論基礎。RFID技術發展史。20世紀，無線電技術的理論與應用研究是科學技術發展的最重要成果之一。RFID技術的發展可以分為10年：1941年到1950年，雷達的改進和應用催生了RFID技術，1948年奠定了RFID技術的理論基礎。1951年至1960年，早期RFID技術的探索階段主要是實驗室實驗研究。1961年至1970年，RFID技術理論得到發展，并開始了一些應用嘗試。1971-19802009年，RFID技術和產品研發處于大發展時期，各種RFID技術試驗加速。出現了一些最早的RFID應用。1981年至1990年，RFID技術和產品進入商業應用階段，開始出現各種規模的應用。從1991年到2000年，RFID技術的標準化越來越受到重視，RFID產品得到廣泛應用，RFID產品逐漸成為人們生活的一部分。2001年至今。標準化問題越來越受到人們的重視，RFID產品的種類越來越豐富，有源電子標簽也越來越豐富。無源電子標簽和半無源電子標簽均得到發展，電子標簽成本不斷降低，規模應用產業不斷擴大。三、研究目標使用非接觸式IC卡讀卡器模塊實現M1卡（IC卡）的讀寫操作，即在實驗盒的液晶顯示屏上顯示M1卡的卡號以匹配M1卡的數據。M1卡被讀/寫。.四、研究內容1.設計射頻卡的控制電路。設計合理的硬件電路來實現所需的讀/寫功能，包括單片機（51）系統的設計、鍵盤和顯示部分的設計等。2.編寫射頻卡的控制程序。包括RFID卡讀/寫/密碼驗證操作程序、與PC機通訊中斷處理程序、鍵盤顯示程序和內存讀寫程序。射頻卡的硬件和軟件進行調試，以達到研究目的。五、研究方法與手段MCUMCU主控制模塊LCD顯示模塊鍵盤模塊讀卡器芯片IC卡LED模塊鍵盤模塊功能：給MCU指令，使MCU對非接觸IC卡模塊進行讀/寫。LCD顯示模塊：讀操作時，顯示M1卡號，顯示“讀數據”，讀數據；寫入操作時，顯示M1卡號，顯示“WRITE”，寫入數據。LED模塊功能：用于動態觀察程序執行的具體位置，如：LED1找卡成功，LED2檢測沖突成功，LED3選卡成功，LED4加載密鑰成功，LED5驗證AUTHENT1成功，LED6驗證AUTHENT2成功，LED7讀卡成功，LED8讀卡成功。8255可編程模塊功能：對MCU進行編程，下載和調試程序。非接觸IC卡模塊功能：對M1卡進行讀寫操作并反饋給MCU。MCU主控模塊功能：分析計算輸入信號，控制非接觸IC卡模塊，給LCD和LED模塊數據和信號，等待鍵盤模塊的指令。實驗室現有設備：EL-MUT-III單片機教學實驗箱（含鍵盤和顯示模塊），帶射頻卡的擴展模塊。6.時間表2012.12.07-2013.03.15查找資料，了解射頻卡的功能和意義，應用單片機，完成開工報告。2.2013.04.01-2013.04.15編寫射頻卡控制系統程序。3.2013.04.16-2013.05.09調試系統軟硬件__4.2013.05.10-2013.06.01撰寫論文，準備答辯。8.主要參考文獻[1]慈欣欣，王斌，王朔．射頻識別（RFID）系統技術與應用[M]，2007。[2]游占清，柯勝，吳翔，林漢紅等。射頻識別（RFID）與條碼技術[M]，2007。[3]黃志偉.射頻集成電路芯片原理與應用電路設計[M]，2004.[4]博。射頻電路原理與實用電路設計[M]，2006.[5]慈欣欣,盛玉平,海波,等.建立企業級多網域系統[J].軟件世界，2000年。[6]慈欣欣，德才，王濤．RFID在物流中的應用與展望[J]．微機世界，2004年。[7]慈欣欣，曾榮仁．射頻識別技術在美軍中的應用分析[J].自動識別技術與應用，2004。[8]慈欣欣，RFID技術發展與創新[J]．微型計算機世界平面，2005年。[9]慈欣欣，曾榮仁，王濤．2005年RFID應用回顧[J].微機世界，2005。[10]王忠民，程海。EPC與物聯網[M].：中國標準，2004。[11]大才等。射頻識別（RFID）技術[M].：電子工業，2001。[12]盧永寧.非接觸IC電子技術原理與應用[M]，：電子工業，2006。[13]胡漢才.單片機原理與接口技術[M]，清華大學，2010.[14]大彩．射頻識別技術（RFID）[M]．:電子工業，2001。[15]洪宇．RFID系統概論[M]．臺北：文奎信息股份有限公司，2004。[16]刁建成．RFID原理與應用[M]．臺北：全華科技圖書有限公司，2005。[17]程海，朵．現代自動識別技術與應用[M].：清華大學，2003。[18]邱應清．RFID實踐——非接觸式智能卡系統開發[M]．臺北：雪冠營銷有限公司，2005。[19]邦元.射頻通信電路[M].：科學，2003。[20]周朝東等．天線與無線電波[M].：電子科技大學，2002。[21]LawrenceRabiner和BiingHwangJuang，語音識別基礎。普倫蒂斯·霍爾NewJersey，1993年[22]YMLam、MWMak和PHWLeong，“語音識別系統的固定點實現”。國際信號處理會議論文集Dallas。2003年[23]SoshiIba、ChristiaanJJParedis和PradeepK.Khosla。“交互式多模式機器人編程”。國際機器人研究雜志(24),pp83–104,2005[24]黃X.等。“SPHINX-II語音識別系統：概述”。計算機語音和語言7(2)：第137-148頁，1993年。[25]特里姆努克，杜薩迪。（2001年）。語音識別在FPGA上的實現。（碩士研究，亞洲理工學院，2001年）。曼谷：亞洲理工學院。[26]斯里哈魯克薩，詹維特。（2002年）。一種實時語音識別的ASIC設計。（碩士研究，亞洲理工學院，2002）。Bangkok:亞洲理工學院。選題是否合適：是□□項目能否實現：是□否□導師（簽名）年月日題目是否合適：是□否□項目能否實現：是□否□審核組長（簽名）年月日題目：基于FM1的射頻卡讀寫系統設計702摘要本文介紹了一種基于復旦微電子FM1702SL模塊，以STC89C52單片機為控制器，以射頻技術為核心設計的非接觸式IC卡讀寫器。設計。然后介紹了TypeA常用的卡Mifare1ICS50及對應的讀卡器（使用專用射頻讀卡器集成芯片FM1702）的設計方法和電路，并描述了系統各模塊的組成和原理詳細介紹了天線的設計規則，并根據項目要求詳細介紹了所設計的A型讀卡器射頻模塊的實現方案。最后介紹了系統設計的軟件部分，介紹了FM1702的主要特點（如防碰撞、三重驗證等）與Mifare1非接觸IC卡通信及一些重要的軟件模塊，以及實際測試結果展示并證明閱讀器已完成基本功能，運行穩定可靠。關鍵詞：STC89C52；FM1702；米法爾1；我知道了目錄第1章引言21.1研究背景21.2RFID技術的優勢21.3研究意義和目的21.4研究內容2FM1702的讀卡器硬件電路設計22.1系統結構22.2系統工作流程22.3可靠性和可行性分析22.4主控模塊22.5讀卡器模塊22.6Mifare1S50非接觸式IC卡介紹22.7顯示模塊2FM1702的讀卡器軟件設計23.1主程序23.2FM1702初始化子程序23.3找卡等待23.4讀卡子程序23.5主要功能2的其他功能第四章總結與展望24.1總結24.2展望2參考文獻2附錄二外語資料中文翻譯至第一章介紹1.1研究背景目前，許多國家的城市支付體系存在諸多問題。例如，大量使用現金交易，管理不規范。一張卡只適用于一種支付場合。原有的磁卡系統和安全性較差，卡本身使用方便。損害等。人們使用金錢的機會越來越多，大規模的現金交易不方便且不安全。因此，一個安全、可靠、易于操作和管理的支付系統將在城市發展中發揮積極作用。單片機主要用于控制，其應用領域遍及各行各業，從航天飛機到小冰箱、彩電、日常生活中的單片機。單片機在國外廣泛應用于家用電器、通訊、儀器儀表、汽車電子、工業控制等諸多領域。單片機幾乎在人類生活的每一個領域都顯示出強大的生命力。隨著單片機性能的進一步提高，將得到廣泛應用。射頻卡是近年來出現的一種新型卡。IC（E2PROM和一些CPU）嵌入卡中。因為它保存的信息比較可靠和安全，可以讀寫上萬次，可以存儲大量的數據。射頻卡技術實現了生產線的自動控制和監控，提高了生產率，改進了生產方法，節約了成本。射頻卡系統用于智能倉庫貨物管理，可有效解決與貨物流轉相關的信息化管理，不僅提高貨物處理速度，還可以監控貨物的所有信息。同時，射頻卡的安全性和保障性非常高，操作方便快捷。在支付系統中，應用了單片機技術和射頻卡技術，控制簡單，功能擴展方便，管理更高效，結合了兩者的優點。該系統必將在城市支付中發揮重要作用。1.2RFID技術優勢IC卡按卡與外界數據傳輸的形式分為接觸式IC卡和非接觸式IC卡。接觸式IC卡通過8個觸點從讀卡器獲取能量和交換數據；非接觸式IC卡通過射頻感應從讀卡器獲取能量并交換數據，因此非接觸式IC卡也稱為射頻卡。接觸式IC卡現在很常見。這種卡的讀寫操作緩慢且不方便。每次讀卡和寫卡時，必須將卡正確插入讀卡器的插槽中，才能完成數據交換。這樣頻繁讀卡/寫卡很不方便，而且IC卡的觸點外露，容易損壞和弄臟，導致接觸不良。非接觸式IC卡是基于電磁感應原理開發的產品。其讀寫操作只需將卡放在讀卡器附近一定距離即可實現數據交換，無需任何接觸，使用非常方便、快捷、不易損壞。目前，飛利浦的Mifare卡是國內市場的主流產品，應用廣泛。其典型型號為Mifare1S50，具有1K字節的EEPROM用于存儲數據，分為16個區域，每個區域都有自己獨立的密碼，具有完善的安全機制。Mifare卡是一種智能卡，內置有中央微處理器等，使卡的安全、鑒權邏輯等微操作控制有序進行。Mifare讀卡器的設計一般采用飛利浦生產的讀寫模塊MCM200或MCM500。隨著技術的進步，飛利浦現在生產功能和性能更好的讀卡器芯片（例如：MF-RC500），我們基于該芯片設計和開發MifareRF讀卡器。1.3研究意義和目的城市公交系統、高速公路、地鐵自動收費系統、水電費征收系統、醫療保險系統等，將直接影響到人民群眾的日常生活和工作。居民生活的便利將在一定程度上緩解城市交通的擁堵。利用現代計算機和通信技術實現城市支付射頻卡收費系統，可以顯著提高企業的現代化管理水平，為公交運營管理提供科學準確的數字化信息，取得明顯的社會效益和經濟效益。現代城市開始向一卡的方向發展。一卡城市支付體系是一場革命性的變革，需要通過長期在基層領域的實際應用不斷完善和發展。一旦實現，將大大有助于提升城市的整體競爭力。1.4研究內容本課題研究的內容是基于51單片機的射頻卡讀寫系統。本文采用讀寫系統來模擬自助支付系統。系統采用STC89C52單片機作為處理控制器，應用FM1702SL射頻卡讀寫模塊，讀取射頻卡中的卡號和賬戶余額，實現自動支付，支付后將賬戶余額信息致至12864液晶顯示模塊電路進行顯示。余額不足時發出警報。該設計系統在長期使用的情況下不易損壞，工作人員可以輕松操作，使其在多個領域得到廣泛應用。第二章基于FM1702的讀卡器硬件電路設計2.1系統結構圖2-1系統結構圖2.2系統工作流程上電后，系統不斷檢測FM1702周圍是否有可識別的IC卡。如果有，AT89T51會讀回卡預置單位數據，減去預置支付值（5元），然后處理數據通過FM1702存儲卡，然后卡暫停，避免多次支付操作刷卡一次。一次支付操作（一次讀一次存儲）時間小于5ms，人刷卡時間大于0.5s，所以正常刷卡不會影響刷卡操作。操作結束后，系統會控制蜂鳴器提示操作完成，然后在12864液晶顯示屏上顯示個人信息，包括ID、剩余金額、本次扣除金額等。2.3可靠性和可行性分析由于單片機芯片主要用于工業控制，只能用于儀器儀表和家用電器，因此對單片機應用系統的可靠性提出了更高的要求。可靠性是單片機應用系統的重要指標之一。單片機應用系統的可靠性通常是指在規定的條件下，在規定的時間內完成規定工作的能力。規定條件是指系統工作的環境（溫度、濕度、振動、電磁干擾等）、維護條件、使用條件等；指定時間是指檢查系統是否正常工作的開始和結束時間；指定的動作是系統應該實現的功能。提高系統的可靠性就是減少系統的故障，而導致故障的因素來自系統部門和外部。外部因素：如環境溫度、濕度、電源波動、電磁干擾、沖擊、振動、腐蝕等。外部因素：出現在系統的硬件和軟件中。這些包括電路連接的短路或開路，構成電路的元件的損壞和故障等，以及軟件設計中的問題。通過可靠性設計生產出高可靠性的單片機應用系統，以可靠的生產和可靠的使用維護為保障。因此，在系統設計中，應充分利用可靠性的概念和方法來考慮系統的硬件設計和軟件設計。同時，該系統要廣泛應用于社會支付系統，這對系統的可行性提出了很高的要求。單片機將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統更小，更容易集成到復雜和體積關鍵的控制設備中。它在程序上運行并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。單片機技術與射頻卡技術的有效結合，必然會給社會的發展帶來巨大的利益。2.4主控模塊MCU主控電路是射頻讀卡器的核心部分，主要負責系統上電后各模塊的初始化，控制通訊模塊完成與上位機的串行數據通訊，控制顯示模塊顯示數據、聲光報警、控制射頻模塊通過天線完成對射頻卡的各種操作，保證系統能夠有序穩定的工作。因此，本設計采用單片機控制外圍電源，如圖2-2所示。圖2-2主控制電路2.5讀卡器模塊2.5.1讀卡器模塊概述讀卡器模塊由復旦微電子有限公司設計的非接觸式讀卡器專用芯片FM1702SL和少量外圍電路組成。讀卡器模塊包括接口電路、天線電路、存儲電路和電源電路。模塊電路如圖2-3所示。讀卡器與MCU連接的接口圖如圖2-4所示。圖2-3讀卡器模塊電路圖圖2-4讀卡器與MCU連接圖2.5.2讀卡器芯片FM1702圖2-5FM1702引腳圖FM1702芯片具有以下特點：高集成度模擬電路，僅需最少的外圍電路；操作距離可達10cm；支持ISO14443協議；;數字電路有TTL/CMOS兩種電壓工作模式；軟件控制的掉電模式；可編程定時器；中斷處理程序；一個串行輸出和輸入端口；獨立供電，電壓范圍從3V到5V；封裝形式為SOP24小封裝。FM1702的引腳配置如圖2-5所示。引腳功能如表2-1所示。表2-1FM1702引腳功能表針號引腳名稱類型引腳功能1OSCIN我晶振輸入：fosc=13.56MHz2中斷請求○中斷請求：輸出中斷源請求信號3小額信貸我串口輸入：接收符合ISO14443A協議的數字串口信號4TX1○發射器端口1：輸出調制的13.56MHz信號5電視電壓壓水堆發射機電源：為TX1和TX2提供輸出能量6TX20發射器端口2：輸出調制的13.56MHz信號7TVSS壓水堆發射機接地8C0我固定低電平9C1我固定為高電平10C2我固定為高電平11DVSS壓水堆數字化12味噌○主輸入從輸出：SPI接口下的數據輸出13SCK我串行時鐘（SCK）：SPI接口下的時鐘信號14莫西我Masteroutandslavein：SPI接口下的數據輸入15NSS我InterfaceStrobe：StrobeSPI接口模式16C3我固定低電平17光碟壓水堆數字電源18電源電壓壓水堆模擬電源19輔助○模擬測試信號輸出：輸出模擬測試信號，測試測試信號由TestAnaOutSel寄存器選擇20AVSS壓水堆類似地二十一接收我接收口：接收外接天線耦合二十二虛擬機標識符壓水堆部分參考電壓：輸出部分參考電壓23RSTPD我復位和掉電信號：復位電路為高電平24OSCOUT○晶體輸出2.5.3FM1702接口規范FM1702SL支持SPI微處理器接口。在SPI通信模式下，FM1702SL只能作為從機使用，SCK時鐘需要主機提供。時序圖如圖2-6所示。SPI時序如表2-2所示。象征范圍最小最大限度單元tSCKLSCK低電平寬度100nstSCKH__SCK高電平寬度100nstSHDXSCK高直到數據改變20nstDXSH_d數據變化，直到SCK變高20nstSLDX_SCK低直到數據改變15nstSLNH__SCK低至NSS高20ns表2-2時序表圖2-6SPI時序圖2.6Mifare1S50非接觸IC卡介紹2.6.1主要指標容量為8K位（bits）=1K字節（bytes）的EEPROM；分為16個扇區，每個扇區4塊，每塊16字節，塊為存取單元；每個扇區都有一套獨立的密碼和訪問控制；每張卡都有一個唯一的序列號，32位；具有防碰撞機制，支持多卡操作；無需電源，自帶天線，包括加密控制邏輯和通信邏輯電路；數據存儲期限為10年，可重寫10萬次，無限次讀取；工作溫度：-20℃～50℃（濕度為90%）；工作頻率：13.56MHZ；通信速率：106KBPS；讀寫距離：10厘米（與讀卡器相關）。2.6.2存儲結構M1卡分為16個扇區，每個扇區由4個block組成（block0,block1,block2,block3），我們也將16個扇區的64個block按絕對地址編號為0~63，存儲結構如下圖2-7所示：扇區0塊0數據塊0區塊1數據塊1區塊2數據塊2塊3密碼A訪問控制密碼B控制塊3扇區1塊0數據塊4區塊1數據塊5區塊2數據塊6塊3密碼A訪問控制密碼B控制塊7：：：第15區0數據塊601數據塊612數據塊623密碼A訪問控制密碼B控制塊63圖2-7S50存儲結構圖第0扇區的第0塊（即絕對地址0塊），用于存放廠商代碼，已經固化，無法更改。每個扇區的塊0、塊1和塊2是可用于存儲數據的數據塊。數據塊可以有兩種用途：作為總則數據存儲，可以進行讀寫操作；作為數據值，它可以執行初始化、加法、減法和讀取操作。每個扇區的第3塊是一個控制塊，包括密碼A、訪問控制和密碼B。具體總結如下：A0A1A2A3A4A5FF078069B0B1B2B3B4B5A0A1A2A3A4A5FF078069B0B1B2B3B4B5密碼A（6字節）訪問控制（4字節）密碼B（6字節）每個扇區的密碼和訪問控制都是獨立的，可以根據實際需要設置自己的密碼和訪問控制。訪問控制為4字節，共32位。扇區中每個塊（包括數據塊和控制塊）的訪問條件由密碼和訪問控制決定。每個塊對應三個控制位，定義如下：塊0：C10C20C30區塊1：C11C21C31區塊2：C12C22C32區塊3：C13C23C33訪問控制字節中存在三個控制位，以正反兩種形式存在，它們決定了塊的訪問權限（例如，KEYA必須經過減量操作驗證，KEYB必須經過驗證才能進行增量操作等）。訪問控制字節中三個控制位的位置，以塊0為例：塊0的控制如表2-3所示：表2-3塊0控制表位76543210字節6C20_bC10_b字節7C10C30_b字節8C30C20字節9（注：C10_b表示C10否定）訪問控制結構（4字節，其中第9字節為備用字節）如表2-4所示：表2-4訪問控制結構表位76543210字節6C23_b_C22_b_C21_b_C20_b_C13_b_C12_b_C11_b_C10_b字節7C13C12C11C10C33_b_C32_b_C31_b_C30_b字節8C33C32C31C30C23C22C21C20字節9（注：_b表示否定）數據塊（塊0、塊1、塊2）如表3-5所示：表2-5數據塊訪問控制表控制位(X=0..2)訪問條件（對于數據塊0、1、2）C1XC2XC3X讀寫增量減量、轉移、恢復000鍵A|B鍵A|B鍵A|B鍵A|B010鍵A|B絕不絕不絕不100鍵A|B鍵B絕不絕不110鍵A|B鍵B鍵B鍵A|B001鍵A|B絕不絕不鍵A|B011鍵B鍵B絕不絕不101鍵B絕不絕不絕不111絕不絕不絕不絕不（KeyA|B表示密碼A或密碼B，N表示在任何情況下都無法實現）例如：block0的訪問控制位為C10C20C30=100時，驗證密碼正確后可以讀取密碼A或密碼B；驗證密碼B正確后即可寫入；不能進行加法和減法運算。2.6.3工作原則卡的電氣部分僅由天線和ASIC組成。天線：卡的天線是一個只有幾組繞組的線圈，適合封裝成ISO卡。ASIC：卡的ASIC由一個高速（106KB波特率）RF接口、一個控制單元和一個8K-bitEEPROM組成。工作原理：讀卡器向M1卡致一組固定頻率的電磁波。該卡有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀卡器發出的頻率相同。在電磁波的激勵下，LC諧振電路發生諧振，使電容器帶上電荷。在電容器的另一端，有一個單向傳導電子泵，將電容器的電荷送到另一個電容器儲存。當累積電荷達到2V時，此電容可作為其他電路的電源。提供工作電壓，傳輸卡數據或訪問讀卡器數據。2.6.4M1射頻卡和讀卡器M1射頻卡與讀寫器的通信如圖3-5所示。2.6.5對請求的答復定義了M1射頻卡的通信協議和通信波特率。當卡片進入讀卡器的操作區域時，讀卡器會根據特定的協議與其進行通信，從而判斷該卡是否為M1射頻卡，即驗證該卡的卡類型。2.6.6防碰撞循環當有多張卡進入讀卡器操作區域時，防撞機制會選擇其中一張進行操作，未選擇的將處于空閑模式等待下一次選擇卡，并返回序列號所選卡的。2.6.7選擇標簽選擇選中卡的序列號，同時返回卡的容量碼。2.6.83通過認證選擇要處理的卡后，讀卡器將確定要訪問的扇區號，并對扇區密碼進行密碼驗證。經過3次相互認證后，可以通過加密流進行通信。（選擇其他扇區時，必須進行其他扇區密碼驗證。）圖2-8M1射頻卡與讀寫器通信FM1702SL使用的認證算法稱為三重認證。它基于密鑰長度為48位的私有加密數據流。要獲取標準卡的數據，需要了解相應的秘密。為了能夠成功驗證卡，以便對卡EEPROM中存儲的數據進行后續操作，FM1702SL必須能夠獲得正確的密鑰。當按照ISO14443A協議選擇卡時，用戶可以繼續按照標準協議進行操作。在這種情況下，必須進行卡認證。此過程在執行Authent1(0CH)和Authent2(14H)命令時自動完成。卡認證過程中初始化加密算法，認證成功后與卡的通信加密。在執行認證命令期間，FM1702SL從外部密鑰緩沖區中讀取密鑰。密鑰始終取自密鑰緩沖區。因此，認證命令不需要指定密鑰存儲地址。當然，在身份驗證命令開始之前，用戶必須確保密鑰緩沖區中的密鑰已準備好。可以通過以下方式加載密鑰緩沖區：使用LoadKeyE2指令從E2PROM加載；由外部處理器使用LoadKey指令直接從FIFO中獲取。三重加密算法用于執行標準認證。必須將確切的密鑰存儲在密鑰緩沖區中才能執行成功的身份驗證操作。第一步：通過LoadKeyE2或LoadKey將密鑰加載到部分密鑰緩沖區中；第二步：啟動Authent1命令，結束后檢查錯誤標志判斷執行結果；第三步：啟動Authent2命令，結束后檢查錯誤標志是否匹配FM1702中的Crypto1On標志用于判斷執行結果。2.7顯示模塊2.7.1顯示模塊概覽顯示模塊由12864液晶顯示器組成，與主控電路的連接接口圖如圖2-9所示。圖2-912864與MCU連接圖2.7.212864簡介12864是圖形點陣液晶顯示器，引腳功能如表2-6所示。主要由行驅動/列驅動和128×64全點陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示，也可顯示8×4（16×16點陣）漢字。表2-612864引腳功能表針號引腳名稱杠桿引腳功能說明1VSS0電源地2VDD+5.0V電壓3V0-液晶驅動電壓4D/I(RS)高/升D/I=“H”，表示DB7∽DB0為顯示數據D/I=“L”，表示DB7∽DB0為顯示指令數據5讀/寫高/升R/W="H",E="H"數據讀到DB7∽DB0R/W="L",E="H→L"數據寫入IR或DR6乙高/升R/W="L"，E信號下降沿鎖存DB7∽DB0R/W="H",E="H"DDRAM數據讀取到DB7∽DB07DB0高/升數據線8DB1高/升數據線9DB2高/升數據線10DB3高/升數據線11DB4高/升數據線12DB5高/升數據線13DB6高/升數據線14DB7高/升數據線15CS1高/升H：選擇芯片（右半屏）信號16CS2高/升H：選擇芯片（左半屏）信號17RET高/升復位信號，低電平復位18輸出電壓-10VLCD驅動負電壓19LED+-LED背光電源A20引領--LED背光電源K2.7.3LCD12864功能器件及相關功能在使用12864LCD之前，您必須在編程前了解以下功能器件。12864功能設備及相關功能如下：1.指令寄存器（IR）IR用于注冊指令碼，對應數據寄存器數據。當D/I=0時，指令碼在E信號下降沿的作用下寫入IR。2.數據寄存器(DR)DR用于寄存器數據，對應于指令寄存器寄存器指令。當D/I=1時，在下降沿作用下，圖形顯示數據寫入DR，或在E信號高電平作用下由DR讀入DB7∽DB0數據總線。DR和DDRAM之間的數據傳輸由模塊部分自動執行。3.忙碌標志：BFBF標志提供有關該部工作的信息。BF=1表示模塊正在運行，此時模塊不接受外部命令和數據。當BF=0時，模塊處于就緒狀態，可以隨時接受外部命令和數據。使用STATUSREAD命令，可以將BF讀取到DB7總線以檢查模塊的工作狀態。4.顯示控制觸發器DFF該觸發器用于控制模塊屏幕的顯示開啟和關閉。DFF=1為打開顯示（DISPLAYOFF），DDRAM的內容顯示在屏幕上，DFF=0為關閉顯示（DISPLAYOFF）。DDF的狀態由命令DISPLAYON/OFF和RST信號控制。5.XY地址計數器XY地址計數器是一個9位計數器。高3位是X地址計數器，低6位是Y地址計數器，XY地址計數器實際上是DDRAM的地址指針，X地址計數器是DDRAM的頁指針，Y地址計數器是DDRAM的Y地址指針。X地址計數器沒有計數功能，只能用指令設置。Y地址計數器具有循環計數功能。每次寫入顯示數據后，Y地址自動加1，Y地址指針從0到63。6.顯示數據RAM(DDRAM)DDRAM是存儲圖形顯示數據的。數據為1表示選擇顯示，數據為0表示不選擇顯示。DDRAM與地址和顯示位置的關系如DDRAM地址表所示。7.Z地址計數器Z地址計數器是一個6位計數器，該計數器具有循環計數功能，用于顯示行掃描同步。當一行掃描完成后，地址計數器自動加1，指向下一行掃描數據，RST復位后Z地址計數器為0。Z地址計數器可以通過命令DISPLAYSTARTLINE進行預設。因此，顯示屏的起始行由該指令控制，即DDRAM的數據從哪一行開始顯示在屏幕的第一行。該模塊的DDRAM共有64行，屏幕可以滾動顯示64行。2.7.4LCD12864的指令系統和時序這類液晶顯示模塊（即KS0108B及其兼容的控制驅動）的指令系統比較簡單，一共只有七種。其指令表如表2-7所示：表2-712864LCD命令列表命令名稱控制信號控制碼讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0顯示開關0000111111/0起跑線設置0011XXXXXX頁面設置0010111XXX列地址設置0001XXXXXX讀取狀態10忙碌的0開關RST0000寫入數據01寫入數據讀取數據11讀取數據各功能命令介紹如下：1.顯示開/關命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000111111/0DB0=1時，LCD顯示RAM中的內容；DB0=0時，顯示關閉。2.顯示起始行（ROW）設置命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00011顯示起始行(0～63)該命令設置LCD屏幕頂行對應的顯示RAM的行號，并定時改變顯示起始行，可以使LCD顯示滾動的效果。3.PAGE設置命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00010111頁碼(0～7)顯示RAM共有64行，分為8頁，每頁8行。4.列地址（Y地址）設置指令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00001顯示列地址（0～63）設置頁地址和列地址唯一確定了顯示RAM中的一個單元，這樣MPU就可以使用讀寫指令讀取單元的內容或將一個字節的數據寫入單元。5.讀取狀態命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB010忙0開/關休息0000該命令用于查詢LCD模塊控制器的狀態。各參數含義如下：BUSY：1-部門正在工作0-正常狀態開/關：1-顯示關閉0-顯示開啟RESET:1-復位狀態0-正常狀態在BUSY和RESET狀態下，除讀取狀態命令外，其他命令對液晶顯示模塊沒有影響。在操作液晶顯示模塊之前，先查詢BUSY狀態，以確定液晶顯示模塊是否可以操作。6.寫數據命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB001寫入數據讀取數據命令讀/寫RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB011讀取顯示數據每次執行讀寫數據指令的讀寫操作后，列地址自動加一。需要注意的是：在讀操作之前，必須有一個空的讀操作，然后再讀，以讀取待讀單元中的數據。FM1702的讀卡器軟件設計3.1主程序主程序流程圖如圖3-1所示。程序分為12864子程序和主程序。主程序的功能主要包括：MCU初始化函數、讀卡器芯片FM1702初始化函數、讀卡器卡搜索功能、讀卡器讀/寫卡功能、防碰撞功能、三重驗證功能等6個重要功能。圖3-1主程序流程圖3.2FM1702初始化子程序FM1702初始化子功能流程圖如圖3-2所示。該函數名稱為Init_FM1702()，實現了三個功能：FM1702復位函數、SPI數據接口初始化函數、FM1702相關設置。圖3-2FM1702初始化子功能流程圖3.3等待查卡開始開始顯示：等待狀態顯示：等待狀態延時延時100ms顯示：（）顯示：（）延時延時100ms顯示：（（））顯示：（（））延時延時100ms清清屏延時延時100ms操作區域是否有卡？?操作區域是否有卡？是結束，進行主函數下一步結束，進行主函數下一步圖3-3等待查卡流程圖尋卡等待功能流程圖如圖3-3所示。該函數使用Request尋卡子函數、12864顯示子程序、延時延時子函數，分別起到尋卡檢測、LCD顯示尋卡界面、延時三個功能。3.4讀卡子程序讀卡子功能流程圖如圖3-4所示。這個子函數的名字是Card_Mun。Card_Mun子功能包括AntiColl子功能、Select_Card子功能、Load_key_CPY子功能、Authentication子功能和12864顯示子程序。讀卡子功能實現了防碰撞、選卡、加載密鑰、三重認證、顯示卡號或錯誤信息等重要功能。該子函數的返回值為0、1、2、4，表示驗證正確、無卡、CRC校驗失敗、三重認證失敗。如果認證成功，如圖3-5所示，將顯示卡號和金額。圖3-4讀卡子功能流程圖圖3-5認證成功如果驗證失敗，如圖3-6所示，顯示卡號，但密碼錯誤。圖3-6密鑰驗證失敗3.5main函數的其他功能除了以上子功能的介紹和查卡等待功能的介紹外，主功能還實現了扣款功能，即刷卡一次扣5元并顯示余額的功能。圖3-7顯示了卡號、當前余額和借記金額。圖3-7刷卡前圖3-8顯示了卡號、借記后的余額和借記金額。圖3-8刷卡后主程序中的主要函數名稱和主要函數如表3-1所示。表3-1主程序子功能功能表子功能名稱功能初始化_FM1702()FM1702初始化函數SPIWriteSPI數據接口初始化函數spi_byte_transceive該函數實現SPI通信的數據致和接收SPIWrite該函數實現通過SPI接口向FM1702中的寄存器寫入值SPI讀取該函數實現通過SPI接口讀取RC531中一個寄存器的值要求該函數實現對放在FM1702操作圈內的卡片進行查卡操作命令_致該函數實現向FM1702致指令集的功能清除_FIFO該函數實現FM1702中FIFO的數據清零寫入_FIFO該函數實現將x字節數據寫入FM1702的FIFO讀取_FIFO該函數實現從FM1702的FIFO中讀取x字節數據Judge_Req該函數實現卡復位響應信號的判斷防撞該功能實現對放置在FM1702操作箱內的卡的防碰撞檢測檢查_UID該函數實現了接收卡序號的判斷選擇卡該功能實現了FM1702操作機箱內放置卡的選擇Load_keyE該函數實現E2中的密碼存儲在FM1702的keyRevBuffer中M500HostCodeKey轉換密鑰格式驗證該函數實現密碼認證MIF_讀取該函數實現讀取MIFARE卡塊的值MIF_Write該函數實現寫入MIFARE卡塊的值讀取_E2該函數實現從FM1702的EEprom讀取數據寫_E2該函數實現向FM1702的EE寫入數據在里面該函數實現單片機的初始化和功能設置設置支付此函數將值轉換為百位、個位和一位小數Card_Mun該功能實現讀卡信息第四章總結與展望4.1總結我從這個畢業設計中受益匪淺。實用性強，對個人理論與實踐相結合有很大的作用。在設計過程中，對單片機和射頻卡技術有深入的了解，對硬件選型有較好的理論基礎，使自己具備一定的學習研究能力；閱讀和檢索材料的能力也相應提高。在讀卡器模塊的數據采集和處理中，學習了社會上各種卡片的發展變化過程，也對整個單片機的功能和應用有了更全面的了解；而在液晶顯示方面，我掌握得比較好。編程語言。4.2展望我設計的射頻讀卡器已經完成了設計要求，但是還有很多改進。比如射頻讀卡器只能顯示基本的查卡等待界面，每次刷卡只能減少固定值，用戶只能看到簡單的信息。基于這兩個問題，可以進行以下改進：1）可以改進程序，讓讀卡器在等待查卡時顯示時間、日期等信息；2）硬件上增加了矩陣鍵盤，軟件上增加了相應的程序，使每次刷卡都能實現任意加減值。3）增加串口，改進程序，使其可以將用戶信息（如性別、年齡等）寫入卡片，也增加上位機程序實現人機交互，制作卡片信息一目了然。另外，由于本人水平有限，本次設計存在一定的問題和疑惑，請各位老師和同學批評指正。參考[1]慈欣欣，王斌，王朔．射頻識別（RFID）系統技術與應用[M]，2007。[2]游占清，柯勝，吳翔，林漢紅等。射頻識別（RFID）與條碼技術[M]，2007。[3]黃志偉.射頻集成電路芯片原理與應用電路設計[M]，2004.[4]博。射頻電路原理與實用電路設計[M]，2006.[5]慈欣欣,盛玉平,海波,等.建立企業級多網域系統[J].軟件世界，2000年。[6]慈欣欣，德才，王濤．RFID在物流中的應用與展望[J]．微機世界，2004年。[7]慈欣欣，曾榮仁．射頻識別技術在美軍中的應用分析[J].自動識別技術與應用，2004。[8]慈欣欣，RFID技術發展與創新[J]．微型計算機世界平面，2005年。[9]慈欣欣，曾榮仁，王濤．2005年RFID應用回顧[J].微機世界，2005。[10]王忠民，程海。EPC與物聯網[M].：中國標準，2004。[11]大才等。射頻識別（RFID）技術[M].：電子工業，2001。[12]盧永寧.非接觸IC電子技術原理與應用[M]，：電子工業，2006。[13]胡漢才.單片機原理與接口技術[M]，清華大學，2010.[14]大彩．射頻識別技術（RFID）[M]．:電子工業，2001。[15]洪宇．RFID系統概論[M]．臺北：文奎信息股份有限公司，2004。[16]刁建成．RFID原理與應用[M]．臺北：全華科技圖書有限公司，2005。[17]程海，朵．現代自動識別技術與應用[M].：清華大學，2003。[18]邱應清．RFID實踐——非接觸式智能卡系統開發[M]．臺北：雪冠營銷有限公司，2005。[19]邦元.射頻通信電路[M].：科學，2003。[20]周朝東等．天線與無線電波[M].：電子科技大學，2002。[21]LawrenceRabiner和BiingHwangJuang，語音識別基礎。普倫蒂斯·霍爾NewJersey，1993年[22]YMLam、MWMak和PHWLeong，“語音識別系統的定點實現”。國際信號處理會議論文集。Dallas.2003年[23]SoshiIba、ChristiaanJJParedis和PradeepK.Khosla。“交互式多模式機器人編程”。國際機器人研究雜志(24),pp83–104,2005[24]黃X.等。“SPHINX-II語音識別系統：概述”。計算機語音和語言7(2)：第137-148頁，1993年。[25]特里姆努克，杜薩迪。（2001年）。語音識別在FPGA上的實現。（碩士研究，亞洲理工學院，2001年）。曼谷：亞洲理工學院。[26]斯里哈魯克薩，詹維特。（2002年）。一種實時語音識別的ASIC設計。（碩士研究，亞洲理工學院，2002年）。Bangkok:亞洲理工學院。附錄附錄一：控制模塊電路原理圖附錄二：FM1702電路原理圖外語資料中文翻譯在MCS51單片機上實現語音識別佩特拉基督教大學電氣工程系印度尼西亞泗水的電子產品：thiangpetra.ac.id，：+62-31-2983115本文介紹了語音識別在單片機上的實現。本系統使用的單片機是ATMELAT89C51RC單片機，它是MCS51系列單片機之一。語音識別系統旨在識別輪椅上的運動控制命令。有兩種識別語音信號的方法。第一種方法是線性預測編碼結合歐幾里得平方距離。LPC作為特征提取方法，歐幾里得平方距離作為識別方法。第二種方法是隱馬爾可夫模型，用于建立詞的參考模型，也可以作為識別方法。第二種方法中使用的特征提取方法是簡單的分割和質心值。這兩種方法都適用于時域。兩個直流電機用于驅動輪椅，均由ATMELAT89C52微控制器和簡單的開環控制系統控制。對兩種方法的性能進行了實驗分析。每種方法都有優點和缺點。LPC-歐幾里得平方距離法的最高平均識別率為78.57%。HMM分割和質心法的最高平均識別率僅為32.86%。一、介紹機器自動語音識別作為一個研究目標已經有四十多年了。然而，盡管這種智能機器已經可以實現對口語的語音識別，盡管花費了巨大的研究努力試圖創建這樣的機器，但它使機器能夠理解各種環境中所有說話者的任何口語對話。此外，語音識別系統也在一些特定的設備上實現，其中一些是個人計算機（PC）、數字信號處理器和另一種單片集成電路。解決了幀定點孤詞產生的量化問題中的識別問題。系統開發采用C++語言，在PC機上實現。該參考文獻描述了使用Sphink-II的語音識別系統，這是一種現成的語音識別包，已嘗試在FPGA和ASIC中實現。2.輪椅機構及硬件設計A.機制輪椅圖1顯示了輪椅的前視圖和側視圖。圖1輪椅機構（前視圖）以下是設計的輪椅規格：..輪椅的尺寸為60厘米x78厘米x110厘米。..輪椅有四個輪子：前輪有兩個支點，可以自由移動、旋轉和直線方向，后輪包括直流電機驅動，帶有兩個后輪變速箱。..前輪直徑為10厘米，后輪轂直徑為22厘米。..直流電機的尺寸為20V、2A和200rpm。..輪椅的最大線速度約為0.461m/s，或約1.66km/h。B.輪椅的硬件設計硬件系統由三個主要部分組成。第一部分是直流電機控制電路。該電路由控制器、直流電機轉速傳感器電路組成。在這一部分中，使用ATMEL的AT89C52微控制器作為控制器。第二部分是MCU最小系統，這個系統的作用是通過麥克風接口進行語音識別。第二部分，使用ATMEL的AT89C51RC微控制器作為處理器進行語音識別。第三部分是接口電路。該電路在直流電機和控制器之間連接通信和語音識別處理器。該電路還處理從鍵盤輸入的命令。ATMELAT89C2051微控制器用作該接口的一部分。圖2顯示了硬件系統的框圖。語音識別系統上的ATMELAT89C51RC微控制器以24MHz運行，并具有32k字節的程序存儲器。在24MHz時鐘下，微控制器執行一條指令的最快時間約為0.5微秒。AT89C51RC的最小系統設計包含256K字節的外部隨機存取存儲器(RAM)。圖3顯示了AT89C51RC最小系統的電路圖。圖2硬件系統框圖ADC0820用于將模擬信號轉換為數字信號（見圖3）。該ADC的一次轉換時間為1.5μs，因此8kHz的采樣率就足夠了。MD110飛利浦麥克風的聲音充當將聲音轉換為電信號的傳感器。一種放大器和濾波電路，對麥克風的輸出信號進行放大和濾波，然后將模擬信號轉換為數字信號。一個40dB/Dec高通濾波器用于阻擋20Hz頻率的濾波信號。圖3AT89C51RC最小系統包括ADC0820和256KBRAM3.用于語音識別的線性預測編碼和歐幾里得距離平方在微控制器上實現語音識別的第一種方法是線性預測編碼(LPC)，這是一種結合歐幾里德距離平方(ESD)的方法。LPC作為特征提取方法，歐幾里得平方距離作為LPC的識別，ESD訓練識別系統分別如圖4和圖5所示。圖4.使用LPC的訓練系統框圖在檢測系統中，數據直接來自采樣麥克風。然后，每個測試樣本都經過LPC處理器算法處理，這個處理的結果是語音信號的一組倒譜系數。這些倒譜系數用作參考模型。還有一個簡單的算法實現來檢測語音信號的存在。系統讀取四個連續采樣的數據，然后計算這四個數據的平均值。如果平均值小于限值，則表示沒有語音信號。如果平均值大于或等于限制值，即為語音信號，則單片機將在0.5秒內開始讀取并記錄該信號。LPC處理器處理的基本步驟包括：1、預加重：將數字化語音信號s(n)置于低階數字系統中，使信號頻譜平坦，使其在信號處理前不易受到精度限制的影響。預加重器網絡的相關輸出，網絡的相關輸入，S(N)，差分方程：最常見的值是0.95左右。圖5.使用LPC和ESD的識別系統框圖2.幀阻塞：輸出預加重步長，~S(N)，相鄰幀到幀N個樣本，阻塞分離了M個樣本。如果X(N)是語音幀，并且整個語音信號中有L幀，那么3.加窗：幀阻塞后，下一步是每幀設置窗口，以盡量減少信號上方每幀開始和結束處的不連續性。如果我們將窗口定義為w(n)，0≤N≤N-1，則開窗的結果是信號：一個典型的窗漢明窗，其形式為：4.自相關分析：下一步是自動關聯每個幀窗口的信號順序，以便給出最高的自相關值是LPC分析：5、LPC分析：接下來的處理步驟是LPC分析，將每一幀的p+1與Durbin方法設置的LPC參數自相關。這可以正式指定為以下算法：通過遞歸求解方程6到10，對于i=1、2、...，第th、m的LPC系數為：6、LPC參數轉換：LPC倒譜系數倒譜系數是一個非常重要的LPC參數集，它可以直接來自LPC系數集。使用遞歸：B.使用LPC和ESD識別系統首先，使用LPC處理器處理未知語音信號。這個過程的結果是未知語音信號的倒譜系數。然后，計算倒譜之間的平方歐幾里得距離未知語音信號的系數和倒譜系數是參照模型的系數進行的。使用以下公式計算每個參考模型的歐幾里得平方距離：在ESD兩點之間的平方距離處，P=....且Q=NP,...,1st2....NQ,Q,...,Q未知語音信號將被確認為未知語音距離最小的信號參考模型。該方法已使用AT89C51RC微控制器的匯編語言實現。系統中應用了一些限制和規范，即：最大語音信號持續時間為0.5秒，信號的采樣率為8kHz，內存38中可存儲的參考模型的最大數量為模型大LPC階數為16，LPC倒譜向量的最大大小為16，最大數據數，每幀的分幀過程（LPC處理器的一部分）為255，相鄰兩幀之間的距離小于255并且大于或等于80。所有限制都是確定的，因為AT89C51RC被限制在系統中設置的最小內存大小，這也是因為AT89C51RC是一個8位微控制器。馬爾可夫鏈模型的語音識別第二種方法在語音識別微控制器上實現隱馬爾可夫模型(HMM)作為識別方法。在該方法中，沒有使用LPC的特征提取方法作為處理器。LPC處理器的計算在AT89C51RC中實現時需要時間（約19秒）。因此，通過其LPC處理器，實現了一種簡單的特征提取算法、分割和質心，以減少計算時間。A.HMM結構設計在這個語音識別系統中實現的HMM類型有左模型和右模型，因此也被稱為模型Bakis。這種模式的特性是狀態指數隨著時間的增加而上升或保持不變。然而，在這個語音識別系統中，HMM模型設計狀態指數總是隨著時間的推移而增加，并且永遠不會停留在相同的狀態。此外，狀態索引總是增加一個到下一個狀態索引時間增加。圖6顯示了設計用于語音識別系統的HMM的結構。圖6NHMM狀態模型從左到右通過設計這樣的結構，國家的HMM轉移概率分布固定為：初始狀態的概率分布是固定的，因為初始狀態始終是狀態1。而另一個永遠不會啟動該狀態。因此，初始狀態概率分布設計的隱馬爾可夫模型結構為：HMM狀態的時間段和語音信號在時域的時間間隔。觀察HMM模型的符號和幅度語音信號。灣。HMM訓練系統框圖如圖1所示。HMM訓練系統的主要任務是為HMMλ模型中的每個單詞創建樣本。HMMλ參數模型由一批狀態（N）、觀察數量符號（M）、狀態轉移概率分布（A）、觀察符號概率分布（B）和初始狀態概率分布（π）組成。通過使用圖6中所示的HMM結構，所有參數都是已知的，除了觀察到的符號概率分布(B)，它因訓練數據集而異。因此，在這個特定的HMM訓練方案中，只計算狀態中觀察到的符號概率的分布。其他參數是預定義的。圖7HMM訓練系統框圖根據時間間隔，將語音信號分成若干段。每個片段可以從一個質心值的中心計算出來，該質心值是該片段中語音信號幅度的區域。矢量量化應用于每個段的質心值，并導致觀察每個國家的符號。序列觀察符號狀態1、狀態2、狀態N表示觀察序列的單詞。如果在HMM訓練語音識別系統中每個詞的樣本數為R，每個樣本通過特征提取和矢量量化處理轉換為觀察序列，觀察到的符號概率分布（B），可以使用下式計算狀態公式：C.基于HMM的識別系統基于HMM的識別系統框圖如圖8所示。同樣，在HMM識別系統中首先將未知單詞的語音信號轉換為由該單詞組成的觀察序列。這是通過執行特征提取和矢量量化過程來完成的。然后觀察到的未知詞序列的概率由HMM詞的模型λ()給出。觀察序列的概率是通過使用程序方法計算的。通過將設計的HMM(16)和(17)的參數A和π應用于概率觀測序列O=(o1o2…oN)，對于給定的模型，可以使用以下公式計算：使用等式（19）計算一個語音信號具有未知觀測序列的概率，未知語音信號將被識別為HMM的詞模型，它具有最大的觀測序列概率（p(0|λ））。圖8基于HMM的識別系統5.實驗結果由于本實現系統有兩種方法，所以實驗先分為兩個，第一個實驗室是訓練實驗的語音性能。使用LPC和ESD識別系統。第二個是語音性能測試實驗，使用HMM識別系統。在實驗中，無論是訓練模式還是識別模式，都有人通過麥克風說出指令，直接控制輪椅。A.使用LPC和ESD進行語音識別的實驗結果用1個樣本、3個樣本、5個樣本詞的訓練數據進行實驗。LPC數值顯示分析實驗中使用的參數有：1.分析框內樣本數為240