排解“高壓”

董子琦 張清蓉 施若藍 劉俊成 江小利 任福森

摘要：系統提供了擊打、吶喊、注意力訓練、擁抱、娛樂、心理輔導等宣泄主題，可以利用觸摸屏選擇符合自己情緒的宣泄主題。主處理核心選用的是高速芯片?？梢詫崿F信號檢測及處理，音頻功放電路的輸出以及SD卡識別。例如吶喊波形、頻率及分貝、次數及評價等精準數據等體驗者的使用情況能夠實現自動儲存。體驗者能夠獲取體驗的結果分析報告。通過內置紅外熱感應人體骨架掃描儀，借助無線智能傳感系統，利用肢體動作控制互動游戲。體驗者在規定感應范圍內，無拘束任意活動、游戲訓練，系統均能精準接收各種姿態信號，并實時反饋，真實感強。

本設計以STM32單片機為主處理核心，實現信號檢測與處理，SD卡識別以及音頻功放電路的輸出，每次使用情況自動存儲（吶喊波形、頻率及分貝、次數及評價等精準數據）。系統總框圖如下：

為了實現智能化人機交互，需要語音模塊。選擇LD3320芯片，LD3320芯片是ICRoute公司設計并且生產的，針對非特定人的語音識別專用芯片口。LD3320芯片有節能高效的特點，能夠利用單片機進行控制，內含Flash、RAM。芯片的外觀圖如圖2所示。

此芯片的識別技術是鑒于“關鍵詞列表”的方法進行的，具體的工作原理如圖3所示。用戶在使用前將需要識別的指令按照數字序號和拼音字符串對應的格式，寫入主控芯片的ROM中，每次識別時，主控芯片會將這些識別指令列表按順序寫入芯片寄存器中，芯片將每次語音信號處理并且識別之后，再與關鍵詞列表中的“候選”指令進行匹配，匹配度最高的即被認為是識別結果，并反饋給單片機。單片機再將識別結果返回給上位機。

LD3320識別芯片的主要特征主要包括以下幾個方面;

（1）擁有快速并且穩定的識別算法和優化，不需要用戶反復訓練聲音模型，便可進行針對分特定人的語音識別;

（2）不需要外接芯片，該識別態片也自帶了一定容量的存儲模塊和寄存器，也集成了模數轉換模塊。真正實現了單芯片便能夠完成整個識別工作。

（3）單片機與芯片的交互主要是通過對在片寄存器讀寫的過程來實現。只需要設定好需要識別的指令文本，寫入芯片，芯片便可執行識別和結果匹配，從而反饋相關結果。

（4）芯片在內部已經設置了16位的模數/數模轉換器和功放電路。提供麥克風、咖趴的相關接口，可通過插拔或者焊接方式進行連接。

（5）芯片支持了對于軟件和硬件的串行和并行兩種時序的讀寫方式，用戶可根據需要自己選擇。

壓力傳感器

針對以上功能選擇斯巴拓壓力傳感器（型號SBT751A）。斯巴拓壓力傳感器（型號SBT751A）量程范圍廣，最大可達150KN。同時具有高精準度（精度達到0.2%），穩定性強，抗干擾等特點。實物圖如圖4所示。

選擇86步進電機（型號86BYG250H），轉速一分鐘200轉以上扭矩下降，最高1000轉。驅動器選擇DM860H，脈沖信號：3.3V/5V/24V兼容。輸入電壓： 交流AC18V-80V，直流DC24V-110V;細分設定：400-25600細分。86步進電機套裝實物圖如圖5所示。

熱釋電紅外傳感器

熱釋電紅外傳感器本實驗選用 PIR SENSOR公司的D205B四單元熱釋電紅外傳感器，它內部的四個感應單元用作接收紅外輻射，使用高值電阻釋放多余電荷保護場效應管，場效應管作用為將微弱信號放大，而紅外濾鏡阻止其他波長的信號進入，其外形如圖6所示。

智能傳感器

在交互式智能釋壓儀中，智能傳感器用于采集分析宣泄者的行為（如圖7所示），判斷出其情緒宣泄的程度。智能傳感器的主要功能是：

（1）自校零、自標定、自校正功能;

（2）具有自動補償功能;

（3）能夠自動采集數據，并對數據進行預處理;

（4）具有數據存儲、記憶與信息處理功能;

（5）具有判斷、決策處理功能

交互式釋壓儀能夠讓宣泄者的情緒得到發泄，通過智能引導、正向激勵、心理輔導，幫助人們走出心理困境。

作者簡介：董子琦，女，漢，江蘇（鎮江），1990年10月，研究方向自動化，江蘇，碩士，重慶電子工程職業學院，重慶，40000，

重慶市大學生創新創業訓練計劃項目，項目編號：S202113627001