董子琦 张清蓉 施若蓝 刘俊成 江小利 任福森

摘要：系统提供了击打、呐喊、注意力训练、拥抱、娱乐、心理辅导等宣泄主题，可以利用触摸屏选择符合自己情绪的宣泄主题。主处理核心选用的是高速芯片。可以实现信号检测及处理，音频功放电路的输出以及SD卡识别。例如呐喊波形、频率及分贝、次数及评价等精准数据等体验者的使用情况能够实现自动储存。体验者能够获取体验的结果分析报告。通过内置红外热感应人体骨架扫描仪，借助无线智能传感系统，利用肢体动作控制互动游戏。体验者在规定感应范围内，无拘束任意活动、游戏训练，系统均能精准接收各种姿态信号，并实时反馈，真实感强。

本设计以STM32单片机为主处理核心，实现信号检测与处理，SD卡识别以及音频功放电路的输出，每次使用情况自动存储（呐喊波形、频率及分贝、次数及评价等精准数据）。系统总框图如下：

为了实现智能化人机交互，需要语音模块。选择LD3320芯片，LD3320芯片是ICRoute公司设计并且生产的，针对非特定人的语音识别专用芯片口。LD3320芯片有节能高效的特点，能够利用单片机进行控制，内含Flash、RAM。芯片的外观图如图2所示。

此芯片的识别技术是鉴于“关键词列表”的方法进行的，具体的工作原理如图3所示。用户在使用前将需要识别的指令按照数字序号和拼音字符串对应的格式，写入主控芯片的ROM中，每次识别时，主控芯片会将这些识别指令列表按顺序写入芯片寄存器中，芯片将每次语音信号处理并且识别之后，再与关键词列表中的“候选”指令进行匹配，匹配度最高的即被认为是识别结果，并反馈给单片机。单片机再将识别结果返回给上位机。

LD3320识别芯片的主要特征主要包括以下几个方面;

（1）拥有快速并且稳定的识别算法和优化，不需要用户反复训练声音模型，便可进行针对分特定人的语音识别;

（2）不需要外接芯片，该识别态片也自带了一定容量的存储模块和寄存器，也集成了模数转换模块。真正实现了单芯片便能够完成整个识别工作。

（3）单片机与芯片的交互主要是通过对在片寄存器读写的过程来实现。只需要设定好需要识别的指令文本，写入芯片，芯片便可执行识别和结果匹配，从而反馈相关结果。

（4）芯片在内部已经设置了16位的模数/数模转换器和功放电路。提供麦克风、咖趴的相关接口，可通过插拔或者焊接方式进行连接。

（5）芯片支持了对于软件和硬件的串行和并行两种时序的读写方式，用户可根据需要自己选择。

压力传感器

针对以上功能选择斯巴拓压力传感器（型号SBT751A）。斯巴拓压力传感器（型号SBT751A）量程范围广，最大可达150KN。同時具有高精准度（精度达到0.2%），稳定性强，抗干扰等特点。实物图如图4所示。

选择86步进电机（型号86BYG250H），转速一分钟200转以上扭矩下降，最高1000转。驱动器选择DM860H，脉冲信号：3.3V/5V/24V兼容。输入电压： 交流AC18V-80V，直流DC24V-110V;细分设定：400-25600细分。86步进电机套装实物图如图5所示。

热释电红外传感器

热释电红外传感器本实验选用 PIR SENSOR公司的D205B四单元热释电红外传感器，它内部的四个感应单元用作接收红外辐射，使用高值电阻释放多余电荷保护场效应管，场效应管作用为将微弱信号放大，而红外滤镜阻止其他波长的信号进入，其外形如图6所示。

智能传感器

在交互式智能释压仪中，智能传感器用于采集分析宣泄者的行为（如图7所示），判断出其情绪宣泄的程度。智能传感器的主要功能是：

（1）自校零、自标定、自校正功能;

（2）具有自动补偿功能;

（3）能够自动采集数据，并对数据进行预处理;

（4）具有数据存储、记忆与信息处理功能;

（5）具有判断、决策处理功能

交互式释压仪能够让宣泄者的情绪得到发泄，通过智能引导、正向激励、心理辅导，帮助人们走出心理困境。

作者简介：董子琦，女，汉，江苏（镇江），1990年10月，研究方向自动化，江苏，硕士，重庆电子工程职业学院，重庆，40000，

重庆市大学生创新创业训练计划项目，项目编号：S202113627001