CN107577190A - 语言智控无线开关、组件及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种语言智控无线开关、组件及***,包括:无线发射器和无线接收器,所述无线发射器包括:语言采集器、语言识别电路、第一信号处理电路和无线信号发送模块,第一信号处理电路中存储有语言参照数据,语言参照数据包括:英语词语列表和汉语拼音字符串;无线接收器包括:无线信号接收模块、第二信号处理电路和信号输出模块;组件;***包括;多个无线发射器和一个无线接收器;包括如上所述的语言智控无线开关,以及被控件的控制电路;本发明能够准确识别声音指令信息,过滤掉无效声音,功耗较低,能够普遍应用,适用于智能家居。
Description
技术领域
本发明属于智能控制开关的技术领域,具体涉及一种语言智控无线开关、组件及***。
背景技术
现有的家庭、工矿企业、服务业等领域的电器种类繁多,控制方式复杂。传统的有线控制需要大量线缆,既费工费料又不环保。目前市面上出现了一些感应控制开关,感应控制开关是指:控制装置通过接收来自人体的主动或被动的特征信息反馈(如红外感应、声音感应、超声波感应等)来进行的开关控制。此类开关都存在不能准确识别控制需求的缺陷:1、红外感应,通过生物散射的热能进行感应,如难以区分大型犬只和小孩;2、声音感应,通过一定分贝的噪声进行感应,只能区别有声或和无声,如难以区分同楼层装修噪声和用户主动的声音控制需求;3、超声波感应,通过一定物体的位移进行感应,如难以区分同一空间内移动的是人体还是物件。以上的感应技术除了不能准确识别控制需求外,还需要配备专门的感应模块信息采集设备,导致成本上升;由于需要7×24小时全天候开启,运行功耗上升,例如对于声音感应开关来说,其仅能进行识别噪声有或无的区分处理,即有噪声动作开关,无噪声一直处于扫描工作状态,能耗很高,并且无效声音也可能导致误动作开关,因此属于高耗低能的产品;信息反馈特征一致,不能实现个性化(定向)或分状态控制,仅适合于广场、通道等只存在一种控制状态的大型公共场所,普遍应用的实际意义不大。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足,所要解决的技术问题为:提供一种能够准确识别声音指令信息,过滤掉无效声音,功耗较低,能够普遍应用的语言智控无线开关、组件及***。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:语言智控无线开关,包括:无线发射器和无线接收器,所述无线发射器包括:语言采集器、语言识别电路、第一信号处理电路和无线信号发送模块,所述第一信号处理电路中存储有语言参照数据,所述语言参照数据包括:英语词语列表和汉语拼音字符串;所述无线接收器包括:无线信号接收模块、第二信号处理电路和信号输出模块;所述语言采集器的输出端与所述语言识别电路的输入端电气连接,所述语言识别电路与所述第一信号处理电路双向连接,所述第一信号处理电路的输出端依次通过所述无线信号发送模块、所述无线信号接收模块与所述第二信号处理电路的输入端电气连接,所述第二信号处理电路的输出端与所述信号输出模块的输入端电气连接,所述信号输出模块的输出端与被控件的控制电路电气连接。
优选地,所述无线发射器还包括:开关按键,所述开关按键与所述第一信号处理电路的输入端电气连接。
优选地,所述语言采集器包括麦克风MK1,所述语言识别电路包括语音芯片U1,所述第一信号处理电路包括单片机U2,所述无线信号发送模块包括天线ANT1;所述麦克风MK1的输出正端分别通过电容C1、电阻R1对应连接语音芯片U1的麦克风输入正端MICP、麦克风偏置端MBS,所述麦克风MK1的输出负端依次通过电阻R2、电容C2与语音芯片U1的麦克风输入负端MICN相连,所述电阻R2和电容C2之间的连线通过电阻R3接地;所述语音芯片U1的接口P0/SDI、接口P1/SDO、接口P2/SDCK分别对应连接所述单片机U2的通讯端口P04、通讯端口P05、通讯端口P06,所述语音芯片U1的片选信号端CSB/SCS与所述单片机U2的通讯端口P07相连,所述语音芯片U1的中断输出信号端INTB与所述单片机U2的通讯端口P21相连;所述单片机U2的发射器输出端RF依次通过电容C20、电容C19、电容C18与所述天线ANT1相连,所述单片机U2的发射器输出端RF还通过电容C24接地,所述电容C20和电容C19之间的连线通过电感L2接地,所述电容C18与所述天线ANT1之间的连线通过电容C23接地。
优选地,所述开关按键为电子按键SW1;所述电子按键SW1的一端与3.3V电源相连,所述电子按键SW1的另一端与二极管D4的正极相连,所述二极管D4的负极通过电阻R11接地,所述二极管D4和电阻R11之间的连线与NMOS管Q2的栅极相连,所述NMOS管Q2的源极和漏极均接地,所述电子按键SW1和二极管D4之间的连线与所述单片机U2的通讯端口P33相连;所述单片机U2的USB信号传输端口USBDP/P13、USB信号传输端口USBDN/P12分别对应连接USB接口CON1的传输端口D-、传输端口D+,所述USB接口CON1的电源端VBUS与3.3V电源相连。
优选地,所述无线信号接收模块包括天线ANT2,所述第二信号处理电路包括单片机U4,所述信号输出模块包括USB接口CON2;所述天线ANT2依次通过电容C32、电容C33、电容C34与单片机U4的接收器输入端RF相连,所述天线ANT2和电容C32之间的连线通过电容C35接地,所述电容C33和电容C34之间的连线通过电感L3接地,所述单片机U4的接收器输入端RF还通过电容C36接地;所述单片机U4的通讯端口P21、通讯端口P20、通讯端口P11分别对应连接USB接口CON2的传输端口D-、传输端口D+、传输端口ID,所述USB接口CON2的电源端VBUS与3.3V电源相连。
相应地,语言智控无线开关组件,包括如上所述的无线发射器和无线接收器,所述无线发射器为多个,各个无线发射器的无线信号发送模块之间依次通讯连接,位于通讯链路末端的无线发射器与所述无线接收器通讯连接。
相应地,语言智控无线开关***,包括如上所述的语言智控无线开关,以及被控件的控制电路;所述被控件的控制电路包括:电源输入接口CN1、USB接口CON3和继电器KM1;所述电源输入接口CN1分别与市电火线、市电零线、被控件的电源火线和被控件的电源零线相连;所述USB接口CON3的传输端口ID与所述USB接口CON2的传输端口ID相连,所述USB接口CON3的传输端口ID通过电阻R15与三极管Q1的基极相连,所述三极管Q1的发射极接地,所述三极管Q1的基极和发射极之间串接有电阻R16,所述三极管Q1的集电极通过电阻R14与二极管D6的正极相连,所述二极管D6的负极与5V电源相连,所述继电器KM1的线圈KM1.1并接在所述二极管D6的两端;所述继电器KM1的常开触点KM1.2的一端与市电火线相连,所述继电器KM1的常开触点KM1.2的另一端与被控件的电源火线相连。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明的语言智控无线开关包括无线发射器和无线接收器,有别于传统的声控开关,本发明中的无线发射器和无线接收器并没有集成在一起,二者之间没有任何物理连接,而是通过无线射频通讯进行数据信号的传输;使用时,语言采集器实时采集语言信号,并传输至语言识别电路,语言识别电路从第一信号处理电路读取其存储的语言参照数据,将语言参照数据与采集到的语言信号进行对比分析,得出识别结果,然后将识别结果对应的控制指令发送给第一信号处理电路,第一信号处理电路将控制指令转换成指令射频信号后传递给无线信号发送模块,无线信号发送模块将指令射频信号发送给无线信号接收模块,无线信号接收模块又传递给第二信号处理电路,第二信号处理电路将射频信号转换成对应的控制指令后通过信号输出模块发送给被控件的控制电路,使控制电路根据控制指令实现对被控件的控制。由于本发明中用于对比参照的语言数据为英语词语列表和汉语拼音字符串,因此可以准确识别出诸如“开灯”的英语或汉语的声音指令,过滤掉诸如“嘘”的口哨声、“啪啪”的拍手声等无效虚假指令,减少了执行器件的误操作频率,降低整体运行功耗,并可以对参照数据进行个性化设定,适用于不同的场合,能够进行更广泛的应用普及。
2、本发明设置了开关按键,使得本方案除了可以进行语言控制,还可以进行手动机械控制,当需要时,可以直接按下开关按键,使开关按键给第一信号处理电路发送一个开或断的触发信号,第一信号处理电路接收到触发信号后转换成对应的指令射频信号后传递给无线信号发送模块,无线信号发送模块将指令射频信号发送给无线信号接收模块,无线信号接收模块又传递给第二信号处理电路,第二信号处理电路将射频信号转换成对应的控制指令后通过信号输出模块发送给被控件的控制电路,使控制电路根据控制指令实现对被控件的控制。当语言识别电路出现故障或应用场合更适合采用手动控制时,本方案能够保证智控无线开关的正常工作,具有较高的可靠性和适用性。
3、本发明中的电路结构主要由语音芯片和单片机组成,结构简单,成本低,故障率低,施工维护较方便,可以进行大批量的生产和普及应用。
4、本发明中单个的语言智控无线开关更适用于近场语言采集,声音源和采集器的距离最好不大于三米;若大于三米,为了得到较优质的采集信号,本发明还提供了一种语言智控无线开关组件,该组件中的无线发射器为多个,无线接收器为一个,当距离较远时,可先将多个无线发射器依次进行通讯连接,离声音源最近的第一个无线发射器采集到语言信号后,发送给第二个无线发射器,第二个无线发射器再发送给下一个无线发射器,直到信号传输到离声音源最远的无线发射器后,该无线发射器最终将信号传输给无线接收器,这样使得多个无线发射器组合成网络架构,实现了语言控制的全覆盖,提高了语言智控无线开关的实用性。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明;
图1为本发明实施例一提供的语言智控无线开关的模块示意图;
图2为本发明实施例二提供的语言智控无线开关的模块示意图;
图3为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中无线发射器的结构示意图;
图4为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中无线接收器工作时的结构示意图;
图5~图6为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中无线发射器的电路结构原理图;
图7为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中无线接收器的电路结构原理图;
图8为本发明实施例一提供的被控件的控制电路的电路结构原理图;
图9为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中语音芯片的模块示意图;
图中:10为无线发射器,20为无线接收器,101为语言采集器,102为语言识别电路,103为第一信号处理电路,104为无线信号发送模块,105为开关按键,106为第一空腔,107为第一壳体,108为无线发射电路板,109为按钮,110为第一USB接口,201为无线信号接收模块,202为第二信号处理电路,203为信号输出模块,204为第二空腔,205为第二壳体,206为无线接收电路板,207为第二USB接口,301为控制电路板,302为第三USB接口,303为第三空腔,304为第三壳体,305为市电输入/输出接线桩1。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种语言智控无线开关,图1为实施例一的模块示意图,如图1所示,所述的语言智控无线开关可包括:无线发射器10和无线接收器20,所述无线发射器10可包括:语言采集器101、语言识别电路102、第一信号处理电路103和无线信号发送模块104,所述第一信号处理电路103中存储有语言参照数据,所述语言参照数据包括:英语词语列表和汉语拼音字符串;所述无线接收器20包括:无线信号接收模块201、第二信号处理电路202和信号输出模块203;所述语言采集器101的输出端与所述语言识别电路102的输入端电气连接,所述语言识别电路102与所述第一信号处理电路103双向连接,所述第一信号处理电路103的输出端依次通过所述无线信号发送模块104、所述无线信号接收模块201与所述第二信号处理电路202的输入端电气连接,所述第二信号处理电路202的输出端与所述信号输出模块203的输入端电气连接,所述信号输出模块203的输出端与被控件的控制电路电气连接。
有别于传统的声控开关,本实施例中的无线发射器10和无线接收器20并没有集成在一起,二者之间没有任何物理连接,而是通过无线射频通讯进行数据信号的传输;使用时,语言采集器101实时采集语言信号,并传输至语言识别电路102,语言识别电路102从第一信号处理电路103读取其存储的语言参照数据,将语言参照数据与采集到的语言信号进行对比分析,得出识别结果,然后将识别结果对应的控制指令发送给第一信号处理电路103,第一信号处理电路103将控制指令转换成指令射频信号后传递给无线信号发送模块104,无线信号发送模块104将指令射频信号发送给无线信号接收模块201,无线信号接收模块201又传递给第二信号处理电路202,第二信号处理电路202将射频信号转换成对应的控制指令后通过信号输出模块203发送给被控件的控制电路,使控制电路根据控制指令实现对被控件的控制。由于本实施例中用于对比参照的语言数据为英语词语列表和汉语拼音字符串,因此可以准确识别出诸如“开灯”的英语或汉语的声音指令,过滤掉诸如“嘘”的口哨声、“啪啪”的拍手声等无效虚假指令,减少了执行器件的误操作频率,降低整体运行功耗,并可以对参照数据进行个性化设定,适用于不同的场合,能够进行更广泛的应用普及。
在具体实施时,本实施例不仅可以准确识别声音指令信息、过滤无效声音,而且由于采用汉语拼音和英语国际音标发音规则,对于不大于1米的近场语音源识别率可达到99.5%,对于各地方言也可以采用拼音串设置,其方言识别率依然可高于85%。此外,本实施例还具有非特定语音识别技术的特性,不需要用户进行任何语音训练,只需简单设置芯片寄存器即可扩展关键词识别列表,进行多语言识别控制。
图2为实施例二的模块示意图,如图2所示,在实施例一的基础上,所述的无线发射器10还可包括:开关按键105,所述开关按键105与所述第一信号处理电路103的输入端电气连接。
本实施例设置了开关按键105,使得本方案除了可以进行语言控制,还可以进行手动机械控制,当需要时,可以直接按下开关按键105,使开关按键105给第一信号处理电路103发送一个开或断的触发信号,第一信号处理电路103接收到触发信号后转换成对应的指令射频信号后传递给无线信号发送模块104,无线信号发送模块104将指令射频信号发送给无线信号接收模块201,无线信号接收模块201又传递给第二信号处理电路202,第二信号处理电路202将射频信号转换成对应的控制指令后通过信号输出模块203发送给被控件的控制电路,使控制电路根据控制指令实现对被控件的控制。当语言识别电路出现故障或应用场合更适合采用手动控制时,本方案能够保证智控无线开关的正常工作,具有较高的可靠性和适用性。
图3为实施例一的无线发射器的结构示意图,如图3所示,无线发射器10包括具有第一空腔106的第一壳体107,所述第一空腔106内设有无线发射电路板108,所述语言采集器101设置于所述第一壳体107上,所述语言识别电路102、第一信号处理电路103和无线信号发送模块104均设置于所述无线发射电路板108上。
进一步地,所述开关按键105设置于所述无线发射电路板108上,所述第一壳体107上还设有按钮109和第一USB接口110,所述按钮109与所述开关按键105相连,所述第一USB接口110与所述第一信号处理电路103相连。
图4为实施例一的无线接收器工作时的结构示意图,如图4所示,无线接收器20包括具有第二空腔204的第二壳体205,所述第二空腔204内设有无线接收电路板206,所述第二壳体205上设有第二USB接口207,所述无线信号接收模块201、第二信号处理电路202和信号输出模块203均设置于所述无线接收电路板206上,所述第二USB接口207与所述信号输出模块203相连。
使用时,先将所述第一USB接口110与所述第二USB接口207连接,此时所述无线接收电路板206上的指示灯长亮,说明所述无线接收器20正在等待收发地址通讯中,这时按下所述无线发射器10上的按钮109,按钮109继而按压所述无线发射电路板108上的开关按键105,所述开关按键105将触发信号依次传送给第一信号处理电路103、无线信号发送模块104、无线信号接收模块201、第二信号处理电路202,所述第二信号处理电路202随即将无线接收器20的物理地址沿返回路径写入所述无线发射器10中,当所述无线接收电路板206上的指示灯处于呼吸状态,则说明物理地址通讯写入呈完成状态,即所述无线发射器10与所述无线接收器20配对安装完成,拔下无线接收器20,而后将其***被控件的控制电路板301上的第三USB接口302。控制指令通过所述第二USB接口207传输给所述第三USB接口302,所述第三USB接口302将控制指令传递给所述控制电路板301上的继电器KM1,继电器KM1控制被控件电源的通断,继而控制被控件的开启或闭合。
在具体实施时,所述被控件的控制电路板301可设置于具有第三空腔303的第三壳体304内,所述第三USB接口302设置于所述第三壳体304上并与所述控制电路板301相连,所述第三壳体304上还设置有市电输入/输出接线桩305,所述市电输入/输出接线桩305与所述控制电路板301相连。
图5~图6为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中无线发射器的电路结构原理图,如图5、图6所示,所述语言采集器101可包括麦克风MK1,所述语言识别电路102可包括语音芯片U1,所述第一信号处理电路103可包括单片机U2,所述无线信号发送模块104包括天线ANT1。
所述麦克风MK1的输出正端分别通过电容C1、电阻R1对应连接语音芯片U1的麦克风输入正端MICP、麦克风偏置端MBS,所述麦克风MK1的输出负端依次通过电阻R2、电容C2与语音芯片U1的麦克风输入负端MICN相连,所述电阻R2和电容C2之间的连线通过电阻R3接地;所述语音芯片U1的接口P0/SDI、接口P1/SDO、接口P2/SDCK分别对应连接所述单片机U2的通讯端口P04、通讯端口P05、通讯端口P06,所述语音芯片U1的片选信号端CSB/SCS与所述单片机U2的通讯端口P07相连,所述语音芯片U1的中断输出信号端INTB与所述单片机U2的通讯端口P21相连;所述单片机U2的发射器输出端RF依次通过电容C20、电容C19、电容C18与所述天线ANT1相连,所述单片机U2的发射器输出端RF还通过电容C24接地,所述电容C20和电容C19之间的连线通过电感L2接地,所述电容C18与所述天线ANT1之间的连线通过电容C23接地。
在具体实施时,所述麦克风MK1的型号可为MICROPHONE2,所述语音芯片U1的型号可为LD3320,所述单片机U2的型号可为BK2535_QFN32。当语音芯片U1的串行接口通过SPI协议和所述单片机U2进行连接时,首先要将语音芯片U1的MD端接高电平。此外,如图9所示,所述语言识别电路102具体可包括频谱分析单元1021、特征提取单元1022、语音识别单元1023和结果输出单元1024,所述频谱分析单元1021的输入端与所述语言采集器101的输出端电气连接,所述频谱分析单元1021的输出端与所述特征提取单元1022的输入端电气连接,所述特征提取单元1022的输出端与所述语音识别单元1023的输入端电气连接,所述语音识别单元1023的输出端与所述结果输出单元1024的输入端电气连接,所述结果输出单元1024的输出端与所述第一信号处理电路103的输入端电气连接,所述语音识别单元1023还与所述第一信号处理电路103双向连接。
进一步地,所述开关按键105可为电子按键SW1;所述电子按键SW1的一端与3.3V电源相连,所述电子按键SW1的另一端与二极管D4的正极相连,所述二极管D4的负极通过电阻R11接地,所述二极管D4和电阻R11之间的连线与NMOS管Q2的栅极相连,所述NMOS管Q2的源极和漏极均接地,所述电子按键SW1和二极管D4之间的连线与所述单片机U2的通讯端口P33相连;所述单片机U2的USB信号传输端口USBDP/P13、USB信号传输端口USBDN/P12分别对应连接USB接口CON1的传输端口D-、传输端口D+,所述USB接口CON1的电源端VBUS与3.3V电源相连。
更进一步地,所述麦克风偏置端MBS分别通过电容C7、电容C8接地;所述语音芯片U1的喇叭音量外部控制端EQ1依次通过电容C9、电阻R5与喇叭音量外部控制端EQ2相连,喇叭音量外部控制端EQ2又分别通过电容C10、电阻R10与喇叭音量外部控制端EQ3相连;所述语音芯片U1的声音信号参考电压端VREF分别通过电容C11、电容C12接地;所述语音芯片U1的模拟信号用电源端VDDA通过电感L1与3.3V电源相连,所述3.3V电源通过电容C15接地,所述语音芯片U1的模拟信号用电源端VDDA分别通过电容C13、电容C14接地;所述语音芯片U1的模拟电路用接地端、IO和数字电路用接地端均接地;所述语音芯片U1的数字逻辑电路用电源端、数字I/O电路用电源输入端均与3.3V电源相连;所述语音芯片U1的复位信号端RSTB通过上拉电阻R6与3.3V电源相连,所述语音芯片U1的工作方式端MD通过上拉电阻R7与3.3V电源相连;所述语音芯片U1的写允许端WRB/SPIS接地。
更进一步地,所述单片机U2的发射器正电压端VDDRF与3.3V电源相连,所述单片机U2的发射器正电压端VDDRF还分别通过电容C25、电容C26接地;所述单片机U2的振荡放大器输入端XTALP通过电容C17接地,所述单片机U2的振荡放大器输出端XTALN通过电容C16接地,所述单片机U2的振荡放大器输入端XTALP和振荡放大器输入端XTALN之间串接有晶振Y1;所述单片机U2的功率放大器正电压端VDDPA与3.3V电源相连,所述单片机U2的功率放大器正电压端VDDPA还分别通过电容C28、电容C29接地;所述单片机U2的正电压端VDDMCU与3.3V电源相连,所述单片机U2的正电压端VDDMCU还分别通过电容C21、电容C22接地;所述3.3V电源与电压转换芯片U3的输出端相连,所述电压转换芯片U3的输出端分别通过电容C6、电容C3接地,所述电压转换芯片U3的输出端与二极管D1的正极相连,所述二极管D1的负极通过电阻R4接地,所述电压转换芯片U3的输入端与5V电源相连,所述电压转换芯片U3的输入端还分别通过电容C4、电容C5接地,所述电压转换芯片U3的接地端接地。
在具体实施时,所述电压转换芯片U3的型号可为SPX117,所述USB接口CON1的型号可为Mic USB。
图7为本发明实施例一提供的语言智控无线开关中无线接收器的电路结构原理图,如图7所示,所述无线信号接收模块201可包括天线ANT2,所述第二信号处理电路202可包括单片机U4,所述信号输出模块203可包括USB接口CON2;所述天线ANT2依次通过电容C32、电容C33、电容C34与单片机U4的接收器输入端RF相连,所述天线ANT2和电容C32之间的连线通过电容C35接地,所述电容C33和电容C34之间的连线通过电感L3接地,所述单片机U4的接收器输入端RF还通过电容C36接地;所述单片机U4的通讯端口P21、通讯端口P20、通讯端口P11分别对应连接USB接口CON2的传输端口D-、传输端口D+、传输端口ID,所述USB接口CON2的电源端VBUS与3.3V电源相连。
进一步地,所述单片机U4的接收器正电压端VDDRF与3.3V电源相连,所述单片机U4的接收器正电压端VDDRF还分别通过电容C37、电容C38接地;所述单片机U4的振荡放大器输入端XTALP通过电容C30接地,所述单片机U2的振荡放大器输出端XTALN通过电容C31接地,所述单片机U4的振荡放大器输入端XTALP和振荡放大器输入端XTALN之间串接有晶振Y2;所述单片机U4的功率放大器正电压端VDDPA与3.3V电源相连,所述单片机U4的功率放大器正电压端VDDPA还分别通过电容C39、电容C40接地;所述单片机U4的通讯端口P01通过电阻R13与二极管D5的负极相连,所述二极管D5的正极与3.3V电源相连;所述单片机U4的通讯端口P33通过电阻R12与3.3V电源相连;所述单片机U4的正电压端VDDMCU与3.3V电源相连,所述单片机U4的正电压端VDDMCU还分别通过电容C41、电容C42接地。
在具体实施时,所述单片机U4的型号可为BK2535_QFN32,所述USB接口CON2的型号可为Mic USB。
本发明还提供了一种语言智控无线开关组件,所述的语言智控无线开关组件可包括如上所述的无线发射器10和无线接收器20,所述无线发射器10为多个,各个无线发射器10的无线信号发送模块104之间依次通讯连接,位于通讯链路末端的无线发射器10与所述无线接收器20通讯连接。
本发明中单个的语言智控无线开关更适用于近场语言采集,声音源和采集器的距离最好不大于三米;若大于三米,为了得到较优质的采集信号,本发明还提供了一种语言智控无线开关组件,该组件中的无线发射器10为多个,无线接收器20为一个,当距离较远时,可先将多个无线发射器10依次进行通讯连接,离声音源最近的第一个无线发射器10采集到语言信号后,发送给第二个无线发射器10,第二个无线发射器10再发送给下一个无线发射器10……,以此类推,直到信号传输到离声音源最远的无线发射器10后,该无线发射器10最终将信号传输给无线接收器20,这样使得多个无线发射器10组合成网络架构,实现了语言控制的全覆盖,提高了语言智控无线开关的实用性。
本发明还提供了一种语言智控无线开关***,所述的语言智控无线开关***可包括如上所述的语言智控无线开关,以及被控件的控制电路;所述被控件的控制电路可包括:电源输入接口CN1、USB接口CON3和继电器KM1;所述电源输入接口CN1分别与市电火线、市电零线、被控件的电源火线和被控件的电源零线相连;所述USB接口CON3的传输端口ID与所述USB接口CON2的传输端口ID相连,所述USB接口CON3的传输端口ID通过电阻R15与三极管Q1的基极相连,所述三极管Q1的发射极接地,所述三极管Q1的基极和发射极之间串接有电阻R16,所述三极管Q1的集电极通过电阻R14与二极管D6的正极相连,所述二极管D6的负极与5V电源相连,所述继电器KM1的线圈KM1.1并接在所述二极管D6的两端;所述继电器KM1的常开触点KM1.2的一端与市电火线相连,所述继电器KM1的常开触点KM1.2的另一端与被控件的电源火线相连。
具体地,所述继电器KM1可由可控硅代替,其工作原理在此不做赘述。
具体地,所述被控件的控制电路还可包括:电源芯片U5、整流桥ZL1、变压器TR1、电压转换芯片U6;所述电源芯片U5的电压输入端VDD依次通过电阻R18、电阻R17、电感L4与整流桥ZL1的输出正端相连,所述电源芯片U5的电压输入端VDD和接地端GND之间并接有电容C46和电容C47;所述电源芯片U5的开路保护端FB通过电阻R24与所述变压器TR1的第二次级线圈相连,所述电源芯片U5的开路保护端FB通过电阻R25接地,所述电源芯片U5的开路保护端FB通过电阻R23与二极管D8的正极相连,所述二极管D8的负极通过电阻R21与所述电源芯片U5的电压输入端VDD相连,所述二极管D8的正极和电子R23之间的连线与所述变压器TR1的第二次级线圈和电阻R24之间的连线相连;所述电源芯片U5的电流检测输入端CS通过电阻R22接地;所述电源芯片U5的电压输出端Tr-与所述变压器TR1的初级线圈相连,所述电源芯片U5的电压输出端Tr-还与二极管D7的正极相连,所述二极管D7的负极通过电阻R20与所述变压器TR1的初级线圈相连,所述二极管D7的负极还依次通过电容C45、电阻R19与所述变压器TR1的初级线圈相连;所述整流桥ZL1的输出正端和输出负端之间并接有电容C43,所述电阻R17和电感L4之间的连线通过电容C44接地;所述整流桥ZL1的输入端与市电火线、市电零线相连,所述整流桥ZL1的输入端并接有压敏电阻RV1,所述市电零线上串接有保险丝F1;所述变压器TR1的第一次级线圈依次并接二极管D9、电容C48、电阻R26后与电压转换芯片U6的电压输入端Vin相连,所述电压转换芯片U6的电压输入端Vin与5V电源相连,所述电压转换芯片U6的电压输入端Vin还通过电容C49接地,所述电压转换芯片U6的电压输出端Vout与电源3.3V相连,所述电压转换芯片U6的电压输出端Vout还通过电容C50接地。
在具体实施时,所述USB接口CON3的型号可为Mic USB,所述电源芯片U5的的型号可为OB2512。
本发明不仅解决了声音感应控制的对于声音源的处理和准确识别问题,而且其开关电路原理结构简单,成本低,故障率低,施工维护较方便,实用性高,更环保,更便利,更灵活,是真正可以广泛普及应用的语音智能控制开关产品。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是,上述装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
所述领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明中各种芯片的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其他设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定的编程语言。应当明白,可以用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的开关、组件和***,可以通过其它的方式实现。以上所描述的结构实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.语言智控无线开关,包括:无线发射器(10)和无线接收器(20),其特征在于:所述无线发射器(10)包括:语言采集器(101)、语言识别电路(102)、第一信号处理电路(103)和无线信号发送模块(104),所述第一信号处理电路(103)中存储有语言参照数据,所述语言参照数据包括:英语词语列表和汉语拼音字符串;所述无线接收器(20)包括:无线信号接收模块(201)、第二信号处理电路(202)和信号输出模块(203);
所述语言采集器(101)的输出端与所述语言识别电路(102)的输入端电气连接,所述语言识别电路(102)与所述第一信号处理电路(103)双向连接,所述第一信号处理电路(103)的输出端依次通过所述无线信号发送模块(104)、所述无线信号接收模块(201)与所述第二信号处理电路(202)的输入端电气连接,所述第二信号处理电路(202)的输出端与所述信号输出模块(203)的输入端电气连接,所述信号输出模块(203)的输出端与被控件的控制电路电气连接。
2.根据权利要求1所述的语言智控无线开关,其特征在于:所述无线发射器(10)还包括:开关按键(105),所述开关按键(105)与所述第一信号处理电路(103)的输入端电气连接。
3.根据权利要求2所述的语言智控无线开关,其特征在于:所述语言采集器(101)包括麦克风MK1,所述语言识别电路(102)包括语音芯片U1,所述第一信号处理电路(103)包括单片机U2,所述无线信号发送模块(104)包括天线ANT1;
所述麦克风MK1的输出正端分别通过电容C1、电阻R1对应连接语音芯片U1的麦克风输入正端MICP、麦克风偏置端MBS,所述麦克风MK1的输出负端依次通过电阻R2、电容C2与语音芯片U1的麦克风输入负端MICN相连,所述电阻R2和电容C2之间的连线通过电阻R3接地;所述语音芯片U1的接口P0/SDI、接口P1/SDO、接口P2/SDCK分别对应连接所述单片机U2的通讯端口P04、通讯端口P05、通讯端口P06,所述语音芯片U1的片选信号端CSB/SCS与所述单片机U2的通讯端口P07相连,所述语音芯片U1的中断输出信号端INTB与所述单片机U2的通讯端口P21相连;所述单片机U2的发射器输出端RF依次通过电容C20、电容C19、电容C18与所述天线ANT1相连,所述单片机U2的发射器输出端RF还通过电容C24接地,所述电容C20和电容C19之间的连线通过电感L2接地,所述电容C18与所述天线ANT1之间的连线通过电容C23接地。
4.根据权利要求3所述的语言智控无线开关,其特征在于:所述开关按键(105)为电子按键SW1;
所述电子按键SW1的一端与3.3V电源相连,所述电子按键SW1的另一端与二极管D4的正极相连,所述二极管D4的负极通过电阻R11接地,所述二极管D4和电阻R11之间的连线与NMOS管Q2的栅极相连,所述NMOS管Q2的源极和漏极均接地,所述电子按键SW1和二极管D4之间的连线与所述单片机U2的通讯端口P33相连;所述单片机U2的USB信号传输端口USBDP/P13、USB信号传输端口USBDN/P12分别对应连接USB接口CON1的传输端口D-、传输端口D+,所述USB接口CON1的电源端VBUS与3.3V电源相连。
5.根据权利要求3所述语言智控无线开关,其特征在于:所述无线信号接收模块(201)包括天线ANT2,所述第二信号处理电路(202)包括单片机U4,所述信号输出模块(203)包括USB接口CON2;
所述天线ANT2依次通过电容C32、电容C33、电容C34与单片机U4的接收器输入端RF相连,所述天线ANT2和电容C32之间的连线通过电容C35接地,所述电容C33和电容C34之间的连线通过电感L3接地,所述单片机U4的接收器输入端RF还通过电容C36接地;所述单片机U4的通讯端口P21、通讯端口P20、通讯端口P11分别对应连接USB接口CON2的传输端口D-、传输端口D+、传输端口ID,所述USB接口CON2的电源端VBUS与3.3V电源相连。
6.语言智控无线开关组件,其特征在于:包括如权利要求1~5中任一所述的无线发射器(10)和无线接收器(20),所述无线发射器(10)为多个,各个无线发射器(10)的无线信号发送模块(104)之间依次通讯连接,位于通讯链路末端的无线发射器(10)与所述无线接收器(20)通讯连接。
7.语言智控无线开关***,其特征在于:包括如权利要求5所述的语言智控无线开关,以及被控件的控制电路;所述被控件的控制电路包括:电源输入接口CN1、USB接口CON3和继电器KM1;
所述电源输入接口CN1分别与市电火线、市电零线、被控件的电源火线和被控件的电源零线相连;所述USB接口CON3的传输端口ID与所述USB接口CON2的传输端口ID相连,所述USB接口CON3的传输端口ID通过电阻R15与三极管Q1的基极相连,所述三极管Q1的发射极接地,所述三极管Q1的基极和发射极之间串接有电阻R16,所述三极管Q1的集电极通过电阻R14与二极管D6的正极相连,所述二极管D6的负极与5V电源相连,所述继电器KM1的线圈KM1.1并接在所述二极管D6的两端;所述继电器KM1的常开触点KM1.2的一端与市电火线相连,所述继电器KM1的常开触点KM1.2的另一端与被控件的电源火线相连。
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Cited By (1)
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CN114512901A (zh) * | 2020-11-14 | 2022-05-17 | 上海良信电器股份有限公司 | 一种配电盒及配电装置 |
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2017
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