一种用于计量装置的智能语音播报器的制作方法

1.本发明属于智能语音合成技术领域，具体涉及一种用于计量装置的智能语音播报器。


背景技术：

2.近年来，随着计算机和智能化设备的发展，越来越多的科技元素融入到电力系统中，使得电力系统内各设备的使用越来越便捷。
3.目前社区内使用的计量装置虽然具有智能显示和智能计算等功能，但对于老年人群来说仍然较为复杂，当他们想了解自家电能表的读数时，仍然需要求助于年轻人或者电话询问电网公司的客服，现有计量装置的使用对老年人群来说较为困难，很不方便。
4.有鉴于此，本发明提供一种用于计量装置的智能语音播报器，以解决现有技术存在的不足，是非常有必要的。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于计量装置的智能语音播报器，基于语音识别和语音合成技术实现用户与计量装置的语音交互，将计量装置的读数信息以语音的形式播报给用户，方便老年人群获取自家计量装置的读数。
6.为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
7.一种用于计量装置的智能语音播报器，包括控制电路，所述控制电路连接计量装置、供电电路、语音识别电路、语音合成电路，所述语音合成电路连接功率放大电路；
8.所述供电电路为控制电路提供稳定电压；
9.所述语音识别电路用于语音信息的采集和识别；
10.所述语音合成电路用于接收控制电路的信息后处理合成语音；
11.所述功率放大电路用于对语音进行放大。
12.作为优选，所述供电电路包括三端稳压集成芯片u1、电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2、三极管q1、三极管q2；电阻r1的第一端连接输入电源vi、电阻r2的第一端、三极管q1的发射极，电阻r1的第二端连接三极管q1的集电极、三极管q2的基极、三端稳压集成芯片u1的输入引脚、电容c1的第一端，电阻r2的第二端连接三极管q1的基极、三极管q2的发射极，三极管q2的集电极连接三端稳压集成芯片u1的输出引脚、电容c2的第一端，电容c1的第二端接地，三端稳压集成芯片u1的gnd引脚接地，电容c2的第二端接地，三端稳压集成芯片u1的输出引脚输出电压vcc。
13.作为优选，所述控制电路包括单片机u2、晶振x1、晶振x2、电阻r3、电阻r4、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、复位按键res_key；单片机u2选用stm32f103c8t6，单片机u2的vbat引脚连接电压vcc，单片机u2的pc14-osc32_in引脚连接晶振x2的第一端、电容c4的第一端，电容c4的第二端接地，单片机u2的pc15-osc32_out引脚连接晶振x2的第二端、电容c3的第一端，电容c3的第二端接地，单片机u2的xtal_in引脚连接晶振x1的第一端、电阻
r3的第一端、电容c5的第一端，电容c5的第二端接地，单片机u2的xtal_out引脚连接晶振x1的第二端、电阻r3的第二端、电容c6的第一端，电容c6的第二端接地，单片机u2的nrst引脚通过reset引线连接电阻r4的第一端、电容c7的第一端、复位按键res_key的第一端，电阻r4的第二端连接电压vcc，电容c7的第二端接地，复位按键res_key的第二端接地，单片机u2的vdda引脚、单片机u2的vdd_1引脚、单片机u2的vdd_3引脚、单片机u2的vdd_2引脚均连接电压vcc，单片机u2的vssa引脚、单片机u2的vss_1引脚、单片机u2的vss_3引脚、单片机u2的vss_2引脚均接地。
14.作为优选，所述语音识别电路包括芯片ld3320、极性电容e1、极性电容e2、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、麦克风mic、电感l1；芯片ld3320的p0/sdi引脚通过ld_p0引线连接单片机u2的pb5/i2c1_smbai引脚，芯片ld3320的p1/sdo引脚通过ld_p1引线连接单片机u2的pb4/jtrst引脚，芯片ld3320的p2/sdck引脚通过ld_p2引线连接单片机u2的pb3/jtdo引脚，芯片ld3320的p3引脚通过ld_p3引线连接单片机u2的pa15/jtdi引脚,芯片ld3320的p4引脚通过ld_p4引线连接单片机u2的pb9/tim4_ch4引脚,芯片ld3320的p5引脚通过ld_p5引线连接单片机u2的pb8/tim4_ch3引脚,芯片ld3320的p6引脚通过ld_p6引线连接单片机u2的pb7/i2c1_sda/tim4_ch2引脚,芯片ld3320的p7引脚通过ld_p7引线连接单片机u2的pb6/i2c1_scl/tim4_ch1引脚,芯片ld3320的a0引脚通过ld_ao引线连接单片机u2的pb15/spi2_mosi引脚,芯片ld3320的rdb引脚通过ld_rd引线连接单片机u2的pb14/spi2_miso引脚,芯片ld3320的wrb/spic引脚通过ld_wk引线连接单片机u2的pa12/usbdp引脚,芯片ld3320的csb/scs引脚通过ld_cs引线连接单片机u2的pa11/usbdm引脚,芯片ld3320的rstb引脚通过ld_rst引线连接单片机u2的pb10/i2c2_scl/usart3_tx引脚,芯片ld3320的md引脚通过ld_md引线连接单片机u2的pb13/spi2_sck引脚,芯片ld3320的clk引脚通过ld_clk引线连接单片机u2的pa8/usart1_clk引脚,芯片ld3320的intb引脚通过ld_irq引线连接单片机u2的pb11/i2c2_sda/usart3_rx引脚，芯片ld3320的vdd引脚连接电压vcc，芯片ld3320的gndd引脚接地，芯片ld3320的rsv6引脚通过电阻r5连接电压vcc，芯片ld3320的micp引脚通过icr_micp引线连接电容c9的第一端，电容c9的第二端连接电阻r6的第一端、麦克风mic的第一端，电阻r6的第二端通过mbs引线连接芯片ld3320的mbs引脚，麦克风mic的第二端连接电阻r7的第一端，电阻r7的第二端连接电阻r8的第一端、电容c10的第一端，电阻r8的第二端接地，电容c10的第二端通过icr_micn引线连接芯片ld3320的micn引脚，芯片ld3320的mbs引脚连接极性电容e1的正极、电容c8的第一端，极性电容e1的负极接地，电容c8的第二端接地，芯片ld3320的eq1引脚连接电容c11的第一端，电容c11的第二端连接电阻r9的第一端，电阻r9的第二端连接芯片ld3320的eq2引脚、电阻r10的第一端、电容c12的第一端，电阻r10的第二端和电容c12的第二端均连接芯片ld3320的eq3引脚，芯片ld3320的vref引脚连接极性电容e2的正极、电容c13的第一端，极性电容e2的负极和电容c13的第二端均接地，芯片ld3320的vdda引脚连接电容c14的第一端、电容c15的第一端、电感l1的第一端，电容c14的第二端和电容c15的第二端均接地，电感l1的第二端连接电压vcc、电容c16的第一端，电容c16的第二端接地，芯片ld3320的gnda引脚通过电阻r11接地。
15.作为优选，所述语音合成电路包括芯片syn6288、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25、电容c26、电容c27、电阻r27、电阻r28、
电阻r29、电阻r30、三极管q3、晶振x3；芯片syn6288的vddpp引脚连接电压vcc、电容c17的第一端、电容c18的第一端，电容c17的第二端和电容c18的第二端均接地，芯片syn6288的vsspp引脚接地，芯片syn6288的vddio1引脚连接电压vcc、电容c19的第一端，电容c19的第二端接地，芯片syn6288的vssio1引脚接地，芯片syn6288的vddio2引脚连接电压vcc、电容c20的第一端，电容c20的第二端接地，芯片syn6288的vssio2引脚接地，芯片syn6288的regout引脚连接电容c21的第一端、电容c22的第一端、芯片syn6288的cvdd引脚，电容c21的第二端和电容c22的第二端均接地，芯片syn6288的cvss引脚接地，芯片syn6288的vdda引脚连接电压vcc、电容c23的第一端，电容c23的第二端接地，芯片syn6288的vssa引脚接地，芯片syn6288的vddio0引脚连接电压vcc和电容c24的第一端，电容c24的第二端接地，芯片syn6288的vssio0引脚、芯片syn6288的vssio1引脚、芯片syn6288的vss引脚均接地，芯片syn6288的ready/busy引脚通过busy引线连接单片机u2的pa1引脚，芯片syn6288的rst引脚连接电阻r27的第一端、电容c25的第一端，电阻r27的第二端连接电压vcc，电容c25的第二端接地，芯片syn6288的rxd引脚连接电阻r29的第一端，电阻r29的第二端连接电阻r28的第一端、三极管q3的集电极，电阻r28的第二端连接电压vcc，三极管q3的基极连接电阻r30的第一端，电阻r30的第二端通过rxd引线连接单片机u2的pa2/usart2_tx引脚，三极管q3的发射极接地，芯片syn6288的txd引脚通过txd引线连接单片机u2的pa3/usart2_rx引脚，芯片syn6288的txd引脚输出语音信号，芯片syn6288的xin引脚连接晶振x3的第一端、电容c26的第一端，电容c26的第二端接地，芯片syn6288的xout引脚连接晶振x3的第二端、电容c27的第一端，电容c27的第二端接地。
16.作为优选，所述功率放大电路包括功率放大芯片u3、极性电容e3、极性电容e4、极性电容e5、电容c28、电容c29、二极管d1、二极管d2、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、喇叭rl；极性电容e5的负极连接语音合成电路，极性电容e5的正极连接点入r31的第一端、功率放大芯片u3的1号引脚，电阻r31的第二端接地，功率放大芯片u3的2号引脚连接电阻r32的第一端、电阻r33的第一端，电阻r32的第二端连接极性电容e4的正极，极性电容e4的负极接地，功率放大芯片u3的3号引脚连接电压-vcc、电容c28的第一端、二极管d2的正极，电容c28的第二端接地，功率放大芯片u3的4号引脚连接二极管d1的正极、电阻r33的第二端、二极管d2的负极、电阻r34的第一端、喇叭rl的第一端，二极管d1的负极连接电压+vcc，电阻r34的第二端连接电容c29的第一端，电容c29的第二端接地，喇叭rl的第二端接地，功率放大芯片u3的5号引脚连接电压+vcc、极性电容e3的正极，极性电容e3的负极接地。
17.作为优选，所述功率放大芯片u3的型号为tda2006。
18.作为优选，所述控制电路还连接有手动按键，控制电路接收到手动按键的信号后控制语音合成电路合成语音。当语音识别电路未识别出用户语音时，用户通过手动按键触发控制器，控制器控制语音合成电路进行语音合成，播报计量装置的数据。
19.本发明的有益效果在于，通过语音识别电路采集和识别用户的语音信息，将识别的语音信息传输至控制电路，控制电路从计量装置获取需要的数据信息，控制电路控制语音合成电路进行语音合成，合成的语音通过功率放大电路进行放大，最后通过喇叭进行播报。本发明提供的用于计量装置的智能语音播报器，基于语音识别和语音合成技术实现用户与计量装置的语音交互，将计量装置的读数信息以语音的形式播报给用户，方便老年人群获取自家计量装置的读数。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明实施例提供的用于计量装置的智能语音播报器的原理框图。
22.图2是供电电路的原理图。
23.图3是控制电路的原理图。
24.图4是语音识别电路的原理图。
25.图5是语音合成电路的原理图。
26.图6是功率放大电路的原理图。
27.其中，1-控制电路，2-计量装置，3-供电电路，4-语音识别电路，5-语音合成电路，6-功率放大电路。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
29.如图1所示，本发明实施例提供一种用于计量装置的智能语音播报器，包括控制电路1，所述控制电路1连接计量装置2、供电电路3、语音识别电路4、语音合成电路5，所述语音合成电路5连接功率放大电路6；
30.所述供电电路3为控制电路1提供稳定电压。
31.如图2所示，供电电路3包括三端稳压集成芯片u1、电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2、三极管q1、三极管q2；电阻r1的第一端连接输入电源vi、电阻r2的第一端、三极管q1的发射极，电阻r1的第二端连接三极管q1的集电极、三极管q2的基极、三端稳压集成芯片u1的输入引脚、电容c1的第一端，电阻r2的第二端连接三极管q1的基极、三极管q2的发射极，三极管q2的集电极连接三端稳压集成芯片u1的输出引脚、电容c2的第一端，电容c1的第二端接地，三端稳压集成芯片u1的gnd引脚接地，电容c2的第二端接地，三端稳压集成芯片u1的输出引脚输出电压vcc。
32.如图3所示，控制电路1包括单片机u2、晶振x1、晶振x2、电阻r3、电阻r4、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、复位按键res_key；单片机u2选用stm32f103c8t6，单片机u2的vbat引脚连接电压vcc，单片机u2的pc14-osc32_in引脚连接晶振x2的第一端、电容c4的第一端，电容c4的第二端接地，单片机u2的pc15-osc32_out引脚连接晶振x2的第二端、电容c3的第一端，电容c3的第二端接地，单片机u2的xtal_in引脚连接晶振x1的第一端、电阻r3的第一端、电容c5的第一端，电容c5的第二端接地，单片机u2的xtal_out引脚连接晶振x1的第二端、电阻r3的第二端、电容c6的第一端，电容c6的第二端接地，单片机u2的nrst引脚通过reset引线连接电阻r4的第一端、电容c7的第一端、复位按键res_key的第一端，电阻r4的第二端连接电压vcc，电容c7的第二端接地，复位按键res_key的第二端接地，单片机u2的
vdda引脚、单片机u2的vdd_1引脚、单片机u2的vdd_3引脚、单片机u2的vdd_2引脚均连接电压vcc，单片机u2的vssa引脚、单片机u2的vss_1引脚、单片机u2的vss_3引脚、单片机u2的vss_2引脚均接地。
33.所述语音识别电路4用于语音信息的采集和识别。
34.如图4所示，语音识别电路4包括芯片ld3320、极性电容e1、极性电容e2、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、麦克风mic、电感l1；芯片ld3320的p0/sdi引脚通过ld_p0引线连接单片机u2的pb5/i2c1_smbai引脚，芯片ld3320的p1/sdo引脚通过ld_p1引线连接单片机u2的pb4/jtrst引脚，芯片ld3320的p2/sdck引脚通过ld_p2引线连接单片机u2的pb3/jtdo引脚，芯片ld3320的p3引脚通过ld_p3引线连接单片机u2的pa15/jtdi引脚,芯片ld3320的p4引脚通过ld_p4引线连接单片机u2的pb9/tim4_ch4引脚,芯片ld3320的p5引脚通过ld_p5引线连接单片机u2的pb8/tim4_ch3引脚,芯片ld3320的p6引脚通过ld_p6引线连接单片机u2的pb7/i2c1_sda/tim4_ch2引脚,芯片ld3320的p7引脚通过ld_p7引线连接单片机u2的pb6/i2c1_scl/tim4_ch1引脚,芯片ld3320的a0引脚通过ld_ao引线连接单片机u2的pb15/spi2_mosi引脚,芯片ld3320的rdb引脚通过ld_rd引线连接单片机u2的pb14/spi2_miso引脚,芯片ld3320的wrb/spic引脚通过ld_wk引线连接单片机u2的pa12/usbdp引脚,芯片ld3320的csb/scs引脚通过ld_cs引线连接单片机u2的pa11/usbdm引脚,芯片ld3320的rstb引脚通过ld_rst引线连接单片机u2的pb10/i2c2_scl/usart3_tx引脚,芯片ld3320的md引脚通过ld_md引线连接单片机u2的pb13/spi2_sck引脚,芯片ld3320的clk引脚通过ld_clk引线连接单片机u2的pa8/usart1_clk引脚,芯片ld3320的intb引脚通过ld_irq引线连接单片机u2的pb11/i2c2_sda/usart3_rx引脚，芯片ld3320的vdd引脚连接电压vcc，芯片ld3320的gndd引脚接地，芯片ld3320的rsv6引脚通过电阻r5连接电压vcc，芯片ld3320的micp引脚通过icr_micp引线连接电容c9的第一端，电容c9的第二端连接电阻r6的第一端、麦克风mic的第一端，电阻r6的第二端通过mbs引线连接芯片ld3320的mbs引脚，麦克风mic的第二端连接电阻r7的第一端，电阻r7的第二端连接电阻r8的第一端、电容c10的第一端，电阻r8的第二端接地，电容c10的第二端通过icr_micn引线连接芯片ld3320的micn引脚，芯片ld3320的mbs引脚连接极性电容e1的正极、电容c8的第一端，极性电容e1的负极接地，电容c8的第二端接地，芯片ld3320的eq1引脚连接电容c11的第一端，电容c11的第二端连接电阻r9的第一端，电阻r9的第二端连接芯片ld3320的eq2引脚、电阻r10的第一端、电容c12的第一端，电阻r10的第二端和电容c12的第二端均连接芯片ld3320的eq3引脚，芯片ld3320的vref引脚连接极性电容e2的正极、电容c13的第一端，极性电容e2的负极和电容c13的第二端均接地，芯片ld3320的vdda引脚连接电容c14的第一端、电容c15的第一端、电感l1的第一端，电容c14的第二端和电容c15的第二端均接地，电感l1的第二端连接电压vcc、电容c16的第一端，电容c16的第二端接地，芯片ld3320的gnda引脚通过电阻r11接地。
35.芯片ld3320的p0/sdi引脚还通过上拉电阻r12连接电压vcc，芯片ld3320的p1/sdo引脚还通过上拉电阻r13连接电压vcc，芯片ld3320的p2/sdck引脚还通过上拉电阻r14连接电压vcc，芯片ld3320的p3引脚还通过上拉电阻r15连接电压vcc，芯片ld3320的p4引脚还通过上拉电阻r16连接电压vcc，芯片ld3320的p5引脚还通过上拉电阻r17连接电压vcc,芯片ld3320的p6引脚还通过上拉电阻r18连接电压vcc,芯片ld3320的p7引脚还通过上拉电阻
r19连接电压vcc，芯片ld3320的a0引脚还通过上拉电阻r20连接电压vcc，芯片ld3320的rdb引脚还通过上拉电阻r21连接电压vcc，芯片ld3320的wrb/spic引脚还通过上拉电阻r22连接电压vcc，芯片ld3320的csb/scs引脚还通过上拉电阻r23连接电压vcc，芯片ld3320的rstb引脚还通过上拉电阻r24连接电压vcc，芯片ld3320的md引脚还通过上拉电阻r25连接电压vcc，芯片ld3320的intb引脚还通过上拉电阻r26连接电压vcc。
36.所述语音合成电路5用于接收控制电路1的信息后处理合成语音。
37.如图5所示，语音合成电路5包括芯片syn6288、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25、电容c26、电容c27、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、三极管q3、晶振x3；芯片syn6288的vddpp引脚连接电压vcc、电容c17的第一端、电容c18的第一端，电容c17的第二端和电容c18的第二端均接地，芯片syn6288的vsspp引脚接地，芯片syn6288的vddio1引脚连接电压vcc、电容c19的第一端，电容c19的第二端接地，芯片syn6288的vssio1引脚接地，芯片syn6288的vddio2引脚连接电压vcc、电容c20的第一端，电容c20的第二端接地，芯片syn6288的vssio2引脚接地，芯片syn6288的regout引脚连接电容c21的第一端、电容c22的第一端、芯片syn6288的cvdd引脚，电容c21的第二端和电容c22的第二端均接地，芯片syn6288的cvss引脚接地，芯片syn6288的vdda引脚连接电压vcc、电容c23的第一端，电容c23的第二端接地，芯片syn6288的vssa引脚接地，芯片syn6288的vddio0引脚连接电压vcc和电容c24的第一端，电容c24的第二端接地，芯片syn6288的vssio0引脚、芯片syn6288的vssio1引脚、芯片syn6288的vss引脚均接地，芯片syn6288的ready/busy引脚通过busy引线连接单片机u2的pa1引脚，芯片syn6288的rst引脚连接电阻r27的第一端、电容c25的第一端，电阻r27的第二端连接电压vcc，电容c25的第二端接地，芯片syn6288的rxd引脚连接电阻r29的第一端，电阻r29的第二端连接电阻r28的第一端、三极管q3的集电极，电阻r28的第二端连接电压vcc，三极管q3的基极连接电阻r30的第一端，电阻r30的第二端通过rxd引线连接单片机u2的pa2/usart2_tx引脚，三极管q3的发射极接地，芯片syn6288的txd引脚通过txd引线连接单片机u2的pa3/usart2_rx引脚，芯片syn6288的txd引脚输出语音信号，芯片syn6288的xin引脚连接晶振x3的第一端、电容c26的第一端，电容c26的第二端接地，芯片syn6288的xout引脚连接晶振x3的第二端、电容c27的第一端，电容c27的第二端接地。
38.所述功率放大电路6用于对语音进行放大。
39.如图6所示，功率放大电路6包括功率放大芯片u3、极性电容e3、极性电容e4、极性电容e5、电容c28、电容c29、二极管d1、二极管d2、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、喇叭rl；所述功率放大芯片u3的型号为tda2006，极性电容e5的负极连接语音合成电路，极性电容e5的正极连接点入r31的第一端、功率放大芯片u3的1号引脚，电阻r31的第二端接地，功率放大芯片u3的2号引脚连接电阻r32的第一端、电阻r33的第一端，电阻r32的第二端连接极性电容e4的正极，极性电容e4的负极接地，功率放大芯片u3的3号引脚连接电压-vcc、电容c28的第一端、二极管d2的正极，电容c28的第二端接地，功率放大芯片u3的4号引脚连接二极管d1的正极、电阻r33的第二端、二极管d2的负极、电阻r34的第一端、喇叭rl的第一端，二极管d1的负极连接电压+vcc，电阻r34的第二端连接电容c29的第一端，电容c29的第二端接地，喇叭rl的第二端接地，功率放大芯片u3的5号引脚连接电压+vcc、极性电容e3的正极，极性电容e3的负极接地。
40.控制电路还连接有手动按键，控制电路接收到手动按键的信号后控制语音合成电路合成语音。当语音识别电路未识别出用户语音时，用户通过手动按键触发控制器，控制器控制语音合成电路进行语音合成，播报计量装置的数据。
41.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。