颜色语音播报器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了颜色语音播报器，包括机壳、遮光罩、电路板、颜色传感器、白色发光二极管、开关；遮光罩前端设有喇叭形开口，遮光罩的后端与机壳连接；机壳的内腔装有电路板；颜色传感器、白色发光二极管装在电路板上且朝向遮光罩前端喇叭口；电路板上还装有数字信号处理器、语音芯片、音频功放电路、扬声器和电池；开关的按钮从机壳一侧突出。其中，白色发光二极管、颜色传感器、开关分别与数字信号处理器连接，数字信号处理器与语音芯片连接；语音芯片通过音频功放电路与扬声器连接；电池与白色发光二极管、数字信号处理器、语音芯片、音频功放连接。本实用新型能够对颜色自动辨认并发出语音播报，结构紧凑，便于携带。
【专利说明】颜色语音播报器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种颜色语音播报器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，使用颜色传感器自动判别颜色的技术已经应用于很多领域，但通过专利检索和市场调查得知，目前未发现能够使用颜色传感器识别颜色种类并用语音播报颜色名称的装置，也没有发现用于辅助盲人、色盲或色弱患者判别颜色的此类专用装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种颜色语音播报器。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:颜色语音播报器，包括机壳、遮光罩、电路板、颜色传感器、白色发光二极管、开关；遮光罩前端设有喇机形开口，遮光罩的后端与机壳连接；机壳的内腔装有电路板；颜色传感器、白色发光二极管装在电路板上且朝向遮光罩前端喇叭口 ；电路板上还装有数字信号处理器、语音芯片、音频功放电路、扬声器和电池；开关的按钮从机壳一侧突出。
[0005]作为优选，遮光罩是用不透光材料制成，遮光罩的内壁涂有无光或亚光黑色涂料。
[0006]作为优选，颜色传感器与数字信号处理器连接，数字信号处理器与语音芯片连接；语音芯片通过音频功放电路与扬声器连接；数字信号处理器分别与开关、白色发光二极管连接；电池与数字信号处理器、语音芯片、音频功放电路、白色发光二极管连接。
[0007]作为优选，颜色传感器的片选引脚与数字信号处理器的I个I/O引脚连接，颜色传感器的输出引脚与数字信号处理器的I个I/o引脚连接，颜色传感器的强度控制引脚与数字信号处理器的2个I/O引脚连接，颜色传感器的滤光器控制引脚与数字信号处理器的2个I/O引脚连接；数字信号处理器通过I个I/O引脚分别与语音芯片的片选引脚、串行输入引脚、串行输出引脚连接；语音芯片的音频输出引脚与音频功放电路连接；音频功放电路的输出端与扬声器连接；开关与数字信号处理器的I个I/O引脚连接；白色发光二极管的阴极与数字信号处理器的I个I/O引脚连接。
[0008]作为优选，白色发光二极管设有4个，每个发光二极管的阳极与电池正极连接，阴极分别与数字信号处理器的I个I/o引脚连接。
[0009]作为进一步优选，数字信号处理器的型号为dsPIC30F4011。
[0010]作为进一步优选，颜色传感器型号为TCS230。
[0011]作为进一步优选，语音芯片型号为ISD4004。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]能够对颜色自动辨认并发出语音播报，结构紧凑，便于携带。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]图1是本实用新型颜色语音播报器实施例的主视图。
[0016]图2是本实用新型颜色语音播报器实施例的仰视图。
[0017]图3是图1的A向剖视图。
[0018]图4是本实用新型颜色语音播报器实施例的电路原理图。
[0019]图中，1-机壳,2-遮光罩,3-电路板,4-颜色传感器,5-白色发光二极管,6_开关，7-音频功率放大器，8-数字信号处理器,9-语音芯片，10-扬声器，11-电池。
【具体实施方式】
[0020]图1是一种颜色语音播报器，由机壳1、遮光罩2、电路板3、开关6组成。
[0021]遮光罩2的前端为喇叭形开口，遮光罩的内壁涂有无光或亚光黑色涂料。遮光罩的后端与机壳I连接。机壳I的内腔中装有电路板3,开关6的按钮从机壳一侧突出并与电路板连接。
[0022]电路板上装有颜色传感器4、白色发光二极管5、数字信号处理器8、语音芯片9、音频功率放大器7、扬声器10和电池11。
[0023]在图2中，数字信号处理器8、音频功率放大器7、颜色传感器4、白色发光二极管5装在电路板3朝向遮光罩2前端喇叭口的一面，并且颜色传感器4位于电路板的中央，4只白色发光二极管5分别装在电路板3的四角。这样的结构便于颜色信号的采集。
[0024]在图3中，语音芯片9、扬声器10和电池11装在电路板3的背面。
[0025]如图4所示，本实施例的电路是由数字信号处理器dsPIC30F4011、颜色传感器TCS230、语音芯片ISD4004、音频功放、扬声器、白色发光二极管和电池组成的。其中，数字信号处理器的I个I/O引脚与颜色传感器的片选引脚连接以片选控制颜色传感器是否工作，2个I/O引脚与颜色传感器的输出频率控制引脚连接以强度选择控制输出量的大小，2个I/O引脚与颜色传感器的滤光器控制引脚连接以滤光片选择分别控制测量和输出颜色的红色、绿色和蓝色分量，I个I/O引脚与颜色传感器的输出引脚连接以接收颜色传感器的输出脉冲数据；数字信号处理器通过3个I/O引脚与语音芯片的片选引脚、串行输入引脚、串行输出引脚连接，分别控制语音芯片的工作状态和语音信号片段的选择；语音芯片的音频输出引脚与音频功放电路连接；音频功放电路的输出端与扬声器连接；开关与数字信号处理器的I个I/O引脚连接，控制系统是否工作；电池为数字信号处理器、语音芯片、音频功放、发光二极管等部件供电；4个发光二极管的阴极分别与数字信号处理器的I个I/O引脚连接，数字信号处理器控制发光二极管是否点亮。
[0026]上述数字信号处理器可以选用dsPIC30F4012或其他具有数字信号处理功能的微控制器芯片。
[0027]上述颜色传感器还可以选用TCS3200或其他相近的型号。
[0028]本实施例采用白色发光二极管作为光源。物体反射光光谱不仅受物体本身性质影响，还受环境光源的影响，而环境光源的光谱经常变化，因此采用了自带光源的方式，同时采用了遮光罩2屏蔽外界光源，使光照恒定。
[0029]在装配调试时，可根据每一批白色发光二极管的测试结果，事先设置白平衡参考数值。
[0030]数字信号处理器读取颜色传感器采集的红、绿、蓝颜色值后，执行自动白平衡程序，根据预设的白平衡参考数值，分别红、绿、蓝颜色值除以白平衡参考数值，消除白色发光二极管差异导致的颜色判别误差。
[0031]待测物体表面光滑程度不同会导致反射率不同，还有可能发生镜面反射，为消除该种影响，数字信号处理器执行白平衡程序之后，再执行颜色空间转换程序，从RGB空间转换到HSV空间，即根据红、绿、蓝数值计算颜色的色调、色饱和度和亮度值，并根据色调值判断颜色种类，从而克服物体反射率对颜色判别的影响。
[0032]工作流程说明如下:
[0033](I)将颜色传感器贴近待测目标，按下开关，数字信号处理器控制白色发光二极管发光，同时进入测量程序，片选颜色传感器使颜色传感器开始工作；
[0034](2)数字信号处理器通过输出信号依次读取红色、绿色、蓝色滤光片覆盖的颜色传感器，分别测试反射光的红色、绿色、蓝色值；
[0035](3)数字信号处理器调用颜色校正子程序，根据白平衡设置时的红色、绿色、蓝色基准值对当前测量值进行校准，消除照明光色谱偏差的影响；
[0036](4)数字信号处理器调用色调计算子程序，计算颜色种类，降低待测目标可能存在的镜面反射的影响；
[0037](5)数字信号处理器根据颜色种类检索语音地址表，片选语音芯片，调用对应的语音片段；
[0038](6)语音芯片输出颜色的对应语音,通过音频功率放大器推动扬声器发声,播报相应颜色的名称。
[0039]数字信号处理器的内嵌程序包括颜色校正子程序、色调计算子程序，均采用现有公知的程序。
[0040]以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.颜色语音播报器，其特征在于:包括机壳、遮光罩、电路板、颜色传感器、白色发光二极管、开关；所述遮光罩前端设有喇叭形开口，遮光罩的后端与机壳连接；所述机壳的内腔装有电路板；所述颜色传感器、白色发光二极管装在电路板上且朝向遮光罩前端喇叭口 ；所述电路板上还装有数字信号处理器、语音芯片、音频功放电路、扬声器和电池；所述开关的按钮从机壳一侧突出。
2.根据权利要求1所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述遮光罩是用不透光材料制成，遮光罩的内壁涂有无光或亚光黑色涂料。
3.根据权利要求1所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述颜色传感器与数字信号处理器连接，所述数字信号处理器与语音芯片连接；所述语音芯片通过音频功放电路与扬声器连接；所述数字信号处理器与开关连接；所述电池与数字信号处理器、语音芯片、音频功放、白色发光二极管连接。
4.根据权利要求3所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述颜色传感器的片选引脚、强度控制引脚、滤光器控制引脚和输出引脚分别与数字信号处理器的I/O引脚连接；所述数字信号处理器通过I/O引脚分别与语音芯片的片选引脚、串行输入引脚、串行输出引脚连接；所述语音芯片的音频输出引脚与音频功放电路连接；所述音频功放电路的输出端与扬声器连接；所述开关与数字信号处理器的I/O引脚连接；所述白色发光二极管的阴极与数字信号处理器的I/O引脚连接。
5.根据权利要求4所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述白色发光二极管设有4个，每个发光二极管的阳极与电池正极连接，阴极分别与数字信号处理器的I个I/o引脚连接。
6.根据权利要求1或3或4所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述数字信号处理器的型号为dsPIC30F4011。
7.根据权利要求1或3或4所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述颜色传感器型号为 TCS230。
8.根据权利要求1或3或4所述的颜色语音播报器，其特征在于:所述语音芯片型号为 ISD4004。
【文档编号】G01J3/46GK203837816SQ201420253689
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】李莹莹, 高翠云, 张媛 申请人:安徽建筑大学