智能语音控制电源开关系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，更具体地说，涉及一种通过智能语音控制各种电器工作的电源开关系统。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，各种智能家居不断涌现，现有的智能家居设备包括智能语音控制产品，现有的智能语音控制产品要不是结构复杂，生产、安装成本高昂。而且现有语音产品功能简单，不能单机语音控制多种硬件设备的运转操作。需要其他设备的接入许可才能控制该设备的运转操作。现有智能语音控制产品不能在单机情况下利用无线连接，以实现通过语音控制多种硬件设备的运转，如智能语音控制的空气杀菌器具、老旧酒店房间的智能化语音控制系统升级改造、在养老院的房间内老人陪聊及房间消毒杀菌、在家庭内的人机交互控制所有家用电器。

技术实现思路

1、为解决现有电子管功放灯丝供电电源存在的上述缺陷，本发明提供一种可为电子管功放的电子管提供高频交流电的高频交流电源控制电路。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种智能语音控制电源开关系统，包括控制电路，其特征是，控制电路包括以下功能模块：

4、作为系统电源的ac/dc电源模块，为整个控制电路中的各电路单元提供工作电源；

5、智能语音控制电路模块，用于识别语音输入，并将语音输入转换为控制指令输出；

6、微控制器电路模块，协调控制整个控制电路中的各电路单元工作；

7、外设开关控制模块，与微控制器电路模块连接，包括有若干路控制开关单元，由微控制器电路模块控制外设开关控制模块中的各路控制开关单元闭合或断开，用于外部设备的电源开关或信号开关；

8、串行通讯模块，与微控制器电路模块连接，用于微控制器电路模块和智能语音控制电路模块的有线通讯；

9、无线通讯模块，与微控制器电路模块连接，用于微控制器电路模块和智能语音控制电路模块的无线通讯；该无线通讯模块为具有低速短距离传输的无线局域网网络协议的zigbee模块，该zigbee模块2.4ghz的ieee802.15.4收发器；

10、天线，与无线通讯模块连接，用于收发外部设备的无线通讯信号。

11、进一步地，所述智能语音控制电路模块包括以下功能模块：获取语音的话筒输入电路、将语音转为数字信号输出的录音输入电路、对语音进行离线识别的离线语音处理电路、对语音进行在线识别的在线语音处理电路、接收外部设备的蓝牙信号的蓝牙输入电路、输入选择电路、对蓝牙输入电路和在线语音处理电路的输出语音信号进行放大音频放大电路、扬声电路、将放大器反馈电路输出的语音信号反馈回录音输入电路的放大器反馈电路、与云端连接的无线网络、云端信号处理服务器、控制各功能模块间通讯的通讯控制电路；

12、其中，话筒输入电路、录音输入电路、离线语音处理电路、在线语音处理电路、输入选择电路、音频放大电路、扬声电路依次串联；

13、蓝牙输入电路与在线语音处理电路并联后与输入选择电路的输入端连接，并且蓝牙输入电路由离线语音处理电路控制；

14、音频放大电路、放大器反馈电路、录音输入电路依次反向串联；

15、在线语音处理电路与通讯控制电路双向连接；

16、在线语音处理电路通过无线网络与云端信号处理连接；

17、所述ac/dc电源模块包括输出直流电压为5v的开关电源电路模块和5v电源转换模块和3.3v电源转换模块；5v电源转换模块将开关电源电路模块的输出直流电压为5v转换为5v稳定直流电压；3.3v电源转换模块将开关电源电路模块的输出直流电压为5v转换为3.3v稳定直流电压；

18、所述微控制器电路模块包括入网退网选择模块、工作状态指示模块、通讯接口、电源滤波模块和内部集成有zigbee模块模块的单片机；该单片机内部集成有高频内部rc振荡器和uart、spi、twi、adc和通用定时器；其中通讯接口与单片机内部集成的uart连接，入网退网选择模块与单片机的一个输入端口连接，工作状态指示模块与单片机的一个输出端口连接。

19、整个系统的工作原理如下：在智能语音控制电路模块中，录音输入电路、离线语音处理电路、在线语音处理电路之间通过通讯协议总线进行连接，可以方便地扩展到其他具有相应通讯协议总线的电器设备连接，达到智能化网络终端互连的技术效果；智能语音控制电路模块的工作模式分为在线工作模式和离线工作模式，以适应没有网络时的情况；

20、智能音响在线工作模式下，通过录音输入电路将录取的音频信号传送给在线语音处理电路，再通过wifi传送到云端信号处理服务器进行语音识别，再返回指令给在线语音处理电路作出相应的处理后，再输出相应的语音内容到音频放大电路，并由扬声电路进行播放；

21、智能音响离线工作模式下，通过录音输入电路将录取的音频信号传送给离线语音处理电路，并与离线语音处理电路内提前录制好的语音数据进行比较，得出语意然后传送给在线语音处理电路，在线语音处理电路作出相应的处理后，再输出相应的预存语音内容到音频放大电路，并由扬声电路进行播放；

22、微控制器电路模块通过无线通讯模块或串行通讯模块从智能语音控制电路模块处获利语音指令，然后执行指令，控制外设开关控制模块中相应的控制开关单元动作，从而控制相应的电器进入工作模式或退出工作模式，从而实现家居电器的智能语音控制。

23、由上可知，相对于现有技术，本发明具有如下的优点：智能语音控制电源开关系统可以在接收到语音唤醒的情况下，人机对答互动并执行人发出的声音指令控制外部的硬件设备，如空气杀菌器具等电器；还可执行网络在线情况下的语音控制；并实现了单机语音控制多种硬件设备的运转操作；不需要其他设备的接入许可才能控制该设备的运转操作。解决智能语音控制在人机交互过程中的控制单一，命令不能被单机有效执行设备操作的问题，同时也解决现有同类产品的技术升级跟硬件的冲突问题。

技术特征：

1.一种智能语音控制电源开关系统，包括控制电路，其特征是，控制电路包括以下功能模块：作为系统电源的ac/dc电源模块(3)，为整个控制电路中的各电路单元提供工作电源；

2.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：

3.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述单片机(u1)型号为em357；所述串行通讯模块(4)包括型号为sp3232的标准rs-232通讯芯片(u2)；所述控制开关单元包括开关一、开关二、开关三、开关四、开关五、开关六总共六路结构相同的控制开关单元电路；

4.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述入网退网选择模块包括第十电阻(r10)和入网退网选择按钮(s1)，第十电阻(r10)一端与入网退网选择按钮(s1)串联、另一端与3.3v电源转换模块的正极输出端连接；入网退网选择按钮(s1)一端与第十电阻(r10)串联、另一端与公共地连接；第十电阻(r10)一端与入网退网选择按钮(s1)的串联处与单片机(u1)的引脚18连接；入网退网选择按钮(s1)两端并联有防抖动电路，该防抖动电路包括第一电容(c1)或若干阻容元件组成的防抖动电路。

5.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述工作状态指示模块包括发光二极管(led1)和npn型三极管(q1)，发光二极管(led1)的阳极通过第九限流电阻(r9)与3.3v电源转换模块的正极输出端连接；npn型三极管(q1)的c极和发光二极管(led1)的阴极连接，npn型三极管(q1)的b极通过第三电阻(r3)与单片机(u1)的引脚21连接；npn型三极管(q1)的e极与公共地连接。

6.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述电源滤波模块包括第八电容(c8)、第七电容(c7)、第四电容(c4)、第一电感(l1)，第一电感(l1)的两端分别通过第八电容(c8)、第七电容(c7)与公共地连接，第一电感(l1)输入端与3.3v电源转换模块的正极输出端连接；第一电感(l1)输出端与单片机(u1)的引脚1连接、同时与公共地连接。

7.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述控制开关单元电路包括继电器(k1)和npn型三极管(q1)；继电器(k1)的线圈一端与开关电源电路模块的正极输出端连接、另一端与npn型三极管(q1)的c极连接；npn型三极管(q1)的e极与公共地连接；npn型三极管(q1)的b极通过第四电阻(r4)与单片机(u1)的输出引脚连接，此处单片机(u1)的输出引脚分别对应于与开关一、开关二、开关三、开关四、开关五和开关六中各路控制开关单元电路连接的单片机(u1)的相应引脚；继电器(k1)的线圈两端并联有与线圈组成闭合回路的续流电路，该续流电路由第五续流二极管(d5)和第一肖特基二极管(vd1)串联组成，第五续流二极管(d5)的阳极和第一肖特基二极管(vd1)的阳极连接，第五续流二极管(d5)的阴极与继电器(k1)的线圈一端连接，第一肖特基二极管(vd1)的阴极与继电器(k1)的线圈另一端连接。

8.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述开关电源电路模块包括工频整流电路、工频滤波电路、振荡电路、高频变压电路、高频整流电路；其特征是：所述工频整流电路包括全桥整流器(dg1)，全桥整流器(dg1)的交流输入端通过过流热保护元件(f1)与市电连接，所述工频滤波电路并联在全桥整流器(dg1)的正极输出端和负极输出端之间，工频滤波电路包括第十五平波电容(c15)；

9.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述5v电源转换模块包括型号为rt6214b的dc电源转换芯片(u3)，dc电源转换芯片(u3)的引脚5与开关电源电路模块的正极输出端连接，同时引脚5通过由第九电容(c9)和第十电容(c10)组成的并联体与公共地连接；

10.如权利要求1所述的智能语音控制电源开关系统，其特征是：所述3.3v电源转换模块包括型号为rt6214b的dc-dc电源转换芯片(u5)，dc-dc电源转换芯片(u5)的引脚3与开关电源电路模块的正极输出端连接、同时，引脚3通过由第二十一电容(c21)和第二十四电容(c24)组成的并联体与公共地连接；

技术总结
本发明公开了一种智能语音控制电源开关系统，包括智能语音控制电路模块、微控制器电路模块、微控制器电路模块、外设开关控制模块、串行通讯模块、无线通讯模块和天线系统搭配；微控制器电路模块通过无线通讯模块或串行通讯模块从智能语音控制电路模块处获利语音指令，控制外设开关控制模块中相应的控制开关单元动作，从而控制相应的电器进入工作模式或退出工作模式，从而实现家居电器的智能语音控制。其优点是，智能语音控制电源开关系统可以在接收到语音唤醒的情况下，人机对答互动并执行人发出的声音指令控制外部的硬件设备，如空气杀菌器具等电器；还可执行网络在线情况下的语音控制；并实现了单机语音控制多种硬件设备的运转操作。

技术研发人员：王存民
受保护的技术使用者：佛山市南海区小乐我在科技中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16