CN105325348A - 基于语音控制的智能鱼缸实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于语音控制的智能鱼缸实现方法，通过对传统鱼缸的改造，将自动换水换气喂食、语音控制、灯光控制、温度控制、时钟显示、自动喂食集成于一身，加入语音控制功能，拥有自动模式和手动模式两种模式，并且根据季节和鱼种的不同设置了不同的参数模式可供切换，除此以外还带有一个气泡显示屏，该显示屏利用电磁阀控制吐出气泡的数量和间隔，在气泡的上升过程中形成图案；为鱼缸增加了实用性的同时也增加了观赏性。

Description

基于语音控制的智能鱼缸实现方法

技术领域

本发明涉及一种，特别涉及一种基于语音控制的智能鱼缸实现方法。

背景技术

如今市面上的智能鱼缸已经可以集成很多功能，包括时间显示、感应室温、自动恒温、自动加热、自动供氧、自动供二氧化碳、自动生化过滤、自动照明、自动喂食等，把养鱼变得向观赏性发展，为室内装饰增添了活力。

但如今的智能鱼缸还有很多欠缺和不足，例如适应性较低,不能改变控制参数，这会使更换鱼种变得十分麻烦，并且由于季节的原因控制鱼缸环境也会变得更加麻烦；鱼缸并非达到“智能”的效果，如今市面上的鱼缸与其说是智能不如说是自动，缺少与人的交互性；单一的观赏方式也会很容易造成视觉疲劳，很容易令人产生厌烦感。

因此如今的智能鱼缸并没有达到人们的需求，智能鱼缸也需要更加丰富的内容。

发明内容

本发明是针对现在智能鱼缸的欠缺和不足的问题，提出了一种基于语音控制的智能鱼缸实现方法，除了将已有的功能集成之外，还设置了多种工作模式用以适应鱼种和季节的变化；加入语音控制功能和一个红外传感器，增加了人与鱼缸的互动性；除此以外还增加了一个气泡显示屏，为鱼缸增添了趣味性。

本发明的技术方案为：一种基于语音控制的智能鱼缸实现方法，具体包括如下步骤：

1）信号识别：红外传感器信号检测鱼通过指定地点产生的信号，红外模块接收红外传感器信号，红外模块输出信号到控制器外部中断脚上；光敏传感器检测光强信号，光强信号送入控制器，控制器进行模数转换后得到对应光强信号强弱的数字信号；温度传感器信号实时检测水温测到的信号，通过单线I2C总线与控制器实现通信；语音识别模块检测外部语音输入信号，与语音识别模块内置的语音信号对比，符合设定的，向控制器发出中断请求；

2）控制器信号处理：控制器外部中断脚接收红外模块输出信号后，控制器进入中断处理程序，输出动作信号到驱动模块，驱动模块输出控制气泡显示模块显示各种图案；控制器将接收到的光强信号根据数字值分成若干区域段，根据区域段调制不同光照输出所需的脉冲宽度占空比，实现灯光控制；控制器定时查询温度传感模块，以获取温度信息，送显示模块显示，到设定温度值触发中断，输出驱动信号进行自动加热；控制器接收到语音识别模块的中断请求，向语音识别模块发送读取语音信息指令，语音识别模块会将识别到的语音信息编号传递给控制器，控制器将编号与内部存储的信息对比后就判断出语音信息，控制器根据语音信息进行相应的中断处理，实现语音所需动作。

所述控制器上有拨动开关选择手动或自动模式，当选择手动模式时，启动语音识别，控制器仅仅根据用户语音指挥执行命令。

所述气泡显示模块包括大气泵、气室、电磁阀、出气口，数个出气口通过对应的电磁阀与气室相连，大气泵给气室提供气源，控制器输出控制信号到各个电磁阀，控制电磁阀通断，控制气泡显示模块显示各种图案。

本发明的有益效果在于：本发明基于语音控制的智能鱼缸实现方法，通过对传统鱼缸的改造，将自动换水换气喂食、语音控制、灯光控制、温度控制、时钟显示、自动喂食集成于一身，加入语音控制功能，拥有自动模式和手动模式两种模式，并且根据季节和鱼种的不同设置了不同的参数模式可供切换，除此以外还带有一个气泡显示屏，该显示屏利用电磁阀控制吐出气泡的数量和间隔，在气泡的上升过程中形成图案；为鱼缸增加了实用性的同时也增加了观赏性。

附图说明

图1为本发明各电路的结构框图；

图2为本发明信号控制的流程图；

图3为气泡显示屏结构框图。

具体实施方式

基于语音控制的智能鱼缸实现方法步骤如下：

1、信号识别阶段：

如图1所示系统结构框图，外部信号主要由传感器和语音识别模块产生。其中红外传感器信号检测鱼通过指定地点产生的信号，红外模块的数据线连接到控制器的外部中断脚上，平常状态下为低电平，当红外模块接收到足够的反射光强，即检测到监测范围内有物体时，数据线电平会由低电平变为高电平，从而触发外部中断；光敏传感器信号是检测到的光强信号，光敏电阻阻值会随光照强度的增加而减弱，其两端的电压值也会相应改变，经控制器模数转换后就可得到表示光照强度的电压的数字信号量；温度传感器信号是实时检测水温测到的信号，通过单线I2C总线与控制器实现通信；语音信号是语音识别模块检测外部语音输入所产生的信号，当采集到符合预设的语音信号时，会向控制器发出中断请求，语音识别模块通过串行外设接口方式传递信息。

2、信号处理阶段

控制器通过识别中断的方式来识别红外信号，当外部中断被触发时，即表示有物体靠近红外模块；光敏电阻两端的电压值经控制器模/数转换后，得到控制器可以处理的数字值，所有的数字值被分成若干区域段，分别对应控制不同光照输出所需的脉冲宽度调制占空比值，这样就可以实现光照的调节；控制器会定时查询温度传感模块，以获取温度信息；当控制器收到语音识别模块的中断请求时，会向语音识别模块发送读取语音信息指令，语音识别模块会将识别到的语音信息编号传递给控制器，控制器将编号与内部存储的信息对比后就可以判断出语音信息。

3、控制输出阶段

所述的控制阶段，控制器利用分析好的信号控制外部电路，外部电路包括气泡显示模块、通水、通气、喂食动作电机、显示模块、电源模块等；控制器检测到传感器信息，通过驱动电路控制通气、通水、喂食动作电机和气泡显示模块，同时，通过显示模块进行信息显示。

控制器上拨动开关可选择手动或自动模式，当选择手动模式时，启动语音识别，控制器仅仅根据用户语音指挥执行命令，如图2所示手动模式下信号控制流程图，启动语音识别，加载关键词列表，如果传感器检测到“开始”语音命令或者周围有人的状态时，规定时间内，状态保持，则系统开启接受“换水”、“换气”、“喂食”、“模式切换”、“气泡显示”、“返回”命令模式，在系统传感器接受各种命令后，会通过系统驱动硬件执行相应功能。

自动模式下各功能为自动控制，包括以下内容：

1）控制器将时间显示到显示模块上，并且利用时间信号产生中断自动完成换水换气和喂食；

2）控制器利用温度信号产生中断，自动控制加热保持水温；

3）控制器利用光敏信号实时改变灯光强度；

4）控制器识别到红外中断信号时，控制气泡显示模块显示各种图案；

5）利用语音信号的中断来改变控制器内部工作模式和参数设置，同时控制气泡显示模块产生不同图案，以表示进入不同模式，同时语音控制可进行自动和手动模式切换。

气泡显示模块的设计如图3所示，大气泵产生足够压力的气源供给导气通路和气室，出气口通过电磁阀与气室相连，电磁阀的通断信号来自控制器的定义的输出端口。

Claims (3)

1.一种基于语音控制的智能鱼缸实现方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）信号识别：红外传感器信号检测鱼通过指定地点产生的信号，红外模块接收红外传感器信号，红外模块输出信号到控制器外部中断脚上；光敏传感器检测光强信号，光强信号送入控制器，控制器进行模数转换后得到对应光强信号强弱的数字信号；温度传感器信号实时检测水温测到的信号，通过单线I2C总线与控制器实现通信；语音识别模块检测外部语音输入信号，与语音识别模块内置的语音信号对比，符合设定的，向控制器发出中断请求；

2）控制器信号处理：控制器外部中断脚接收红外模块输出信号后，控制器进入中断处理程序，输出动作信号到驱动模块，驱动模块输出控制气泡显示模块显示各种图案；控制器将接收到的光强信号根据数字值分成若干区域段，根据区域段调制不同光照输出所需的脉冲宽度占空比，实现灯光控制；控制器定时查询温度传感模块，以获取温度信息，送显示模块显示，到设定温度值触发中断，输出驱动信号进行自动加热；控制器接收到语音识别模块的中断请求，向语音识别模块发送读取语音信息指令，语音识别模块会将识别到的语音信息编号传递给控制器，控制器将编号与内部存储的信息对比后就判断出语音信息，控制器根据语音信息进行相应的中断处理，实现语音所需动作。

2.根据权利要求1所述基于语音控制的智能鱼缸实现方法，其特征在于，所述控制器上有拨动开关选择手动或自动模式，当选择手动模式时，启动语音识别，控制器仅仅根据用户语音指挥执行命令。

3.根据权利要求1所述基于语音控制的智能鱼缸实现方法，其特征在于，所述气泡显示模块包括大气泵、气室、电磁阀、出气口，数个出气口通过对应的电磁阀与气室相连，大气泵给气室提供气源，控制器输出控制信号到各个电磁阀，控制电磁阀通断，控制气泡显示模块显示各种图案。