CN107831703A - 一种声控电气开关 - Google Patents

一种声控电气开关 Download PDF

Info

Publication number
CN107831703A
CN107831703A CN201711167938.2A CN201711167938A CN107831703A CN 107831703 A CN107831703 A CN 107831703A CN 201711167938 A CN201711167938 A CN 201711167938A CN 107831703 A CN107831703 A CN 107831703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
unit
electric capacity
control unit
triode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711167938.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李渊
熊超
侯东东
俞霖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Institute of Technology
Original Assignee
Changzhou Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Institute of Technology filed Critical Changzhou Institute of Technology
Priority to CN201711167938.2A priority Critical patent/CN107831703A/zh
Publication of CN107831703A publication Critical patent/CN107831703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • H05B47/12—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings by detecting audible sound
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

Abstract

本发明公开了一种声控电气开关，包括继电器开关单元、声音采集单元、音频放大单元和控制单元，声音采集单元通过音频放大单元连接控制单元，控制单元分别连接继电器开关单元和比较单元，还包括负载保护单元，负载保护单元连接控制单元，本发明结构原理简单，能够实现对电气开关的精准控制，且抗干扰能力强，能够滤除外界的杂音信号，防止误触发，同时还具有负载保护功能。

Description

一种声控电气开关
技术领域
本发明涉及开关技术领域，具体为一种声控电气开关。
背景技术
开关是日常生活中常用的电源控制装置，用于控制灯具等电器电源的通断，比较常规的开关都是通过开关按键来在开和关两种状态下进行切换，而根据不同的使用场景，在常规的开关的基础上，各个厂商也研发出具有各种不同触发方式的开关类型，例如触控、声控、感应控制等开关，通过对不同控制信号的接收和处理来进行开关操作或者延时进行开关操作。现有技术中的声控开关抗干扰能力差，耗能高，且不具备保护功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种声控电气开关，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种声控电气开关，包括继电器开关单元、声音采集单元、音频放大单元和控制单元，所述声音采集单元通过音频放大单元连接控制单元，所述控制单元分别连接继电器开关单元和比较单元，还包括负载保护单元，所述负载保护单元连接控制单元；
所述音频放大单元包括运算放大器、两级场效应宽带放大器以及扼流线圈，所述运算放大器的一个输入端分别连接电阻B一端和电容B一端，电容B另一端接地，电阻B另一端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端连接运算放大器的输出端，运算放大器的另一输入端分别连接电阻C一端和电阻D一端，电阻C另一端接地，电阻D另一端连接运算放大器的输出端；所述两级场效应宽带放大器的第一端连接电容E一端，电容E另一端连接电阻F一端，电阻F另一端连接运算放大器的输出端，两级场效应宽带放大器的第二端通过扼流线圈分别连接电容F一端、电容G一端、电容H一端，且电容F另一端、电容G另一端、电容H另一端均接地，两级场效应宽带放大器的第三端通过电容D、电阻E连接运算放大器的输出端，两级场效应宽带放大器第四端接地。
优选的，所述负载保护单元包括第一三极管、第二三极管、场效应晶体管, 所述第一三极管集电极连接电阻K与电阻L连接点，电阻K另一端接入电源端，电阻L另一端接地，所述第一三极管集电极连接电阻M与电阻N连接点，电阻M另一端接入电源端，电阻N另一端接地；第一三极管发射极连接电阻O一端，电阻O另一端连接场效应晶体管栅极，场效应晶体管漏极接地，源级通过电阻P接入电源端，源级还连接逻辑门电路，第一三极管与第二三极管的基极连接电阻I与电阻J连接点，电阻J串联连接电阻I、电阻H、电阻G，电阻G另一端连接交流电压端，电阻J另一端接地。
优选的，所述声音采集单元采用 型号为OBE-27P-40（BSE）麦克风。
优选的，所述控制单元采用型号为N76E003的单片机。
优选的，其使用方法包括以下步骤：
A、声音采集单元采集外界声音，并通过音频放大单元进行滤波放大后发送至控制单元处理；
B、控制单元对采集的音频信号进行处理后发送至比较单元与预设的声控信号进行比较；
C、若采集的音频信号与预设信号一直，则控制单元驱动继电器开关单元工作，启动电气，若不一致，则继电器开关单元不工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明结构原理简单，能够实现对电气开关的精准控制，且抗干扰能力强，能够滤除外界的杂音信号，防止误触发，同时还具有负载保护功能。
（2）本发明采用的音频放大单元能够稳定的实现对微弱信号进行放大、且失真度低，提高了音频采集效果。
（3）本发明采用的负载保护单元能够实时检测开关的工作状态，确保开关正常工作。
附图说明
图1为本发明控制原理图；
图2为本发明音频放大单元原理图；
图3为本发明负载保护单元原理图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种声控电气开关，包括继电器开关单元1、声音采集单元2、音频放大单元3和控制单元4，所述声音采集单元2通过音频放大单元3连接控制单元4，所述控制单元4分别连接继电器开关单元1和比较单元5，还包括负载保护单元6，所述负载保护单元6连接控制单元4；其中，声音采集单元2采用型号为OBE-27P-40（BSE）麦克风。；控制单元采用4型号为N76E003的单片机；N76E003可运行在两种低功耗模式－空闲模式和掉电模式，可通过软件选择运行在哪种模式。空闲模式时，芯片主时钟关闭，但部分功能模块仍然运行。掉电模式下芯片全部时钟关闭确保芯片功耗达到最低。在正常工作模式下，也可选择主时钟除频方式工作，确保在功耗和性能之间灵活运用。高效能、丰富的功能模块及配置，N76E003可灵活用于各种应用场合。
音频放大单元3包括运算放大器8、两级场效应宽带放大器9以及扼流线圈10，所述运算放大器8的一个输入端分别连接电阻B 2a一端和电容B 2b一端，电容B 2b另一端接地，电阻B 2a另一端分别连接电阻A 1a一端和电容A 1b一端，电容A 1b另一端连接运算放大器8的输出端，运算放大器8的另一输入端分别连接电阻C 3a一端和电阻D 4a一端，电阻C 3a另一端接地，电阻D 4a另一端连接运算放大器8的输出端；所述两级场效应宽带放大器9的第一端91连接电容E 5b一端，电容E 5b另一端连接电阻F 6a一端，电阻F 6a另一端连接运算放大器8的输出端，两级场效应宽带放大器9的第二端92通过扼流线圈10分别连接电容F6b一端、电容G 7b一端、电容H 8b一端，且电容F 6b另一端、电容G 7b另一端、电容H 8b另一端均接地，两级场效应宽带放大器9的第三端93通过电容D 4b、电阻E 5a连接运算放大器8的输出端，两级场效应宽带放大器9第四端94接地。运算放大器8对信号进行处理，保证传输信号的质量，并通过反馈原理将信号信息放大 2 倍，然后再传递给后面的两级场效应宽带放大器9再次对信号进行二次放大，最后再将信号输出，本发明采用的音频放大单元能够稳定的实现对微弱信号进行放大、且失真度低，提高了音频采集效果。
本发明中，负载保护单元6包括第一三极管7、第二三极管11、场效应晶体管12, 所述第一三极管7集电极连接电阻K11a与电阻L12a连接点，电阻K11a另一端接入电源端，电阻L12a另一端接地，所述第一三极管7集电极连接电阻M13a与电阻N14a连接点，电阻M13a另一端接入电源端，电阻N14a另一端接地；第一三极管7发射极连接电阻O15a一端，电阻O15a另一端连接场效应晶体管12栅极，场效应晶体管12漏极接地，源级通过电阻P16a接入电源端，源级还连接逻辑门电路13，第一三极管7与第二三极管11的基极连接电阻I9a与电阻J10a连接点，电阻J10a串联连接电阻I9a、电阻H8a、电阻G7a，电阻G7a另一端连接交流电压端，电阻J10a另一端接地。当处于过压时，第一三极管导通， 第二三极管截止，场效应晶体管导通，逻辑门电路输出为低电平，关闭驱动信号，当处于欠压时，第一三极管截止，第二三极管导通，场效应晶体管导通， 场效应晶体管源极输出电压为低电平，逻辑门电路输出为低电平，关闭驱动信号，本发明采用的负载保护单元能够实时检测开关的工作状态，确保开关正常工作。
本发明的使用方法包括以下步骤：
A、声音采集单元采集外界声音，并通过音频放大单元进行滤波放大后发送至控制单元处理；
B、控制单元对采集的音频信号进行处理后发送至比较单元与预设的声控信号进行比较；
C、若采集的音频信号与预设信号一直，则控制单元驱动继电器开关单元工作，启动电气，若不一致，则继电器开关单元不工作。
综上所述，本发明结构原理简单，能够实现对电气开关的精准控制，且抗干扰能力强，能够滤除外界的杂音信号，防止误触发，同时还具有负载保护功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种声控电气开关，包括继电器开关单元（1）、声音采集单元（2）、音频放大单元（3）和控制单元（4），其特征在于：所述声音采集单元（2）通过音频放大单元（3）连接控制单元（4），所述控制单元（4）分别连接继电器开关单元（1）和比较单元（5），还包括负载保护单元（6），所述负载保护单元（6）连接控制单元（4）；
所述音频放大单元包括运算放大器（8）、两级场效应宽带放大器（9）以及扼流线圈（10），所述运算放大器（8）的一个输入端分别连接电阻B（2a）一端和电容B（2b）一端，电容B（2b）另一端接地，电阻B（2a）另一端分别连接电阻A（1a）一端和电容A（1b）一端，电容A（1b）另一端连接运算放大器（8）的输出端，运算放大器（8）的另一输入端分别连接电阻C（3a）一端和电阻D（4a）一端，电阻C（3a）另一端接地，电阻D（4a）另一端连接运算放大器（8）的输出端；所述两级场效应宽带放大器（9）的第一端（91）连接电容E（5b）一端，电容E（5b）另一端连接电阻F（6a）一端，电阻F（6a）另一端连接运算放大器（8）的输出端，两级场效应宽带放大器（9）的第二端（92）通过扼流线圈（10）分别连接电容F（6b）一端、电容G（7b）一端、电容H（8b）一端，且电容F（6b）另一端、电容G（7b）另一端、电容H（8b）另一端均接地，两级场效应宽带放大器（9）的第三端（93）通过电容D（4b）、电阻E（5a）连接运算放大器（8）的输出端，两级场效应宽带放大器（9）第四端（94）接地。
2.根据权利要求1所述的一种声控电气开关，其特征在于：所述负载保护单元6包括第一三极管（7）、第二三极管（11）、场效应晶体管（12）, 所述第一三极管（7）集电极连接电阻K(11a)与电阻L(12a)连接点，电阻K(11a)另一端接入电源端，电阻L(12a)另一端接地，所述第一三极管(7)集电极连接电阻M(13a)与电阻N(14a)连接点，电阻M(13a)另一端接入电源端，电阻N(14a)另一端接地；第一三极管(7)发射极连接电阻O(15a)一端，电阻O(15a)另一端连接场效应晶体管(12)栅极，场效应晶体管(12)漏极接地，源级通过电阻P(16a)接入电源端，源级还连接逻辑门电路(13)，第一三极管(7)与第二三极管(11)的基极连接电阻I(9a)与电阻J(10a)连接点，电阻J(10a)串联连接电阻I(9a)、电阻H(8a)、电阻G(7a)，电阻G(7a)另一端连接交流电压端，电阻J(10a)另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种声控电气开关，其特征在于：所述声音采集单元（2）采用型号为OBE-27P-40（BSE）麦克风。
4.根据权利要求1所述的一种声控电气开关，其特征在于：所述控制单元采用（4）型号为N76E003的单片机。
5.实现权利要求1所述的一种声控电气开关的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
A、声音采集单元采集外界声音，并通过音频放大单元进行滤波放大后发送至控制单元处理；
B、控制单元对采集的音频信号进行处理后发送至比较单元与预设的声控信号进行比较；
C、若采集的音频信号与预设信号一直，则控制单元驱动继电器开关单元工作，启动电气，若不一致，则继电器开关单元不工作。
CN201711167938.2A 2017-11-21 2017-11-21 一种声控电气开关 Pending CN107831703A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711167938.2A CN107831703A (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种声控电气开关

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711167938.2A CN107831703A (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种声控电气开关

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107831703A true CN107831703A (zh) 2018-03-23

Family

ID=61652198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711167938.2A Pending CN107831703A (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种声控电气开关

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107831703A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112058535A (zh) * 2020-08-29 2020-12-11 衡阳市绿荫生态农业有限公司 一种用于果树种植的气力喷雾机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1343919A (zh) * 2000-09-15 2002-04-10 寰贺电脑有限公司 声控电源管理装置
CN205105187U (zh) * 2015-10-21 2016-03-23 佛山市思万奇科技有限公司 一种自定义声控开关
CN105889868A (zh) * 2014-10-08 2016-08-24 钟美桂 一种健康照明灯
CN106102285A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 浙江圣火智远文化发展有限公司 一种舞台灯光控制系统
CN205883452U (zh) * 2016-07-25 2017-01-11 浙江华安安全设备有限公司 一种新型执法记录仪
CN205983076U (zh) * 2016-07-27 2017-02-22 海南双猴科技有限公司 一种智能型家电控制装置
CN107313866A (zh) * 2017-06-28 2017-11-03 苏州超盛智能科技有限公司 一种汽车电子节油器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1343919A (zh) * 2000-09-15 2002-04-10 寰贺电脑有限公司 声控电源管理装置
CN105889868A (zh) * 2014-10-08 2016-08-24 钟美桂 一种健康照明灯
CN205105187U (zh) * 2015-10-21 2016-03-23 佛山市思万奇科技有限公司 一种自定义声控开关
CN205883452U (zh) * 2016-07-25 2017-01-11 浙江华安安全设备有限公司 一种新型执法记录仪
CN205983076U (zh) * 2016-07-27 2017-02-22 海南双猴科技有限公司 一种智能型家电控制装置
CN106102285A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 浙江圣火智远文化发展有限公司 一种舞台灯光控制系统
CN107313866A (zh) * 2017-06-28 2017-11-03 苏州超盛智能科技有限公司 一种汽车电子节油器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112058535A (zh) * 2020-08-29 2020-12-11 衡阳市绿荫生态农业有限公司 一种用于果树种植的气力喷雾机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102231621B (zh) 多通道功率放大器的热备份方法及热备份装置
CN109067366A (zh) 一种GaN功率放大器供电控制电路、上掉电控制方法
CN104618595A (zh) 通话方式切换方法和装置
CN101719757B (zh) 一种功率放大器的过流保护电路及实现方法
CN103227614A (zh) 电力放大装置及音频系统
CN102324895B (zh) Pop噪声抑制电路及方法
CN205864668U (zh) 耳机线控器
CN107831703A (zh) 一种声控电气开关
CN203445592U (zh) 一种带短路保护的高端输出电路
CN201130928Y (zh) 爆音消除电路
CN205584006U (zh) 防浪涌电路、开关电源和显示装置
CN201398183Y (zh) 功率开关驱动电路
CN102944734B (zh) 一种监控终端状态的方法、监控电路及终端
CN201039106Y (zh) 关机静音电路
WO2006108068A3 (en) Power efficient amplifier
CN202121759U (zh) Pop噪声抑制电路
CN107395184B (zh) 一种监控一体化二极管阵列驱动功率软开关电路
CN201282521Y (zh) 开关机静噪电路及具有所述静噪电路的电视机
CN103701412B (zh) 一种用cmos管做开关实现线性功率放大器的高低功率的电路
CN203775144U (zh) 一种用cmos管做开关实现线性功率放大器的高低功率的电路
CN103872885A (zh) 一种待机功耗控制电路及方法
CN204408277U (zh) 功率放大器
CN201509197U (zh) 一种备用信道切换控制装置
CN204258739U (zh) 一种音频功率放大器输出系统
CN202815491U (zh) 一种具有高防错和高驱动能力的输出电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180323