CN109922584A - 一种变色彩灯语音控制方法及设备 - Google Patents

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鲁强德
张飞
刘兵
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Abstract

一种变色彩灯语音控制设备，包括一个电容,串联在电容和电源之间的单向传输器件和开关器件,所述电充并联有放电支路,所述设备还包括语音控制模块和检测电容电量的检测模块,所述语音控制模块与所述开关器件控制连接,所述检测模块与所述语音控制模块信号连接。本发明还公开了一种变色彩灯语音控制方法,收到掉电信号后,关闭开关器件;再次上电后,维持开关器件关闭，检测电容电压V0;打开开关器件为电容充电,检测充满电后的电压V1;根据差值判断进行变色还是关灯操作。本发明可以通过利用少数分离元件或集成在语音控制芯片内部的形式实现对变色和关灯命令的记忆,克服掉电影响,实现语音改装后的开关变色控制。

Description

一种变色彩灯语音控制方法及设备
技术领域
本发明属于电子电路领域，涉及语音电路控制,具体涉及一种变色彩灯语音控制方法及设备。
背景技术
市场上很多灯具都可以实现变色功能,许多灯具的变色过程是先关掉某组颜色的灯具,随后在很短时间内自动打开另一组其他颜色的灯具,在这个灯具切换过程中灯具控制模组会发生短暂的掉电,如果在现有的灯具模组中增加语音识别功能，由于语音控制模块相对于低功耗蓝牙或WIFI的功耗大数倍。会遇到面板开关快速开关切换颜色过程并掉电中，语音控制模块依赖电源的稳压电容存储的少量电能无法像蓝牙或WIFI那样保持工作并即时记忆状态,即语音控制模块在掉电后可能不具备存储功能,对于掉电和关灯两种命令,语音识别模块初始都会控制掉电,掉电恢复后,对于不具备存储功能的语音控制模块,无法在掉电恢复后记忆到是应该变色还是关灯,在语音模块掉电的过程中，需要一种电路对掉电时间和当前状态进行记忆。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明公开了一种变色彩灯语音控制方法及设备。
本发明所述变色彩灯语音控制设备，包括一个电容,串联在电容和电源之间的单向传输器件和开关器件,所述电充并联有放电支路,所述设备还包括语音控制模块和检测电容电量的检测模块,所述语音控制模块与所述开关器件控制连接,所述检测模块与所述语音控制模块信号连接。
优选的，所述开关器件为PMOS管,所述PMOS管栅极与地之间连接有NPN三极管,所述NPN三极管与所述语音控制模块控制连接。
优选的，所述检测模块为模数转换器,所述语音控制模块包括处理器和与处理器连接的延时器和存储器,所述处理器还与所述模数转换器信号连接,并与所述开关器件控制连接。
本发明还公开了一种变色彩灯语音控制方法,包括如下步骤:
S1收到掉电信号后,关闭开关器件;
S2再次上电后,维持开关器件关闭，检测电容电压V0;
S3检测得到电容电压V0后,打开开关器件为电容充电,检测充满电后的电压V1;
S4.检测 V0和V1之间的差值,根据差值判断进行变色还是关灯操作。
优选的，所述S3步骤中,S2步骤开始后,延时T0打开开关为电容充电,所述T0为预先设置的时间长度
采用本发明所述变色彩灯语音控制方法及设备，可以通过利用少数分离元件或集成在语音控制芯片内部的形式实现对变色和关灯命令的记忆,克服掉电影响, 实现语音改装后的开关变色控制,相对采用专用芯片或大电容延时的设计,降低了成本和占用面积。
附图说明
图1为本发明所述变色彩灯语音控制设备的一个具体实施方式示意图；
图中附图标记名称为：D-二极管，VCC-电源，P-PMOS管，T-NPN三极管，C-电容，R-电阻；ADC-模数转换器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述变色彩灯语音控制设备，包括一个电容,串联在电容和电源之间的单向传输器件和开关器件,所述电充并联有放电支路,所述设备还包括语音控制模块和检测电容电量的检测模块,所述语音控制模块与所述开关器件控制连接,所述检测模块与所述语音控制模块信号连接。
本发明通常基于对现有灯具进行语音控制改造后可实现语音识别的传统灯具,传统灯具的硬件开关在进行掉电操作时,会对灯具的电源全部短暂掉电,造成语音识别模块不能记忆命令,重新上电后不能分辨出掉电前是关灯还是变色命令,本发明即为解决这一问题。
如图1给出本发明的一个具体实施方式, 所述检测模块为模数转换器,所述语音控制模块包括处理器和与处理器连接的延时器和存储器,所述处理器还与所述模数转换器信号连接,并与所述开关器件控制连接。
也可以采用现有集成了上述延时器、存储器、模数转换器和处理器的语音处理芯片,例如申请人已经研发量产的语音识别处理芯片CI1006。
放电支路通常为不受掉电或信号控制的恒定放电器件，例如电阻，电阻阻值大小可以根据电源电压和电容大小设定，对于10V直流电压，1微法电容，一般可以将电流限定在数十或数百纳安级别。
放电支路也可以是检测电容电压所必须的检测电路所需要的静态电流,例如电容正极板连接一对差分三极管以检测电压值时,基极电流为检测所必须的电流,该电流也可以在检测时缓慢放电使电容电压不断降低。
基于上述设备的变色彩灯语音控制方法,包括如下步骤:
S1收到掉电信号后,关闭开关器件;
S2再次上电后,维持开关器件关闭，检测电容电压V0;
S3检测得到电容电压V0后,打开开关器件为电容充电,检测充满电后的电压V1;
S4.检测 V0和V1之间的差值,根据差值判断进行变色还是关灯操作。
以图1所示的具体实施方式为例说明本发明的工作原理，开灯后电容被供电电源VCC迅速充电，同时语音控制模块输出高电平信号使NPN三极管打开，作为开关器件的PMOS管栅极电压下拉到零，PMOS管打开，电源电压通过二极管和PMOS管为电容充满电至VCC电压值或略低于VCC电压值。
控制掉电或关灯的信号一般不是通过语音控制模块识别出用户的语音命令,对于语音命令,语音控制模块可以不关闭芯片自身电源,能够分辨关灯和变色.。
而在用户按照传统方式直接操作硬件开关发出关灯或变色命令后,在硬件开关切换状态时,无论是关灯或变色,都会输出掉电信号,使灯具短时内迅速关闭电源。
当用户直接使用硬件开关操作变色或关灯后，电源电压VCC短时下降为零，NPN三极管基极电压降低为零，由于单向传输器件二极管的限制，电容储存电荷不可能通过二极管倒灌，只能通过放电支路缓慢放电，如果是收到变色命令，在一段时间后灯具重新自动上电，假设这段时间为1秒，1秒内电容电压通过放电支路的缓慢放电下降15%，对于VCC=10V,则电容电压可能下降至8.5V。
再次上电初始阶段，语音控制模块通过模数转换器ADC检测电容电压并将检测值存储在存储器中，检测时开关器件维持关闭；检测完成后，输出信号打开开关器件，VCC对电容充电至10V，将检测值与再次充电的充电值进行比较，发现降低幅度有限，则判定接收的命令为变色命令，语音控制模块控制灯具变色。
上述过程中也可以设定一个预设值存储在语音控制模块的存储器中,再次上电初始阶段, 语音控制模块通过模数转换器ADC检测电容电压并将检测值与这个预设值比较,低于预设值则认为是关灯操作,否则认为是变色命令。
如果不是变色命令，则为关灯命令，较长时间后灯具才会自动上电，此时电容电压下降值显著增大直至到零，此时再次上电后模数转换器ADC检测电容电压，检测完成后，输出信号打开开关器件，VCC对电容充电至10V，将检测值与再次充电的充电值进行比较，发现降低幅度超过预设阈值，则判定是关灯命令，此时语音控制模块维持灯具的原始发光颜色，不再发出变色命令。
采用图1所示的具体实施方式，存储器中的电压值更新后，即可发出信号打开开关器件对电容再次充电，也可以根据通常的检测所需时间预设一个大于检测所需时间的时间长度T0，例如20微秒，在再次上电后20微秒自动打开开关为电容充电。
采用本发明所述变色彩灯语音控制方法及设备，可以通过利用少数分离元件或集成在语音控制芯片内部的形式实现对变色和关灯命令的记忆,克服掉电影响,实现语音变色控制,相对采用专用芯片或大电容延时的设计,降低了成本和占用面积。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种变色彩灯语音控制设备，其特征在于，包括一个电容,串联在电容和电源之间的单向传输器件和开关器件,所述电充并联有放电支路,所述设备还包括语音控制模块和检测电容电量的检测模块,所述语音控制模块与所述开关器件控制连接,所述检测模块与所述语音控制模块信号连接。
2.如权利要求1所述的变色彩灯语音控制设备，其特征在于，所述开关器件为PMOS管,所述PMOS管栅极与地之间连接有NPN三极管,所述NPN三极管与所述语音控制模块控制连接。
3.如权利要求1所述的变色彩灯语音控制设备，其特征在于，所述检测模块为模数转换器,所述语音控制模块包括处理器和与处理器连接的延时器和存储器,所述处理器还与所述模数转换器信号连接,并与所述开关器件控制连接。
4.变色彩灯语音控制方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1收到掉电信号后,关闭开关器件;
S2再次上电后,维持开关器件关闭，检测电容电压V0;
S3检测得到电容电压V0后,打开开关器件为电容充电,检测充满电后的电压V1;
S4.检测 V0和V1之间的差值,根据差值判断进行变色还是关灯操作。
5.如权利要求1所述的变色彩灯语音控制设备，其特征在于，所述S3步骤中,S2步骤开始后,延时T0打开开关为电容充电,所述T0为预先设置的时间长度。
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