CN110968287A - 一种智能门锁双平台语音播放装置及实现方法 - Google Patents

一种智能门锁双平台语音播放装置及实现方法 Download PDF

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Abstract

一种智能门锁双平台语音播放装置，包括单片机和ARM LINUX，单片机和ARM LINUX分别作为智能门锁本体的提示声音录入及播放平台、语音音频的录入及播放平台，单片机播放平台和ARM LINUX播放平台工作时互不干扰。一种智能门锁双平台语音播放装置的实现方法分为四个步骤。本发明采用MCU+ARM LINUX双平台录入及播放提示声及录音，提示音经MCU播放平台实现，用户经ARM LINUX实现语音录入，播放录入语音经ARM LINUX实现，录音时间长，不损失音质，能给用户带来更好的体验，充分提高了智能门锁本体的性能，增加了产品市场竞争力。本发明克服了现有的智能门锁采用单片机同时处理提示声音和录入音频，处理能力有限，声音失真度较大，用户体验不好，录入的语音文件相对较小的弊端。

Description

一种智能门锁双平台语音播放装置及实现方法
技术领域
本发明涉及智能锁具设备及其应用方法领域，特别是一种智能门锁双平台语音播放装置及实现方法。
背景技术
随着科技的发展，智能门锁的应用越来越广泛。由于其可以不通过钥匙开锁(一般通过手机APP或人脸识别、指纹识别等方式开锁)，且具有更好的防盗性能，因此在家庭或生产领域等的应用越来越多。智能门锁一般具有提示音及软件录音功能。其中，提示声音一般为用户开关锁中的提示操作声音；软件录音功能主要是在应用中，用户可通过录音为后续一个或多个其他开关智能门锁的用户(比如应用于库房门)留言等，丰富了智能门锁的功能，也能给用户带来更多的便利。
现有的智能门锁对于音频信号的处理，是通过其内部的MCU(单片机)进行处理，单片机由于还需要进行智能门锁其他工序的运算控制等，因此其存在处理能力有限的问题，实际应用中，语音(包括提示音以及通过软件录入的声音)往往是采用较低的采样率进行输出，声音失真度较大，用户体验不好。再者，受MCU自身存储器容量的限制，录入的语音文件不易过大，导致录入的声音时长会受到限制，这样，当用户需要录入较长的音频内容时就无法得到满足，对智能门锁的应用带来了一定的制约。基于上述，提供一种能提高录入声音时长及语音播放效果的智能门锁用语音播放装置及实现方法显得尤为必要。
发明内容
为了克服现有的智能门锁采用单片机同时处理提示声音和录入音频，单片机存在处理能力有限，实际应用中，声音失真度较大，用户体验不好，以及受MCU自身存储器容量限制，录入的语音文件相对较小，导致录入的声音时长会受到限制，当用户需要录入较长的音频内容时无法得到满足，对智能门锁应用带来了制约的弊端，本发明提供了采用MCU+ARMLINUX(处理器加操作系统)双平台录入及播放，音频效果要求不高的提示音经MCU实现，软件录入语音，以及播放录入语音经ARM LINUX实现，录音时间长，利用ARM LINUX提供的强大运算能力，在不损失音质的前提下，提供高保真的CD级音频输出，能给用户带来更好的体验，充分提高了硬件平台的处理能力，及提高了智能门锁本体的性能，并增加了产品市场竞争力的一种智能门锁双平台语音播放装置及实现方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种智能门锁双平台语音播放装置，其特征在于包括单片机和ARM LINUX，单片机和ARM LINUX分别作为智能门锁本体的提示声音录入及播放平台、语音音频的录入及播放平台，单片机播放平台和ARM LINUX播放平台工作时互不干扰；所述ARM LINUX录入的语音时长不受限制，录入语音音频不经过压缩及降采样处理。
进一步地，所述单片机播放平台预先存储录入有操作智能门锁本体的提示声音。
进一步地，所述ARM LINUX播放平台实际应用中，用户能经其录入语音信息。
一种智能门锁双平台语音播放装置，其特征在于其实现方法如下，A：智能门锁本体提示声音只在智能门锁本体内前的扬声器播放；B：智能门锁本体提示声音播放时，ARMLINUX播放平台不输出音频信号，播放结束后，单片机播放平台的音频输出端停止输出音频；C：ARM LINUX播放平台录入的音频在智能门锁本体内前后两部的扬声器播放；D：ARMLINUX播放平台录入的音频播放时，单片机播放平台的音频输出端不输出音频进入智能门锁本体内前的扬声器，播放结束后，ARM LINUX播放平台的音频输出端停止输出音频；E：单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行音频互斥播放时，通过单片机和ARMLINUX数据输入输出端口，并在单片机和ARM LINUX内装入相应软件实现。
进一步地，所述单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行互斥播放中，单片机播放平台的MCU与ARM LINUX播放平台的ARM LINUX各自使用一个数据输入输出端口经数据线进行互连，MCU与ARM LINUX的外部对地下拉，初始化时，默认为输入状态。
进一步地，所述单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行互斥播放中，流程1，当单片机播放平台播放时，单片机的GPIO配置为输出高电平，ARM LINUX保持输入不变；如果ARM LINUX播放平台有播放需求时，先判断ARM LINUX的GPIO是否为低电平，如果是，则允许播放，如果不是，则延时等待，当单片机播放平台播放完成后，ARM LINUX将GPIO配置为输入状态，由于是外部下拉，此时ARM LINUX的GPIO应为低电平，ARM LINUX判断GPIO为低电平后，则将GPIO配置为输出高电平，并进行播放；流程2：ARM LINUX播放平台播放时，将GPIO配置为输出高，MCU保持输入不变，如果单片机播放平台有播放需求，先判断MCU的GPIO是否为低电平，如果是，则允许播放，如果不是，则不进行播放。
本发明有益效果是：本发明采用MCU+ARM LINUX(处理器加操作系统)双平台录入及播放提示声及录音，音频效果要求不高的智能门锁本体提示音经MCU播放平台实现，只使用智能门锁内前一个扬声器播放音频就能满足使用；用户经ARM LINUX实现语音录入，播放录入语音经ARM LINUX实现，录音时间长，利用ARM LINUX提供的强大运算能力，在不损失音质的前提下，还能提供高保真的CD级音频输出，能给用户带来更好的体验，充分提高了硬件平台的处理能力，并提高了智能门锁本体的性能，增加了产品市场竞争力。本发明在硬件及软件层面不但能实现提示声音、录入语音信息单独播放，还能有效实现MCU+ARM LINUX播放平台的互斥播放。本发明克服了现有的智能门锁采用单片机同时处理提示声音和录入音频，处理能力有限，实际应用中，声音失真度较大，用户体验不好，以及受MCU自身存储器容量限制，录入的语音文件相对较小，导致提示音及录入的声音时长会受到限制，当用户需要录入较长的音频内容时无法得到满足，对智能门锁应用带来了制约的弊端。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
图1是本发明工作流程示意图。
具体实施方式
图1中所示，一种智能门锁双平台语音播放装置，包括单片机和ARM LINUX，单片机和ARM LINUX分别作为智能门锁本体的提示声音录入及播放平台、语音音频的录入及播放平台，单片机播放平台和ARM LINUX播放平台工作时互不干扰；所述提示声音的录入及播放经MCU播放平台实现，录入语音音频以及录入后语音的播放，经ARM LINUX播放平台实现，ARM LINUX录入的语音时长不会受到限制，ARM LINUX处理能力较MCU强，录入语音音频不经过压缩及降采样处理，采用CD级音质进行输出。单片机播放平台预先存储录入有操作智能门锁本体的提示声音。ARM LINUX播放平台实际应用中，用户能经其录入语音信息。DAC是单片机和ARM LINUX的数字模拟转换器。Switch是转换开关。PA是单片机和ARM LINUX的功放。
图1中所示，一种智能门锁双平台语音播放装置实现方法如下，在MCU播放平台作用下，智能门锁本体的提示声音只在智能门锁本体内前的扬声器播放，由于智能门锁的提示声音要求不高，智能门锁内前的扬声器播放能有效满足需要。智能门锁本体提示声音播放时，单片机播放平台的音频输出端输出音频进入智能门锁本体内前的扬声器，扬声器进行提示声音的播放，同时ARM LINUX播放平台不输出音频信号，防止了两者同时播放音频带来的相互干扰，播放结束后，单片机播放平台的音频输出端停止输出音频，为下次播放做好准备；智能门锁本体提示声音播放时，ARM LINUX播放平台保持不输出音频信号状态。应用中，用户可实时通过ARM LINUX播放平台录入所需的语音音频，ARM LINUX播放平台录入的音频在智能门锁本体内前后两部的扬声器播放。ARM LINUX播放平台录入的音频播放时，ARM LINUX播放平台的音频输出端输出音频进入智能门锁本体内前后的扬声器，两个扬声器同时进行录入音频的播放，能达到更好的音质效果，为用户提供好的体验，同时，单片机播放平台的音频输出端不输出音频进入智能门锁本体内前后的扬声器，防止了两者同时播放音频带来的相互干扰，播放结束后，ARM LINUX播放平台的音频输出端停止输出音频，为下次播放做好准备；ARM LINUX播放平台录入的音频播放时，单片机播放平台保持不输出音频信号状态。
图1中所示，在实际情况下，如果用户同时操作智能门锁本体，MCU播放平台进行提示语音的播放，以及RM LINUX播放平台进行录入的音频播放，系统为了防止单片机播放平台和ARM LINUX播放平台两者同时播放语音对正常工作带来的干扰，就需要实现单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行音频互斥播放，上述功能通过单片机和ARMLINUX数据输入输出端口，并在单片机和ARM LINUX内装入相应软件实现。单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行互斥播放中，单片机播放平台的MCU与ARM LINUX播放平台的ARM LINUX各自使用一个数据输入输出端口(GPIO)经数据线进行互连，MCU与ARM LINUX的外部对地下拉为低电平，运行初始化时，默认为输入状态(低电平)。单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行互斥播放中，流程1，当单片机播放平台播放智能门锁本体的操作提示声音、音频内容时，单片机的GPIO配置为输出高电平，ARMLINUX则保持输入不变；实际情况下，如果ARM LINUX播放平台有播放录入的语音需求时，ARM LINUX先判断自身的GPIO是否为低电平，如果是，则允许播放，如果不是，则延时等待，当单片机播放平台播放完成后，ARM LINUX将GPIO配置为输入状态，由于是外部下拉，此时ARM LINUX的GPIO应为低电平，ARM LINUX判断GPIO为低电平后，则将GPIO配置为输出高电平，并进行播放，实现了两者的音频互斥播放。流程2：ARM LINUX播放平台播放时，ARMLINUX将GPIO配置为输出高电平，MCU保持输入不变。如果单片机播放平台有播放需求，先判断MCU的GPIO是否为低电平，如果是，则允许播放，如果不是，则不进行播放，实现了两者的音频互斥播放。
图1中所示，本发明采用MCU+ARM LINUX(处理器加操作系统)双平台录入及播放提示声及录音，音频效果要求不高的智能门锁本体提示音经MCU播放平台实现，只使用智能门锁内前一个扬声器播放音频就能满足使用；用户经ARM LINUX实现语音录入，播放录入语音经ARM LINUX实现，录音时间长，利用ARM LINUX提供的强大运算能力，在不损失音质的前提下，还能提供高保真的CD级音频输出，能给用户带来更好的体验，充分提高了硬件平台的处理能力，并提高了智能门锁本体的性能，增加了产品市场竞争力。本发明在硬件及软件层面不但能实现提示声音、录入语音信息单独播放，还能有效实现MCU+ARM LINUX播放平台的互斥播放。本发明克服了现有的智能门锁采用单片机同时处理提示声音和录入音频，处理能力有限，实际应用中，声音失真度较大，用户体验不好，以及受MCU自身存储器容量限制，录入的语音文件相对较小，导致提示音及录入的声音时长会受到限制，当用户需要录入较长的音频内容时无法得到满足，对智能门锁应用带来了制约的弊端。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种智能门锁双平台语音播放装置，其特征在于包括单片机和ARM LINUX，单片机和ARM LINUX分别作为智能门锁本体的提示声音录入及播放平台、语音音频的录入及播放平台，单片机播放平台和ARM LINUX播放平台工作时互不干扰；所述ARM LINUX录入的语音时长不受限制，录入语音音频不经过压缩及降采样处理。
2.根据权利要求1所述的一种智能门锁双平台语音播放装置，其特征在于，单片机播放平台预先存储录入有操作智能门锁本体的提示声音。
3.根据权利要求1所述的一种智能门锁双平台语音播放装置，其特征在于，ARM LINUX播放平台实际应用中，用户能经其录入语音信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能门锁双平台语音播放装置，其特征在于，实现方法如下，A：智能门锁本体提示声音只在智能门锁本体内前的扬声器播放；B：智能门锁本体提示声音播放时，ARM LINUX播放平台不输出音频信号，播放结束后，单片机播放平台的音频输出端停止输出音频；C：ARM LINUX播放平台录入的音频在智能门锁本体内前后两部的扬声器播放；D：ARM LINUX播放平台录入的音频播放时，单片机播放平台的音频输出端不输出音频进入智能门锁本体内前的扬声器，播放结束后，ARM LINUX播放平台的音频输出端停止输出音频；E：单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行音频互斥播放时，通过单片机和ARM LINUX数据输入输出端口，并在单片机和ARM LINUX内装入相应软件实现。
5.根据权利要求4所述的一种智能门锁双平台语音播放装置的实现方法，其特征在于，单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行互斥播放中，单片机播放平台的MCU与ARM LINUX播放平台的ARM LINUX各自使用一个数据输入输出端口经数据线进行互连，MCU与ARM LINUX的外部对地下拉，初始化时，默认为输入状态。
6.根据权利要求4所述的一种智能门锁双平台语音播放装置的实现方法，其特征在于，单片机播放平台和ARM LINUX播放平台的音频输出端进行互斥播放中，流程1，当单片机播放平台播放时，单片机的GPIO配置为输出高电平，ARM LINUX保持输入不变；如果ARM LINUX播放平台有播放需求时，先判断ARM LINUX的GPIO是否为低电平，如果是，则允许播放，如果不是，则延时等待，当单片机播放平台播放完成后，ARM LINUX将GPIO配置为输入状态，由于是外部下拉，此时ARM LINUX的GPIO应为低电平，ARM LINUX判断GPIO为低电平后，则将GPIO配置为输出高电平，并进行播放；流程2：ARM LINUX播放平台播放时，将GPIO配置为输出高，MCU保持输入不变，如果单片机播放平台有播放需求，先判断MCU的GPIO是否为低电平，如果是，则允许播放，如果不是，则不进行播放。
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