CN116006490B - 可声控智能电风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可声控智能电风扇，包括控制模块，控制模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第三二极管、第四红外发射管、第五三极管、第一电容、第一继电器、U1、U2、第一输出端，所述第一电阻一端和第一继电器常开触点一端连接，第一继电器常开触点另一端和电源连接，第一电阻另一端和第一电容一端、第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1输出端和第五电阻一端、第三电阻一端、第四红外发射管阳极、第二三极管集电极连接。本发明解决频率信号在中性区无输出时导致的信号不正常的问题。

Description

可声控智能电风扇

技术领域

本发明涉及家电技术领域，特别涉及可声控智能电风扇。

背景技术

声控语音识别的原理是通过建立语音特征模型库，并在芯片内烧写基于语音特征的信号频率所对应执行指令，下达指令时，先通过语音采集模块获得语音的音频信号，因语音信号包含声波的频率、幅度变化信息载体等信息，需要将获得的音频信号与基础频率信号进行差分，获得与控制端芯片内烧写程序的执行指令所对应的特征，而在现有技术中，采集音频信号的采集和差分会因信号在振荡时，因信号在晶振振荡两端跳转区间出现中性区，既死区时频率信号会不正常，导致采集后的音频信号再次进行差分后发送给控制端芯片进行识别会出现识别不上的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供可声控智能电风扇，包括控制模块，所述控制模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管D1、第二三极管D2、第三二极管D3、第四红外发射管D4、第五三极管D5、第一电容C1、第一继电器K1、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一输出端OUT1，所述第一电阻R1一端和第一继电器K1常开触点一端连接，第一继电器K1常开触点另一端和电源连接，第一电阻R1另一端和第一电容C1一端、第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1输出端和第五电阻R5一端、第三电阻R3一端、第四红外发射管D4阳极、第二三极管D2集电极连接，第二三极管D2发射极和、第一电容C1另一端、接地端连接，第二三极管D2基极和第四电阻R4一端连接，第四电阻R4另一端和第二电阻R2一端、第三二极管D3阳极、第一三极管D1集电极、第二运算放大器U2输出端连接，第三电阻R3另一端和第二电阻R2另一端、电源连接，第一三极管D1基极和第五电阻R5另一端连接，第一三极管D1发射极和接地端连接，第四红外发射管D4阴极和第一输出端OUT1连接，第三二极管D3阴极和第五三极管D5基极连接，第五三极管D5集电极和电源连接，第五三极管D5发射极和第一继电器K1线圈连接，控制模块还包括微处理器和接收电路，接收电路用于接收控制模块发送的频率信号，微处理器用于扫描频率信号并发送相应指令到风扇功能的控制线路，所述控制模块还第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第六三极管D6、第二电容C2、第一驻极体M1，所述第六电阻R6一端和电源连接，第六电阻R6另一端和第七电阻R7一端、第一运算放大器U1反相端、第六三极管D6集电极连接，第七电阻R7另一端和第二运算放大器U2同相端、第八电阻R8一端连接，第八电阻R8另一端和接地端连接，第六三极管D6发射极和接地端连接，第六三极管D6基极和第二电容C2一端连接，第二电容C2另一端和电源、第一驻极体M1一端连接，第一驻极体M1另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第九电阻R9、第七三极管D7、第八三极管D8、第九三极管D9、第十三极管D10，所述第七三极管D7集电极和电源连接，第七三极管D7基极和第一运算放大器U1输出端连接，第七三极管D7发射极和第八三极管D8基极连接，第八三极管D8集电极和电源连接，第八三极管D8发射极和第五电阻R5一端连接，第九三极管D9集电极和电源连接，第九三极管D9基极和第二运算放大器U2输出端连接，第九三极管D9发射极和第十三极管D10基极连接，第十三极管D10集电极和电源连接，第十三极管D10发射极和第四电阻R4一端连接，第九电阻R9一端和第一电容C1一端连接，第九电阻R9另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第十电阻R10、第十一红外接收管D11、第二输出端OUT2，所述第十一红外接收管D11和第四红外发射管D4耦合封装，第十一红外接收管D11集电极和电源连接，第十一红外接收管D11发射极和第二输出端OUT2、第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第十一电阻R11、第十二电阻R12，所述第十一电阻R11一端和第七电阻R7一端连接，第十一电阻R11另一端和第二电容C2一端、第六三极管D6基极、第十二电阻R12一端连接，第十二电阻R12另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第十三电阻R13、第十四电阻R14，所述第十三电阻R13一端和第六三极管D6发射极连接，第十三电阻R13另一端和接地端连接，第十四电阻R14一端和第二电容C2一端连接，第十四电阻R14另一端和电源连接。

进一步的，所述控制模块还包括第十五电阻R15，所述第十五电阻R15一端和第一运算放大器U1输出端连接，第十五电阻R15另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第十六电阻R16，所述第十六电阻R16一端和第二运算放大器U2输出端连接，第十六电阻R16另一端和接地端连接。

进一步的，所述控制模块还包括第十七电阻R17，所述第十七电阻R17一端和第五三极管D5集电极连接，第十七电阻R17另一端和电源连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

实现频率信号在中性区无输出时进行补偿，并在信号跳变后进行自动复位，不需要接入外置语音信号采集装置进行处理，降低信号采集的故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的可声控智能电风扇的控制模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

参阅附图，本发明是可声控智能电风扇，包括控制模块，所述控制模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管D1、第二三极管D2、第三二极管D3、第四红外发射管D4、第五三极管D5、第一电容C1、第一继电器K1、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、第一输出端OUT1，所述第一电阻R1一端和第一继电器K1常开触点一端连接，第一继电器K1常开触点另一端和电源连接，第一电阻R1另一端和第一电容C1一端、第一运算放大器U1同相端、第二运算放大器U2反相端连接，第一运算放大器U1输出端和第五电阻R5一端、第三电阻R3一端、第四红外发射管D4阳极、第二三极管D2集电极连接，第二三极管D2发射极和、第一电容C1另一端、接地端连接，第二三极管D2基极和第四电阻R4一端连接，第四电阻R4另一端和第二电阻R2一端、第三二极管D3阳极、第一三极管D1集电极、第二运算放大器U2输出端连接，第三电阻R3另一端和第二电阻R2另一端、电源连接，第一三极管D1基极和第五电阻R5另一端连接，第一三极管D1发射极和接地端连接，第四红外发射管D4阴极和第一输出端OUT1连接，第三二极管D3阴极和第五三极管D5基极连接，第五三极管D5集电极和电源连接，第五三极管D5发射极和第一继电器K1线圈连接，控制模块还包括微处理器和接收电路，接收电路用于接收控制模块发送的频率信号，微处理器用于扫描频率信号并发送相应指令到风扇功能的控制线路，所述控制模块还第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第六三极管D6、第二电容C2、第一驻极体M1，所述第六电阻R6一端和电源连接，第六电阻R6另一端和第七电阻R7一端、第一运算放大器U1反相端、第六三极管D6集电极连接，第七电阻R7另一端和第二运算放大器U2同相端、第八电阻R8一端连接，第八电阻R8另一端和接地端连接，第六三极管D6发射极和接地端连接，第六三极管D6基极和第二电容C2一端连接，第二电容C2另一端和电源、第一驻极体M1一端连接，第一驻极体M1另一端和接地端连接：

为防止输出的频率信号在中性区无输出，导致频率信号不正常，第一运算放大器U1反相端和第二运算放大器U2同相端设置不同的阈值信号，第一电阻R1端电源无信号输入时，第一运算放大器U1输出端无信号输出，第二运算放大器U2输出端输出信号经第四电阻R4到达第二三极管D2基极，第二三极管D2由第二电阻R2端电源信号经第四电阻R4到达第二三极管D2基极的放大状态进入饱和状态，第二三极管D2集电结正偏，第二三极管D2基极电位高于第三二极管D3截止电位，第二电阻R2端电源信号经过第三二极管D3到达第五三极管D5，第三二极管D3导通，第五三极管D5集电极电源信号经第五三极管D5发射极到达第一继电器K1线圈，第一继电器K1常开触点闭合，电源信号经过第一电阻R1分别到达第一电容C1、第一运算放大器U1同相端和第二运算放大器U2反相端，第一电容C1电位上升后第二运算放大器U2输出端无信号输出，同时因第三二极管D3导通后的阳极到阴极电位低于第二三极管D2集电结正偏电位，第二电阻R2端电源信号经第三二极管D3到达第五三极管D5基极，随第一电容C1持续上升，第一运算放大器U1同相端电压大于第一运算放大器U1反相端电压信号，第一运算放大器U1输出端信号经第五电阻R5到达第一三极管D1基极，第一三极管D1由放大状态进入饱和状态，第二电阻R2一端电源信号经第一三极管D1集电极、发射极、接地端形成回路，使第二三极管D2集电结反偏，第二三极管D2由饱和状态恢复到放大状态，第三二极管D3截止，无信号输入到第五三极管D5基极，第五三极管D5截止使第一继电器K1常开触点断开，第一电容C1电位持续下降，同时因第一三极管D1集电结因饱和状态进行正向偏置，第三电阻R3端电源信号使第四红外发射管D4导通，防止第一运算放大器U1输出端无信号后，既中性区时导致第四红外发射管D4截止，第一输出端OUT1无法输出频率信号，控制模块还包括微处理器和接收电路，接收电路用于接收控制模块发送的频率信号，微处理器用于扫描频率信号并发送相应指令到风扇功能的控制线路，微处理器和风扇功能的控制线路连接，接收电路和微处理器连接，微处理器预存有语音频率所对应的指令，接收电路内部设有红外接收管以及与其相匹配的红外发射管，并将红外发射管与第一输出端OUT1连接，红外发射管接收第一输出端OUT1发送的频率信号后发送信号到红外接收管，微处理器扫描该红外接收管的耦合频率，根据信号接收频率所对应的语音频率，对风扇发送相应的指令:

考虑到通过第一电阻R1阻值和第一电容C1容量的方式改变第一输出端OUT1输出频率，需要外置语音信号采集装置进行放大差分后改变第一电阻R1阻值或第一电容C1容量，因此设置第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8以分压的方式为第一运算放大器U1提供反相端阈值信号和第二运算放大器U2同相端阈值信号，设置第一驻极体M1与第六三极管D6基极连接，当第一驻极体M1存在语音输入时，其内部薄膜电容电荷发生变化使内部场效应管电阻发生变化，在第二电容C2端产生交变电压，第二电容C2进行耦合后，信号经第六三极管D6基极进行放大，第六电阻R6电源信号经第六三极管D6集电极、发射极、接地端形成回路，使第一运算放大器U1反相端电位随第六三极管D6放大倍数改变，进而改变第一输出端OUT1输出频率。

具体地，所述控制模块还包括第九电阻R9、第七三极管D7、第八三极管D8、第九三极管D9、第十三极管D10，所述第七三极管D7集电极和电源连接，第七三极管D7基极和第一运算放大器U1输出端连接，第七三极管D7发射极和第八三极管D8基极连接，第八三极管D8集电极和电源连接，第八三极管D8发射极和第五电阻R5一端连接，第九三极管D9集电极和电源连接，第九三极管D9基极和第二运算放大器U2输出端连接，第九三极管D9发射极和第十三极管D10基极连接，第十三极管D10集电极和电源连接，第十三极管D10发射极和第四电阻R4一端连接，第九电阻R9一端和第一电容C1一端连接，第九电阻R9另一端和接地端连接：

为防止第一运算放大器U1内阻过大使第一电容C1无法完全泄荷，以及第一运算放大器U1和第二运算放大器U2电源波动后导致输出信号降幅，第一电容C1在第一继电器K1常开触点断开后通过第九电阻R9进行泄荷，第一运算放大器U1输出端信号先经第七三极管D7和第八三极管D8放大后进行输出，第二运算放大器U2输出端信号经第九三极管D9和第十三极管D10放大后输出。

具体地，所述控制模块还包括第十电阻R10、第十一红外接收管D11、第二输出端OUT2，所述第十一红外接收管D11和第四红外发射管D4耦合封装，第十一红外接收管D11集电极和电源连接，第十一红外接收管D11发射极和第二输出端OUT2、第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端和接地端连接：

为防止通过第四红外发射管D4做电位导通门限时，当第四红外发射管D4导通后，其自身压降导致第一输出端OUT1后级接收电路需要二次放大，通过第四红外发射管D4和第十一红外接收管D11进行耦合，耦合时电源信号经第十一红外接收管D11基极、发射极到达第二输出端OUT2，第十电阻R10对信号进行上拉处理，通过第二输出端OUT2发射第十一红外接收管D11频率信号，需要说明的是使用第二输出端OUT2时，第一输出端OUT1开路处理即可。

具体地，所述控制模块还包括第十一电阻R11、第十二电阻R12，所述第十一电阻R11一端和第七电阻R7一端连接，第十一电阻R11另一端和第二电容C2一端、第六三极管D6基极、第十二电阻R12一端连接，第十二电阻R12另一端和接地端连接：

设置第十一电阻R11和第十二电阻R12防止第二电容C2无信号耦合时，无法稳定第六三极管D6静态工作点。

具体地，所述控制模块还包括第十三电阻R13、第十四电阻R14，所述第十三电阻R13一端和第六三极管D6发射极连接，第十三电阻R13另一端和接地端连接，第十四电阻R14一端和第二电容C2一端连接，第十四电阻R14另一端和电源连接：

为防止第二电容C2耦合后第六三极管D6会改变第一运算放大器U1反相端电压阈值，设置第十三电阻R13防止可能出现的断崖式下降再次使第一运算放大器U1输出端出现中性区，设置第十四电阻R14防止电源为第一驻极体M1进行供电时候出现过流。

具体地，所述控制模块还包括第十五电阻R15，所述第十五电阻R15一端和第一运算放大器U1输出端连接，第十五电阻R15另一端和接地端连接：

设置第十五电阻R15防止第一运算放大器U1输出端无输出时，第七三极管D7基极参考电位无法置零。

具体地，所述控制模块还包括第十六电阻R16，所述第十六电阻R16一端和第二运算放大器U2输出端连接，第十六电阻R16另一端和接地端连接：

设置第十六电阻R16防止第二运算放大器U2输出端无输出时，第九三极管D9基极参考电位无法置零。

具体地，所述控制模块还包括第十七电阻R17，所述第十七电阻R17一端和第五三极管D5集电极连接，第十七电阻R17另一端和电源连接：

设置第十七电阻R17防止第五三极管D5过流损毁。

Claims (8)

1.可声控智能电风扇，包括控制模块，其特征在于，所述控制模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管、第三二极管、第四红外发射管、第五三极管、第一电容、第一继电器、第一运算放大器、第二运算放大器、第一输出端，所述第一电阻一端和第一继电器常开触点一端连接，第一继电器常开触点另一端和电源连接，第一电阻另一端和第一电容一端、第一运算放大器同相端、第二运算放大器反相端连接，第一运算放大器输出端和第五电阻一端、第三电阻一端、第四红外发射管阳极、第二三极管集电极连接，第二三极管发射极和、第一电容另一端、接地端连接，第二三极管基极和第四电阻一端连接，第四电阻另一端和第二电阻一端、第三二极管阳极、第一三极管集电极、第二运算放大器输出端连接，第三电阻另一端和第二电阻另一端、电源连接，第一三极管基极和第五电阻另一端连接，第一三极管发射极和接地端连接，第四红外发射管阴极和第一输出端连接，第三二极管阴极和第五三极管基极连接，第五三极管集电极和电源连接，第五三极管发射极和第一继电器线圈连接，控制模块还包括微处理器和接收电路，接收电路与微处理器相连，接收电路用于接收所述第一输出端发送的频率信号，微处理器用于扫描接收电路的频率信号并发送相应指令到风扇功能的控制线路，所述控制模块还第六电阻、第七电阻、第八电阻、第六三极管、第二电容、第一驻极体，所述第六电阻一端和电源连接，第六电阻另一端和第七电阻一端、第一运算放大器反相端、第六三极管集电极连接，第七电阻另一端和第二运算放大器同相端、第八电阻一端连接，第八电阻另一端和接地端连接，第六三极管发射极和接地端连接，第六三极管基极和第二电容一端连接，第二电容另一端和电源、第一驻极体一端连接，第一驻极体另一端和接地端连接。

2.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第九电阻、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十三极管，所述第七三极管集电极和电源连接，第七三极管基极和第一运算放大器输出端连接，第七三极管发射极和第八三极管基极连接，第八三极管集电极和电源连接，第八三极管发射极和第五电阻一端连接，第九三极管集电极和电源连接，第九三极管基极和第二运算放大器输出端连接，第九三极管发射极和第十三极管基极连接，第十三极管集电极和电源连接，第十三极管发射极和第四电阻一端连接，第九电阻一端和第一电容一端连接，第九电阻另一端和接地端连接。

3.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第十电阻、第十一红外接收管、第二输出端，所述第十一红外接收管和第四红外发射管耦合封装，第十一红外接收管集电极和电源连接，第十一红外接收管发射极和第二输出端、第十电阻一端连接，第十电阻另一端和接地端连接。

4.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第十一电阻、第十二电阻，所述第十一电阻一端和第七电阻一端连接，第十一电阻另一端和第二电容一端、第六三极管基极、第十二电阻一端连接，第十二电阻另一端和接地端连接。

5.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第十三电阻、第十四电阻，所述第十三电阻一端和第六三极管发射极连接，第十三电阻另一端和接地端连接，第十四电阻一端和第二电容一端连接，第十四电阻另一端和电源连接。

6.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第十五电阻，所述第十五电阻一端和第一运算放大器输出端连接，第十五电阻另一端和接地端连接。

7.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第十六电阻，所述第十六电阻一端和第二运算放大器输出端连接，第十六电阻另一端和接地端连接。

8.根据权利要求1所述的可声控智能电风扇，其特征在于，所述控制模块还包括第十七电阻，所述第十七电阻一端和第五三极管集电极连接，第十七电阻另一端和电源连接。