CN201993743U - 一种语音控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种语音控制系统，包括麦克风、RS232串口通信电缆、单片机控制装置，其特征在于：麦克风与PC机的音频输入接口相连，RS232串口通信电缆两端分别与PC机串口和单片机控制装置的通信电缆接口相连，单片机控制装置通过电源线连接设备开关。由于语音信号采用软件进行分析处理，使得用户可以方便的在线更改控制功能，极大地提高了控制的灵活度。

Description

一种语音控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种语音控制系统，尤其是用于对家庭中各种电气设备开关的语音控制。
技术背景
近年来随着科学技术的不断发展，各种语音控制技术和装置不断涌现，通常情况下，语音控制过程基本分为：语音采集、语音识别、语音命令产生、语音控制信号传送、控制动作执行等部分，其中最关键和困难的就是语音识别，由于语音信号的复杂性，语音识别往往需要进行大量的运算，对硬件的运算速度和存储容量要求比较高，因此目前几乎所有的语音控制系统在语音识别这方面都是借助专用的语音识别硬件进行语音识别处理，如：DSP芯片等。显然这样就增加了控制装置的成本，再者，语音识别和处理程序固化在硬件中，不方便对程序进行修改，控制装置的功能受到限制，很难增减控制设备数量，比如用语音控制的家用电器的数量增加时，不管从电路的更改还是从功能的扩展都不是一件容易的事，资源利用率低，控制不够灵活。
发明内容
为了解决当今语音控制系统的硬件装置功能固定，可控对象有限，控制不够灵活等缺点，本实用新型提供一种语音控制系统，现如今，电脑已经相当的普及，几乎每个家庭都有一台电脑，本实用新型就是借助于电脑的高速度，大容量的优势进行语音识别与处理，这样不仅不会增加成本，反而使得控制装置大为简化，成本降低，由于采用软件进行语音识别处理，因此可以很方便的在软件中修改以及添加控制功能，控制装置再配合使用信号扩展接口，也能很容易增减控制设备数量，提高了资源利用率和控制灵活度。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案：语音控制系统包括麦克风(1)、语音识别与控制软件(2)、RS232串口通信电缆(3)、单片机控制装置(4)。其中单片机控制装置(4)主要由通信电缆接口(5)、MAX232芯片(6)、AT89C51单片机芯片(7)、信号扩展接口(8)、继电器组控制电路(9)、两串口通信总线(10、11)、两控制总线(12、13)等组成。MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使 用+5V单电源供电，AT89C51芯片是ATMEL公司生产的一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。语音控制系统构造特征为：麦克风(1)与PC机的音频输入接口相连，语音识别与控制软件(2)在PC机操作系统上运行，RS232串口通信电缆(3)一端与PC机COM端口连接，另一端与单片机控制装置(4)的通信电缆接口(5)相连，MAX232芯片(6)的两个不同电平的串口通信端口借助两串口通信总线(10、11)分别与通信电缆接口(5)的相应引脚和AT89C51单片机芯片(7)的串口通信端口相连，AT89C51单片机芯片(7)的P1口、P2口、P3部分端口通过控制总线(12)与信号扩展接口(8)相接，而继电器组控制电路(9)就通过控制总线(13)挂接在信号扩展接口(8)上，继电器组控制电路(9)相当于开关群组，直接通过电源线(17)连接电器设备的开关(14)。
本实用新型把语音采集、语音识别、语音命令产生、语音控制信号传送等功能集成在语音识别与控制软件当中，非常方便的在线修改和添加语音指令控制码，相应的控制装置中使用信号扩展接口，方便增减控制设备的数量以实现对多个设备进行各种不同功能的控制。由于语音识别处理部分借助我们经常使用的PC机来实现，就免去了像DSP这样昂贵的高速处理芯片，这也使得系统硬件装置大大简化，提高了效率，降低了成本。
附图说明
根据附图进一步对本实用新型进行说明。
图1是本语音控制系统的结构框图。
图2是单片机控制装置的电路原理图。
图2中，5.通信电缆接口  6.MAX232芯片  7.AT89C51单片机芯片  8.信号扩展接口  9.继电器组控制电路  10.串口通信总线  11.串口通信总线  12.控制总线  13.控制总线  14.电器设备的开关  15.震荡电路  16.电源电路  17.电源线
具体实施方式
在图1中，控制人员的语音信号由麦克风(1)传送到PC机中，在PC机的操作系统上运行语音识别与控制软件(2)，串口通信电缆(3)连接PC机串口和单片机控制装置(4)，结合控制总线连接被控对象共同组成整个语音控制系统。语音识别与控制软件(2)需要设置正确的通信端口号，和正确通信比特率以及位数，和AT89C51单片机芯片设置保持一致。串口通信电缆(3)一端必须与PC机的COM口连接，另一端必须与图2中单片机控制装置的通信电缆接口相连，串口通信电缆起到信号传输通道的作用，MAX232芯片(6)起到了信号 电平转换和传送的作用，MAX232芯片(6)的两个串行端口通过两串口通信总线(10、11)分别和通信电缆接口(5)与AT89C51单片机芯片(7)连接完成电平的转换，AT89C51单片机芯片(7)的P1口、P2口、P3部分端口通过控制总线(12)与信号扩展接口(8)相接，继电器组控制电路(9)通过控制总线(13)挂接在信号扩展接口(8)上，继电器组控制电路(9)的继电器直接通过电源线(17)连接电器设备开关(14)。AT89C51单片机芯片(7)是可编程逻辑器件器件，可以运行用户编写的程序完成控制码的接收、辨别以及控制输出端口的电平状态，此外还需要保证AT89C51单片机芯片(7)正常工作的外围电路器件，如：振荡电路(15)、电源电路(16)等。
语音控制系统的工作流程是：当麦克风接收到语音指令信号时，语音识别与控制软件借助PC机的大容量、快速的处理速度等优势资源对语音信号进行识别处理产生相应的控制码，语音识别与控制软件可以控制PC机的串口通信，通过RS232串口通信电缆和MAX232芯片将控制码传送给AT89C51单片机，单片机根据控制码控制输出端口的电平状态，进而控制继电器组的开关闭合。语音识别处理过程通过PC软件来完成，方便控制指令功能扩展，简化了硬件装置，降低了成本，不管是控制灵活性还是效率都大大的提高。

Claims (1)

1.一种语音控制系统，语音控制系统包括麦克风(1)、RS232串口通信电缆(3)、单片机控制装置(4)，其特征在于：麦克风(1)与PC机的音频输入接口相连，RS232串口通信电缆(3)一端与PC机COM端口连接，另一端与单片机控制装置(4)的通信电缆接口(5)相连，MAX232芯片(6)的两个不同电平的串口通信端口借助两串口通信总线(10、11)分别与通信电缆接口(5)的相应引脚和AT89C51单片机芯片(7)的串口通信端口相连，AT89C51单片机芯片(7)的P1口、P2口、P3部分端口通过控制总线(12)与信号扩展接口(8)相接，继电器组控制电路(9)通过控制总线(13)挂接在信号扩展接口(8)上，继电器组控制电路(9)直接通过电源线(17)连接电器设备的开关(14)。 
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