CN204250227U - 一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统 - Google Patents

Abstract

一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，它包括语音控制器和信号灯装置；语音控制器包括语音识别电路、与语音识别电路连接的第一微控制芯片、与第一微控制芯片连接的第一无线收发芯片；信号灯装置包括第二微控制芯片、与第二微控制芯片连接的第二无线收发芯片以及与第二微控制芯片连接的信号灯电路；其中语音识别电路包括语音识别芯片，用于接收语音信号，并将语音信号转化成数字信号，然后将数字信号传给第一微控制芯片；第一微控制芯片和第二微控制芯片用于控制第一无线收发芯片和第二无线收发芯片之间的数据通信。本实用新型能解决现有的山地车尾灯功能单一不能很有效的给后方行人和车辆提示的问题。

Description

一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统

技术领域

本实用新型属电子电路领域，具体涉及一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统。

背景技术

随着人们对环境保护越来越重视，山地车车再次进入日常生活中。在城市街道骑行中，需要考虑交通规则以及给后方骑行队友、机动车辆你的骑行意图（转向、减速、停车等）。现在市场上有功能单一的尾灯，只能告知后方车辆你的存在，无法准确提示后面测量你的意图，而且这种装置只能通过单手到座杆下方去控制，使用很不方便。目前市场上还有通过在手把上安装安检控制器，来进行控制，但是这种控制方式需要人用手去按按键，当骑行人员在环境比较复杂的情况下专注骑行时，此时将没有手腾出来去按按键，这将减少装置的方便性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，它能解决现有的山地车尾灯功能单一不能很有效的给后方行人和车辆提示的问题。

实用新型的目的是这样实现的：

一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，它包括语音控制器和信号灯装置；语音控制器包括语音识别电路、与语音识别电路连接的第一微控制芯片、与第一微控制芯片连接的第一无线收发芯片；信号灯装置包括第二微控制芯片、与第二微控制芯片连接的第二无线收发芯片以及与第二微控制芯片连接的信号灯电路；其中语音识别电路包括语音识别芯片，用于接收语音信号，并将语音信号转化成数字信号，然后将数字信号传给第一微控制芯片；第一微控制芯片和第二微控制芯片用于控制第一无线收发芯片和第二无线收发芯片之间的数据通信。

所述第一微控制芯片和第二微控制芯片的型号为ATMEGA8L单片机芯片；第一无线收发芯片和第二无线收发芯片的型号为nRF24L01；语音识别芯片的型号为LD3220；其中第一微控制芯片的输入口与语音识别芯片的输出口连接，语音识别芯片的输入口与麦克风连接；第一微控制芯片的输出口与第一无线收发芯片连接；第二微控制芯片的输入口与第二无线收发芯片输出端连接，第二微控制芯片的输入口与信号灯电路连接。

所述信号灯电路包括LED灯，LED灯依次与三极管、第二微控制芯片的输出口连接。

它还包括稳压电源电路，稳压电源电路包括MAX1797直流逆变芯片、电阻、第一电容和第二电容、电感、LED灯、开关以及电池，其中MAX1797直流逆变芯片的2号引脚接到7号引脚。

所述LED灯分为3个线性分布的LED灯，其中两端的LED灯颜色相同。

所述3个LED灯之间通过伸缩杆连接。

所述第一微控制芯片的输出口与扬声器连接。

本实用新型取得了以下的技术效果：

采用上述结构，骑行者能很方便的通过语音控制尾灯的显示，不仅使控制更加方便和直观，能及时告诉后方车辆的骑行意图；而且不需要将手腾出来去去通过按键控制尾灯，使得骑行人员可以将手一直用于方向、变速、刹车的控制上，增加突发情况下对车的控制能力。有效防止车祸的产生，提高行车安全系数。

单片机芯片、语音识别芯片、无线接收芯片等元件的配合能很好的实现语音信号控制尾灯的显示。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中语音控制器的电路图；

图2为本实用新型中信号灯装置的电路图；

图3为本实用新型中LED灯的结构示意图；

图4为本实用新型中稳压电路的电路图。

具体实施方式

如图1和2所示一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，它包括语音控制器和信号灯装置；

语音控制器包括语音识别电路、与语音识别电路连接的第一微控制芯片102、与第一微控制芯片102连接的第一无线收发芯片103；

信号灯装置包括第二微控制芯片201、与第二微控制芯片201连接的第二无线收发芯片202以及与第二微控制芯片201连接的信号灯电路；

其中语音识别电路包括语音识别芯片101，用于接收语音信号，并将语音信号转化成数字信号，然后将数字信号传给第一微控制芯片102；

第一微控制芯片102和第二微控制芯片102用于控制第一无线收发芯片103和第二无线收发芯片202之间的数据通信。

在图1和图2中，第一微控制芯片102和第二微控制芯片201的型号为ATMEGA8L单片机芯片；第一无线收发芯片103和第二无线收发芯片202的型号为nRF24L01；

语音识别芯片101的型号为LD3220；

其中第一微控制芯片102的输入口与语音识别芯片101的输出口连接，语音识别芯片101的输入口与麦克风3连接；第一微控制芯片102的输出口与第一无线收发芯片101连接；

第二微控制芯片201的输入口与第二无线收发芯片202输出端连接，第二微控制芯片201的输入口与信号灯电路连接。

所述信号灯电路包括LED灯，LED灯依次与三极管4、第二微控制芯片201的输出口连接。

具体的，由图1可知，该电路有LD3320，麦克风3，喇叭6，电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18，电阻R3、R4，电感L4组成。麦克风3的正负极接在LD3320的9、10号（MICP ,MICN为LD3320的麦克风接受端口）引脚上。喇叭6的正负极接在LD3320的26、25号（SPOP，SPON为LD3320的喇叭输出端口）引脚上。电感L4、电容C16、C17、C18如图组成了电源滤波电路，防止干扰信号对语音采集造成影响。电容C11、C10、C14、C15组成的电路接到12号（MBS麦克风偏置电路）、18号（VREF麦克风采集参考电压）引脚上，使麦克风接受信号更加稳定。C12、C13、R3、R4组成电路接到20、21、22号（EQ1、EQ2、EQ为喇叭音量调节输出端口），在此通过这些元件使音量固定。LD3320将语音信号转成数字信号后，还要传递给单片机Atmega8L，LD3320和单片机Atmega8L之间引脚连接关系请见图1。当语音控制执行成功后，单片机会控制LD3320产生语音输出信号，并控制喇叭输出语音信号。

无线传输电路采用nRF24L01无线收发芯片，该芯片工作在2.4GHz到2.5GHz的ISM 频段。该芯片功耗极低，主要有4种工作模式：接收模式、发送模式、待机模式、掉电模式，当工作在发射模式下发射功率为0dBm 时电流消耗为11.3mA ，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗小于1mA。由图可知，该电路由nRF24L01，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，电阻R1、R2，电感L1、L2、L3，晶振X1，天线组成，各元件参数详见电路图。nRF24L011的6号引脚与ATMEGA8PB7的PB3号引脚相连，之间通过SPI协议进行数据传输。ATMEGA8通过SPI对nRF24L01进行发送数据、待机等控制。在控制器中nRF24L01只工作在发送模式和待机模式。

微处理器选用英特梅尔公司生产的ATMEGA8低功耗未处理器。ATmega8 是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC结构的8位微处理器，可以达到接近1MIPS/MHz的性能，运行速度比普通CISC微处理器高出10倍。该未处理器通过引脚与上述三个部分相连，来控控制各个电路。

其中，第一微控制芯片、第二微控制芯片、无线收发芯片、语音识别芯片等元件的型号可根据本领域技术人员的实际需要选用。

如图4所示，它还包括稳压电源电路，稳压电源电路包括MAX1797直流逆变芯片8、电阻、第一电容和第二电容、电感、LED灯、开关以及电池，其中MAX1797直流逆变芯片的2号引脚接到7号引脚。

如图3所示，LED灯分为3个线性分布的LED灯7，其中两端的LED灯颜色相同。

所述3个LED灯之间通过伸缩杆5连接。

所述第一微控制芯片102的输出口与扬声器6连接。

信号灯主要由三个部分构成，分别对应左转向黄灯、红灯、右转向黄灯。考虑到山地车的宽度，信号灯系统不可能像摩托车或者机动车安装在车的两边，因而本装置根据实际情况选择可伸缩滑杆结构，可以对宽度进行适当调节。在调节过程中，1部分固定不定，2、3部分向两边伸展。1部分中包含主电路以及电池，2、3部分通过两条可滑动的导电金属条（一条为信号线、另一条为地线）与1部分中主电路相连接，1中主电路只需要给连接的信号线高低电平就可以控制2、3灯的亮与灭。信号灯不工作下，可以将装置缩起来，长度只有8cm。当使用时，展开可以达到18cm。通过实际测量，在15m范围可以清晰分辨左转向灯和右转向灯。

无线传输电路和微处理器与控制器中无线传输部分和微处理器基本一致。但在图4中nRF24L01的7号引脚（IRQ）与ATMEGA8的5号引脚（PD3/INT1）连接。ATEMGA8的5号引脚是一个外部中断口，当信号灯装置的nRF24L01接收到控制器发来的指令后，会通过IRQ引脚产生高电平，使ATMEGA8产生中断并开始接收nRF24L01传过来的数据。

信号灯电路由NPN功率三极管Q1、Q2、Q3，LED灯D1、D2、D3以及R3、R4、R5组成。Q1、Q2、Q3的基极分别于PD4、PD5、PD6相连，集电极与电源相连，射极分别于D1、D2、D3相连。在实际装置中为了提高发光亮度，每个LED都是由4个LED组成的灯阵（图2中每个LED灯都分别含有4个LED）。ATMEGA8每个引脚围殴了能够驱动4个LED，故增加了功率三极管Q1、Q2、Q3，提高驱动功率。R3、R4、R5的电阻值均为200Ω，是用于分压，保护各LED灯。当PD4到PD7为高电平，三极管导通，LED相应被点亮，反之不亮。

图4是稳压电源电路。此电路的主要功能是通过MAX1797直流逆变芯片将两节干电池3V电压升压至3.3V，并且在电池电压波动下，保持电压稳定。该电路由MAX1797 DC/DC稳压芯片U1，电阻R1，电容C1、C2，电感L1，LED二极管D1，开关S1，电池B1组成。电阻R1、D1是电源指示灯，当开关S1合上后，D1就会亮提示电源正常。C1作用是3V电池稳压滤波，C2是3.3V电压输出稳压滤波，保证电压稳定性，减少干扰。L1是3.3V DC/DC变换过程中的储能元件。图中电路MAX1797的2号（FB）引脚接到7号（OUT）引脚，当8号（BATT）引脚上有输电压时，MAX1797的7号（OUT）引脚会输出3.3V电压。

采用上述结构，骑行者能很方便的通过语音控制尾灯的显示，使控制更加方便和直观，能及时告诉后方车辆的骑行意图，有效防止车祸的产生，提高了行车安全系数。单片机芯片、语音识别芯片、无线接收芯片等元件的配合能很好的实现语音信号控制尾灯的显示。

Claims (7)

1.一种基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：它包括语音控制器和信号灯装置；

语音控制器包括语音识别电路、与语音识别电路连接的第一微控制芯片（102）、与第一微控制芯片（102）连接的第一无线收发芯片（103）；

信号灯装置包括第二微控制芯片（201）、与第二微控制芯片（201）连接的第二无线收发芯片（202）以及与第二微控制芯片（201）连接的信号灯电路；

其中语音识别电路包括语音识别芯片（101），用于接收语音信号，并将语音信号转化成数字信号，然后将数字信号传给第一微控制芯片（102）；

第一微控制芯片（102）和第二微控制芯片（102）用于控制第一无线收发芯片（103）和第二无线收发芯片（202）之间的数据通信。

2.根据权利要求1所述的基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：所述第一微控制芯片（102）和第二微控制芯片（201）的型号为ATMEGA8L单片机芯片；第一无线收发芯片（103）和第二无线收发芯片（202）的型号为nRF24L01；

语音识别芯片（101）的型号为LD3220；

其中第一微控制芯片（102）的输入口与语音识别芯片（101）的输出口连接，语音识别芯片（101）的输入口与麦克风（3）连接；第一微控制芯片（102）的输出口与第一无线收发芯片（101）连接；

第二微控制芯片（201）的输入口与第二无线收发芯片（202）输出端连接，第二微控制芯片（201）的输入口与信号灯电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：所述信号灯电路包括LED灯，LED灯依次与三极管（4）、第二微控制芯片（201）的输出口连接。

4.根据权利要求1所述的基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：它还包括稳压电源电路，稳压电源电路包括MAX1797直流逆变芯片（8）、电阻、第一电容和第二电容、电感、LED灯、开关以及电池，其中MAX1797直流逆变芯片的2号引脚接到7号引脚。

5.根据权利要求3所述的基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：所述LED灯分为3个线性分布的LED灯（7），其中两端的LED灯颜色相同。

6.根据权利要求4所述的基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：所述3个LED灯之间通过伸缩杆（5）连接。

7.根据权利要求1或2所述的基于语音识别的山地车无线转向灯及预警系统，其特征在于：所述第一微控制芯片（102）的输出口与扬声器（6）连接。