CN206639586U - 一种语音控制盒及带有该语音控制盒的智能电子拼装积木 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及语音控制及电子积木领域，更具体地，涉及一种语音控制盒及带有该语音控制盒的智能电子拼装积木；一种语音控制盒，包括盒体，盒体分盒体上盖和盒体下盖，盒体内部设有接收语音的话筒，话筒一侧设有切换工作模式的切换键，切换键一侧设有显示工作状态的显示屏；盒体外部连接有主机模块、语音识别控制模块，主机模块设有内部存储有软件程序并集成只读存储器、集成A/D转换、D/A转换的微控制器，主机模块设有内部集成有声音信号检测与处理模块的微处理器；语音识别控制模块设有采集外部声音信号并与话筒连接的声音传感器模块，声音传感器模块与声音信号检测和处理部件连接；本实用新型具有语音控制方便、功能多样化的优点。

Description

一种语音控制盒及带有该语音控制盒的智能电子拼装积木

技术领域

本实用新型涉及语音控制及电子积木领域，更具体地，涉及一种语音控制盒及带有该语音控制盒的智能电子拼装积木。

背景技术

传统的电子积木由纯硬件电路组成，几乎无软件或软件固化，以简单模拟电路为主，很少涉及到数字电路，每个电路只能实现该电路的功能，要想完成另外的功能只能换其他的模块重新拼装，而且能实现的功能相当有限。现有电子拼装积木通过增加语音控制盒能够实现功能多样化的目的，但现阶段大多数电子拼装积木的语音控制盒功能较为简单，只能够控制简单的开关，功能单一，缺乏人机互动的优点。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种语音控制盒，能够确保使用过程中具有语音控制方便、功能多样化的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种语音控制盒，包括有盒体，盒体分为盒体上盖和盒体下盖，其中：所述盒体内部设有接收语音的话筒，所述话筒一侧设有切换语音控制盒工作模式的切换键，所述切换键一侧设有显示语音控制盒工作状态的显示屏；所述盒体外部设有主机模块、语音识别控制模块，所述主机模块设有内部存储有若干软件程序并集成有只读存储器、集成A/D转换、D/A转换的微控制器，所述主机模块设有内部集成有声音信号检测与处理模块的微处理器；所述语音识别控制模块设有能够采集外部声音信号并与话筒连接的声音传感器模块，所述声音传感器模块与声音信号检测与处理模块连接，能够实现语音信号的检测处理，从而达到语音控制的目的。

在语音控制盒的盒体内部设有话筒，话筒能够接收外部的语音信号，通过与话筒连接的声音传感器模块，能够将接收到的语音信号传输到微处理器，微处理器能够将接收到的声音信号转换成控制信号，通过相应的模块实现语音控制的目的。同时在盒体内部设有显示屏，显示屏能够显示控制盒当前的工作状态，能够方便使用者使用切换键做出适当的调整。主机模块内设有集成有只读存储器、集成A/D转换、D/A转换的微控制器，A/D转换、D/A转换能够实现模拟信号和数字信号之间的转换，因而能够实现语音信号与控制信号之间的转换。同时只读存储器内部存储有若干控制程序供微控制器选择运行，能够实现语音控制盒不同工作状态的转换。声音信号检测与处理模块可集成在微控制器上，能够节省内部部件的设计空间，能够达到简化体积的目的。

本实用新型具有语音控制方便、功能多样化的优点，同时具有语音控制、语音播放、录音的功能。

在一个实施方式中，微控制器采用16位单片机。

16位单片机体积较小，处理功能较强，能够优化语音控制盒的使用性能。同时16位单片机处理能力与8位单片机处理能力比较有很大的提升，而且成本较低，能够优化使用性能。

在一个实施方式中，微控制器连接有32Mbit FLASH存储器。

32Mbit FLASH存储器作为存储部件能够与语音控制盒各组件配合工作，由于语音控制盒在实际工作中需要有语音控制与语音播放，32Mbit FLASH存储器能够存储在PC上经过处理的语音数据，在语音控制盒使用过程中根据需要进行播放。同时由于语音控制盒有多种工作模式，每种工作模式在用语音控制盒上的切换键进行切换时，会有一个特定的索引号。32Mbit FLASH存储器能够保存每种工作模式的索引号，同时也能够保存当前工作模式的索引号，能够在语音控制盒关闭时保存当前的工作状态，方便在下次语音控制盒重新启动时恢复之前的工作状态。在切换到录音模式时，32Mbit FLASH存储器能够保存通过声音传感器模块传感并用微控制器处理的语音信息，同时又能够经过微控制器处理进行播放，实现录音与播放录音的功能。

优选的，微控制器内部集成DSP数字信号处理模块。

在微控制器内部集成DSP数字信号处理模块，DSP数字信号处理模块通过一种特定算法对语音数据进行解压处理，还原出在PC上经过压缩处理的语音数据，最后送至D/A处理电路将数据转换为模拟音频信号输出。在微控制器内部集成DSP数字信号处理模块能够实现对压缩文件的处理，压缩文件能够实现内存空间节约的目的，可以实现存储器储存更多文件的目的，从而实现语音控制盒功能的多样化。

在一个实施方式中，微处理器连接有语音输出电路模块。

微处理器用于处理接收到的语音信号，例如解压和压缩处理。在对语音信号进行解压后，，微处理器将解压后的语音信号送至语音输出电路模块实现语音的输出，同时在录音模式中也是这种工作状态。

在一个实施方式中，盒体下盖上设有用于卡接的卡槽。

由于语音控制盒要与拼装底板配合工作，拼装底板与语音控制盒之间连接的稳定性有着较高的要求。因此在盒体下盖上设有用于卡接的卡槽，通过卡槽之间的相互配合，实现拼装底板与语音控制盒之间稳定的连接。

在一个实施方式中，盒体上盖设有用于容纳盒体内部部件的容纳盒。

由于语音控制盒内部组件和部件较多，造成语音控制盒体积较大。因语音控制盒和拼装底板搭配使用为电子拼装积木，如果语音控制盒与拼装底板接触的面积过大，会加大拼装的难度。现在盒体上盖设有用于容纳盒体内部部件的容纳盒，容纳盒能够容纳一部分的部件和组件，同时能够减少语音控制盒与拼装底板接触的面积，简化拼装难度。

优选的，容纳盒上设有显示屏孔、切换键孔和送话孔。

由于容纳盒内部设置有部分组件和模块，现在容纳盒上设有显示屏孔、切换键孔和送话孔，显示屏孔能够方便显示屏的安装，切换键孔能够对切换键起到定位和固定的作用，同样送话孔也能够对话筒起到同样的作用。

一种带有所述语音控制盒的智能电子拼装积木，包括有语音控制模块及与其电连接的执行模块，其特征在于：所述语音控制模块接收语音信息后发出控制命令来控制与其电连接的执行模块。

运用语音控制盒的智能电子拼装积木，能够实现在使用过程中通过使用者发出相应的语音控制指令达到控制的目的，执行模块组装在电子积木上，电子积木拼装完成后执行电路即能够执行相应的功能。

执行模块能够执行包括以下任一个或多个功能的组合：语音控制调光灯、语音控制小车、语音对话故事机、语音识别电子钟。

执行模块与语音控制盒内部的模块进行配合工作，能够通过不同模块之间功能的搭配实现不同的功能。如语音控制调光灯、语音控制小车、语音对话故事机、语音识别电子钟等。

附图说明

图1是在一个实施方式中本实用新型结构示意图。

图2是在一个实施方式中本实用新型模块连接示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

在一个实施例中，如图1所示，盒体分为盒体上盖309和盒体下盖310，盒体上盖309和盒体下盖310之间采用设置在盒体上盖309上的子扣和设置在盒体下盖310上的母扣之间的卡接实现两者之间的固定连接。同时在盒体下盖310上设有卡槽308，卡槽308能够与拼装底板上的相应的结构进行嵌合，实现语音控制盒与拼装底板之间的稳定连接。

在语音控制盒内部设有各个部件和模块，话筒304、显示屏301、切换键302设置在同一张电路板上，在同一张电路板上能够方便实现通过对切换键302的控制来实现对语音控制盒内各主要部件的控制。

在盒体上盖309上设有容纳盒311，容纳盒311能够容纳语音控制盒内部的部分部件和模块，在容纳盒311表面设有显示屏孔306、切换键孔303和送话孔305，由于话筒304、显示屏301、切换键302都设置在同一张电路板上，因此能够将话筒304、显示屏301、切换键302都设置在容纳盒311内，同时在盒体内部设置导电片307，能够替代电路，简化内部电路。

在盒体内部设有主机模块100、语音识别控制模块200，主机模块100设有微控制器101，微控制器101用于控制语音控制盒工作模式的转换。在微控制器101上集成有集成A/D转换、D/A转换，A/D转换能够实现模拟信号到数字信号的转换，D/A转换能够实现数字信号到模拟信号的转换。在微控制器101上设有只读存储器，只读存储器内部存储有若干应用软件，微控制器101通过控制选择只读存储器内部存储的若干应用软件的应用，实现语音控制盒工作模式的改变和功能多样化。

主机模块100还设有内部集成有声音信号检测与处理模块106的微处理器102，话筒连接有声音传感器模块105，能够实现外部语音的接收，声音传感器模块105将接收到的语音送至声音信号检测与处理模块106，识别出有效的语音命令，通过相应的模块来执行。

在一个实施例中，微控制器101选用16位单片机，在微控制器101内部集成DSP数字信号处理模块104，DSP数字信号处理模块104能够对预先在PC上经过压缩处理的语音文件进行解压缩，从而能够为语音控制盒播放经过预先设置在模块内的经过压缩的语音提供条件。

在微控制器101上连接有32Mbit FLASH存储器103，32Mbit FLASH存储器103能够用于存储，在语音控制盒实际使用过程中，32Mbit FLASH存储器103能够保存软件功能索引号，微控制器101保存有若干应用程序，每个应用程序都有一个索引号，32Mbit FLASH存储器103能够保存当前使用的应用索引号，在下次重新开启时，可以恢复上次的使用状态；同时语音控制器需要在进行控制时播放语音，32Mbit FLASH存储器103能够储存经过PC预先压缩的音频，通过DSP数字信号处理模块104进行解压缩，将解压缩的音频经过语音输出电路模块107传输到喇叭模块108进行播放。

在一个实施例中，语音控制盒使用录音功能，话筒将接收到的语音传输到声音传感器模块105，声音传感器模块105将信号传输到微处理器102进行压缩，储存在32MbitFLASH存储器103中，需要播放时，微处理器102取出储存在32Mbit FLASH存储器103中的语音数据进行解压缩，还原输出录制的声音。

在一个实施例中，储存在只读存储器中的若干应用程序分别设有软件功能索引号，长按切换键进入功能切换模式，短按切换键可调至不同的软件功能，再次长按选择对应的软件功能，如选择一种应用程序，这时语音识别控制模块200就和相应的应用程序相配合进行工作，通过与喇叭模块108等其它模块的连接，就可以进行相应的工作，即可以用语音命令来进行控制，也可以用按键选择控制。

运用语音控制盒的智能电子拼装积木，能够在语音控制模块及与其电连接的执行模块相互配合的条件下，实现多种功能及多种功能的组合，包括有语音控制调光灯、语音控制小车、语音对话故事机、语音识别电子钟等。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种语音控制盒，包括有盒体，盒体分为盒体上盖（309）和盒体下盖（310），其特征在于：所述盒体内部设有接收语音的话筒（304），所述盒体内侧设有切换语音控制盒工作模式的切换键（302），所述盒体内侧设有显示语音控制盒工作状态的显示屏（301）；所述盒体外部连接有主机模块（100），所述主机模块（100）设有内部存储有若干软件程序并集成有只读存储器、集成A/D转换、D/A转换的微控制器（101），所述主机模块（100）设有内部集成有声音信号检测与处理模块（106）的微处理器（102），所述微处理器（102）设有能够采集外部声音信号并与话筒（304）连接的声音传感器模块（105），所述声音传感器模块（105）与声音信号检测与处理模块（106）连接，能够实现语音控制目的。

2.根据权利要求1所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的微控制器（101）采用16位单片机。

3.根据权利要求1所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的微控制器（101）连接有32Mbit FLASH存储器（103）。

4.根据权利要求3所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的微控制器（101）内部集成DSP数字信号处理模块（104）。

5.根据权利要求1所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的微处理器（102）连接有语音输出电路模块（107）。

6.根据权利要求1所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的盒体下盖（310）上设有用于卡接的卡槽（308）。

7.根据权利要求1所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的盒体上盖（309）设有用于容纳盒体内部部件的容纳盒（311）。

8.根据权利要求7所述的一种语音控制盒，其特征在于：所述的容纳盒（311）上设有显示屏孔（306）、切换键孔（303）和送话孔（305）。

9.一种带有语音控制盒的智能电子拼装积木，包括有语音控制模块及与其电连接的执行模块，其特征在于：所述语音控制模块接收语音信息后发出控制命令来控制与其电连接的执行模块。

10.根据权利要求9所述的一种智能电子拼装积木，其特征在于：所述执行模块能够执行包括以下任一个或多个的组合：语音控制调光灯、语音控制小车、语音对话故事机、语音识别电子钟。