CN206755496U - 一种基于移动终端的语音控制空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于移动终端的语音控制空调系统，包括语音识别模块、温度传感器、显示模块、湿度传感器、红外线发射端、微控制器和电源控制模块，所述电源控制模块分别给语音识别模块和微控制器供电，所述语音识别模块与微控制器连接，所述温度传感器、显示模块、湿度传感器和红外发射端分别与微控制器连接。本实用新型通过声控将话筒采集人的语音信息传送到语音服务器，语音服务器将在后台对语音信息辨识和处理；然后由微控制器通过与之相连的红外发射模块将控制指令传到空调。通过温度传感器，湿度传感器等各种传感设备还可以实时监控家中的空气状况，让用户提前了解空气质量，预先设定空调的状态。

Description

一种基于移动终端的语音控制空调系统

技术领域

本实用新型专利是涉及智能家居技术领域，具体涉及一种以非接触语音控制方式作为空调系统的控制手段，实现对空调系统的非接触式控制。

背景技术

传统的家电控制依赖于人工触发式控制，随着语音技术的逐渐成熟，传统的家电控制方式逐渐转向以语音控制为基础的非接触控制方式，使得人们可以以简单的语音交互方式来向控制对象传达控制命令，让人与机器之间的沟通交流更加智能化，这既能便利化人们的使用需求，特别是无法正常使用遥控器的老年人以及病患者群体，又能满足用户的娱乐需要，使用户的家居生活具备更人性化的魅力。而且鉴于，目前使用的空调中大都只是单纯的依靠遥控器，控制方式仍然较为单一,且难以实现远程控制。故传统的家电控制方式已渐渐不能满足用户的娱乐和使用需求，

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于移动终端的语音控制空调系统,用于实现对空调智能控制的目的。

本实用新型的目的是通过这样实现的，一种基于移动终端的语音控制空调系统，包括语音识别模块、温度传感器、显示模块、湿度传感器、红外线发射端、微控制器和电源控制模块，所述电源控制模块分别给语音识别模块和微控制器供电，所述语音识别模块与微控制器连接，所述温度传感器、显示模块、湿度传感器和红外发射端分别与微控制器连接。

进一步，还包括MIC语音放大模块，所述MIC语音放大模块包括电阻R1、变阻器R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、电容C1～电容C4和运算放大器，电阻R1的一端、电容C1的一端分别与MIC的正端连接，MIC的负端接地，电阻R1的另一端分别与电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端分别与电容C1的另一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的另一端分别与三极管Q1的集电极、电容C4的一端连接，三极管Q1的发射极接地，电容C4的一端与变阻器R2的一端连接，变阻器R2的另一端接地，变阻器R2的滑片与运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的反向输入端接地，运算放大器的旁路端经电容C2接地，运算放大器的输出端分别与电容C5的一端、电阻R3的一端连接，电阻R3的一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电容C5的另一端与语音识别模块连接，所述电阻R5与电阻R4的公共端接电源VCC。

进一步，还包括语音服务器和通信模块，所述通信模块与微控制器连接，所述电源控制模块给通信模块供电，所述微控制器通过通信模块与语音服务器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

本实用新型通过声控将话筒采集人的语音信息传送到语音服务器，语音服务器将在后台对语音信息辨识和处理；然后由微控制器通过与之相连的红外发射模块将控制指令传到空调。通过温度传感器，湿度传感器等各种传感设备还可以实时监控家中的空气状况，让用户提前了解空气质量，预先设定空调的状态。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为MIC语音放大模块原理图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种基于移动终端的语音控制空调系统，包括语音识别模块、温度传感器、显示模块、湿度传感器、红外线发射端、微控制器和电源控制模块，所述电源控制模块分别给语音识别模块和微控制器供电，所述语音识别模块与微控制器连接，所述温度传感器、显示模块、湿度传感器和红外发射端分别与微控制器连接。

其中，微控制处理器选用基于CodexM3架构的STM32F103RX，语音识别模块采用的是ICRoute的LD3320。本实用新型语音识别模块采用LD3320，其通过音素算法的应用模式实现交互识别达到不需要经过语音训练的效果，而且识别准确率也比较高。

在使用过程中，考虑到有时会出现移动控制器离用户距离较远的情况，可能使得移动控制器无法正确接受用户语音信息，故本实用新型采用MIC语音放大模块，来接受用户语音输入。以此增加语音识别距离，而使用户不必将移动控制器放在身边，使得用户使用更加的方便，增加用户体验。

如图2所示，所述MIC语音放大模块包括电阻R1、变阻器R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、电容C1～电容C4和运算放大器，电阻R1的一端、电容C1的一端分别与MIC的正端连接，MIC的负端接地，电阻R1的另一端分别与电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端分别与电容C1的另一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的另一端分别与三极管Q1的集电极、电容C4的一端连接，三极管Q1的发射极接地，电容C4的一端与变阻器R2的一端连接，变阻器R2的另一端接地，变阻器R2的滑片与运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的反向输入端接地，运算放大器的旁路端经电容C2接地，运算放大器的输出端分别与电容C5的一端、电阻R3的一端连接，电阻R3的一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电容C5的另一端与语音识别模块连接，所述电阻R5与电阻R4的公共端接电源VCC。

同时，考虑到现在很多带语音控制的空调多采用无线控制的方式，由于用户一般会在客厅以及卧室分别安装一台。采用无线控制的方式，在有些情况可能会出现误操作，例如当控制某一台空调时，另外一台空调也会接收到控制信号，而出现令用户意想不到的情况发生。所以，本实用新型采用红外发射模块作为控制空调的控制指令的传送信号，可以将用户操作控制在一定的范围内，避免误操作的发生。

当按键触发启动时，使本实用新型的语音识别功能处于唤醒状态,接收用户输入的语音信息,并识别语音信息中的有效信息。其中,本实用新型可根据预先设置在LD3320语音识别芯片中的关键词来识别有效信息。例如,预先设置的关键词中包括“调高温度”、“温度降低”等关键词时,用户输入语音信息“把空调温度调高点”,那么通过MIC语音输入模块，语音识别模块便可识别出该语音信息中的有效信息为列表命令关键词“调高温度”，再由MCU解析出相应的控制指令，通过红外发射模块将该指令传送给空调，实现对空调的控制，并将控制结果反馈给微控制器，通过显示模块显示出控制结果。例如控制指令为“调高温度”则智能空调将温度调高度后,向微控制器发送反馈信息“已将温度调高度,当前空调温度为20度”，将反馈结果返回给微控制器的显示模块的同时，也可以由微控制器通过无线的方式，将反馈信号传输给可以通过某种方式接收无线信号的大屏幕设备，例如电视，由此可以使得用户可以随时了解室内温度等情况。

温度传感器实时采集环境温度信号,并将温度信号传送给控制器,通过微控制器预先设置的温度，随时控制空调达到调节室内温度的目的。当环境温度变化在一摄氏度间,微控制器控制空调进入休眠状态,若不在该温度范围内,则微控制器控制空调继续工作,合理控制室内温度。

湿度传感器实时采集环境湿度信号,并将湿度信号传送给控制器,通过微控制器预先设定了湿度阈值,当环境湿度信号低于湿度阈值时,微控制器控制其他外连设备对空气加湿，例如加湿器,调节环境湿度，并将相应的湿度信息传给显示模块，予以显示，让用户随时了解室内湿度。

作为对本实施例的改进，本实用新型还包括语音服务器和通信模块，所述通信模块与微控制器连接，所述电源控制模块给通信模块供电，所述微控制器通过通信模块与语音服务器。

通过安装有移动终端语音控制软件的移动终端，移动终端便在接收到用户上传的语音信息后，通过网络(3G、GPRS、WiFi)将本地语音信息发送语音服务器处理，由语音服务器反馈的数据解析到移动终端，移动终端通过TCP将控制信号传递给通信模块CC2430,CC2430将数据解析信号传递给与之相连的微控制器，由此与本地设置指令匹配，获得正确的控制指令。

本实用新型包括了查询智能空调当前的运行参数的指令、查询智能空调本次运转的电量消耗的指令、查询天气信息的指令、查询当前空气质量的指令。其中,智能空调当前的运行参数包括运行模式、风量、风速、室内温度、室内湿度等。例如,当用户输入语音包括查询智能空调当前的运行参数的指令时,反馈查询结果为“当前为自动模式,风量300cfm,室内温度20,湿度60％”。智能空调本次运转的电量消耗可包括开机用电量和本次运转的累计用电量,例如,当查询指令包括查询智能空调本次运转的电量消耗的指令时,查询结果为“本次运转累计度电30度”。

通过以上操作可以对当前空调的运行状况有个直观的了解。掌握目前室内的各项指标。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种基于移动终端的语音控制空调系统，其特征在于：包括语音识别模块、温度传感器、显示模块、湿度传感器、红外线发射端、微控制器和电源控制模块，所述电源控制模块分别给语音识别模块和微控制器供电，所述语音识别模块与微控制器连接，所述温度传感器、显示模块、湿度传感器和红外发射端分别与微控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的语音控制空调系统，其特征在于：还包括MIC语音放大模块，所述MIC语音放大模块包括电阻R1、变阻器R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、电容C1～电容C4和运算放大器，电阻R1的一端、电容C1的一端分别与MIC的正端连接，MIC的负端接地，电阻R1的另一端分别与电阻R4的一端、电阻R5的一端连接，电阻R4的另一端分别与电容C1的另一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的另一端分别与三极管Q1的集电极、电容C4的一端连接，三极管Q1的发射极接地，电容C4的一端与变阻器R2的一端连接，变阻器R2的另一端接地，变阻器R2的滑片与运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的反向输入端接地，运算放大器的旁路端经电容C2接地，运算放大器的输出端分别与电容C5的一端、电阻R3的一端连接，电阻R3的一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电容C5的另一端与语音识别模块连接，所述电阻R5与电阻R4的公共端接电源VCC。

3.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的语音控制空调系统，其特征在于：还包括语音服务器和通信模块，所述通信模块与微控制器连接，所述电源控制模块给通信模块供电，所述微控制器通过通信模块与语音服务器。