CN207475769U - 语音智能遥控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种语音智能遥控器。本实用新型包括微控制器、语音识别模块、红外模块、WIFI模块、运行有收集整理电视节目信息的网络爬虫；所述语音识别模块、红外模块、WIFI模块、输入输出模块分别与微控制器相连，云端服务器与WIFI模块相互通信，实现基于语音识别和触手动输入的节目类型与电视频道的搜索与切换。本实用新型突破现有按键遥控的局限，改变了人机交互的固有方式；通过记录功能提醒用户之前观看的节目名称并继续观看，极大减少了重复搜索耗费的时间和精力；能根据用户想要观看的节目类型推荐类型相似的节目，或者根据之前的观看记录推荐相似的电视节目或电视频道以供用户选择，适合各个年龄的人使用。

Description

语音智能遥控器

技术领域

本实用新型涉及家电控制领域，特别是一种语音智能遥控器。

背景技术

在互联网和物联网兴起的时代，越来越多的设备实现了智能化，大大方便了人们的生活，提升了人们的生活质量和使用产品的体验。其中，智能电视采用数字电视和机顶盒的配合实现了电视联网，电视搜索网络视频资源，观看互联网同步视频的功能。

但是，在电视如此智能的同时，遥控器还是很传统，使用操作需要局限于数目繁多的按键当中，这种人机交互方式不符合当今人们对于智能产品的期望和要求。具体表现为：电视频道数量大大增加，使用传统遥控器浏览频道进行选择时将会非常的耗费时间和精力；在选择想要观看的节目时常常受到广告的误导，很难找到想要观看的节目；而对于年龄较大的人群，更是由于记忆力的减退，他们经常记不得特定频道或者想要看的电视节目，导致选择电视节目的体验并不是特别好；另外，由于人们工作压力越来越大，偶尔看电视娱乐放松时，并不想花费太多的时间、精力和脑力来选择和记忆名目繁多的电视节目。

发明内容

本实用新型的目的就是为了提供一种语音智能遥控器及电视选台方法，以解决现有技术中选择电视节目过度耗费时间和精力，并且需要记忆电视节目编号的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的具体方案是：

设计一种语音智能遥控器，包括微控制器、语音识别模块、红外收发模块、WIFI模块、输入输出模块和安装或运行有网络爬虫的且接入万维网的本地服务器或云端服务器；所述语音识别模块、红外收发模块、WIFI模块、输入输出模块分别与所述微控制器对应电连接，所述本地服务器或云端服务器经由网络通道与WIFI模块通信连接，以实现基于语音识别和/或手动输入输出的节目类型与电视频道的搜索与切换。

优选的，微控制器选用STM32微控制器，功能强大，功耗低。

优选的，语音识别模块选用LD3320语音识别专用芯片，集成度高，使用方便，识别稳定，成本低。

进一步优选的，语音识别模块通过SPI串行接口与微控制器通信，节约IO资源。

进一步优选的，语音识别模块设有控制背景噪音过滤的B3寄存器，通过设置过滤阈值提高灵敏度或降低误识别率。

进一步优选的，语音识别模块设置有与电路板活动连接的话筒，便于接收不同方位的语音信号。

优选的，红外收发模块选用市面上成本低廉性能稳定可靠的NEC格式红外收发模块，通过串口与微控制器进行通信，集成NEC编码，并自带编解码器和38kHZ的调制解调器。

优选的，WIFI模块选用ESP8266，通过微控制器上的UART2串口实现ESP8266模块和微控制器的交互,通过IP和端口与云服务器通信，将微控制器获得的语音信号指令上传到云服务器，并将云服务器返回的数据送给微控制器。

优选的，输入输出模块选用320*240、3.2寸电阻触摸防抖动液晶显示屏，便于查看节目信息和手动输入选择信号。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

（1）通过语音和触屏输入相结合实现频道切换，突破现有按键遥控的局限，改变了人机交互的固有方式，符合智能生活的潮流；

（2）语音识别关键字，在浩如烟海的电视节目中准确快速地搜索到目标频道；

（3）进一步的，以液晶显示屏为操作界面，简单明了，实现电视节目编号的零记忆，用户不再需要记忆各个电视频道对应的编号而只需语音输入想要观看的内容即可方便换台；通过记录功能将看过的节目显示在屏幕上，提醒用户之前观看的节目名称并继续观看，极大减少了重复搜索耗费的时间和精力，适合各个年龄的人使用；

（4）借助于运行有网络爬虫的服务器或云端服务器，根据用户想要观看的节目类型推荐类型相似的其他节目，或者根据之前的观看记录推荐相似的电视节目或电视频道以供用户选择；在丰富的网络资源中，根据用户的需求和习惯有选择的提供给用户，避免用户将时间浪费在不必要的选择上，符合智能设备人性化的需求。

附图说明

图1是本实用新型的系统构架图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的运行流程图。

图中，1为微控制器，2为语音识别模块，3为WIFI模块，4为红外收发模块，5为触摸屏，6为话筒，7为接线板。

具体实施方式

以下实施例中所涉及或依赖的程序，如无特别说明的则均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。以下实施例中所涉及的单元模块或元器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：一种语音智能遥控器，参见图 1和图2，包括微控制器1、语音识别模块2、红外收发模块4、WIFI模块3、触摸屏5和接入万维网的云端服务器；触摸屏5安装在微控制器1之上，语音识别模块2，红外收发模块4，WIFI模块3通过接线板7分别与微控制器1相连，云端服务器与WIFI模块3相连。微控制器1选用STM32微控制器；语音识别模块2选用LD3320语音识别专用芯片，通过SPI串行方式与微控制器通信，其上活动连接有话筒6，使用时可以打开背景噪音过滤功能；红外收发模块4选用NEC格式红外收发模块，通过串口与微控制器通信；WIFI模块3选用ESP8266芯片，通过微控制器1上的UART2串口与STM32微控制器通信；触摸屏5选用一块320*240的3.2寸电阻触摸防抖动液晶显示屏；云端服务器运行或安装有搜集整理节目信息的网络爬虫（是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本，为已知程序或脚本），利用WIFI模块3实现服务器端与客户端的连接。

在具体应用中，如图3所示，安装有网络爬虫的云端服务器每天定时自动爬取各个电视台当天的节目信息，并对爬取的内容通过关键字进行分类处理。在之后的使用中，语音识别模块识别语音信息，如果信息是要跳转到具体某个电视台，则直接通过红外模块发送对应的红外信号，跳转到指定的电视台；如果是某种节目类型或者是具体某个节目则需要到服务器进行查询，通过WIFI模块（ESP8266）发送语音内容至服务器，服务器接收信息后到爬取的节目信息中进行搜索，匹配当前时间段内符合用户要求的电视节目，通过和WIFI模块（ESP8266）的连接，将匹配到的节目传输回微控制器STM32中，接着将节目信息在触摸屏显示。用户点击屏幕上相应位置的节目后微控制器STM32会利用红外模块发出对应的红外信号，跳转到指定的电视频道。

下面对上述实施例中各具体模块的实现方式做进一步的说明：

1.语音识别模块

首先参考数据手册对模块芯片的一系列寄存器进行配置以完成初始化，进入运行状态等待信号输入。若一分钟之内未检测到任何信号，自动进入一次中断；当检测到信号，进入中断，开始匹配，无论是否找到对应结果均将匹配结果进行返回。在使用的过程中通过配置B3寄存器可以打开背景噪音过滤功能设置过滤阈值以提高灵敏度或降低误识别率。其运行过程如下：

a. 初始化及寄存器快速配置。本模块使用了GPIO、SPI2接口，并配置了外部中断引脚以及中断优先级。寄存器快速配置利用初始化完成的SPI总线，按照一定的时序对模块内部各个控制寄存器进行初始化赋值，启动模块。

b. 若模块由于硬件错误未正常启动时，进入ERROR状态，并试图重新启动模块。

c. 当模块正常启动并检测到语音信号输入时，进行语音识别，若识别成功，则读取识别结果，否则发出错误提醒。

2.红外模块

当遥控器按下时，通过串口接收数据，在发送时，在数据之前增加命令控制字即可实现红外发送功能。第一次调用红外模块时，通过“学习”功能将用户电视盒的数字红外编码学习到板子上的外部flash；在使用阶段，通过数字寻址，读取外部flash对应位置的编码实现换台功能。其运行过程如下：

a.初始化。配置微控制器STM32，红外和微控制器STM32之间采用的是UART3串口通信；微控制器STM32和外部flash采用SPI通信。 UART3需要配置中断、中断优先级等；SPI也需要端口初始化。

b.红外学习部分。将电视遥控器发送到的NEC格式编码存储在微控制器配套的外部flash中。由于flash采取字节编址，可以将接收到数字的对应红外编码写入flash，该字节乘10为首地址的存储空间。

c.红外模块调用和编码发送。当主程序有请求换电视台的命令时可以调用红外发送功能，通过UART3串口将红外编码发送到红外收发模块，实现遥控功能。当前实现了连续两位数字的红外编码发射，即可以遥控0—99这100个频道号。两位数字红外编码可以直接从“红外学习”部分使用的flash地址空间读取。

3.WIFI模块，

WIFI模块使用ESP8266芯片，实现的功能是将语音识别获得的请求信号上传到云服务器，并将云服务器返回的数据送给微控制器STM32，以便于触摸屏显示和用户选择。其运行过程如下：

a. 初始化。配置微控制器STM32，包括GPIO，中断UART2，中断优先级等。

b. 连接WiFi。连接云服务器。可以通过串口向ESP8266传递配置信息。

c. 向云服务器传达请求并接受返回数据，并将数据返回微控制器STM32。

4.触摸屏

触摸屏使用一块320*240的3.2寸电阻触摸液晶显示屏，通过对应接口与微控制器通信。在触摸屏受到按压时，判断按压的位置，得到其坐标，在不同流程处不同区域的功能也不同。首次使用触摸屏时，需对其进行触摸校准。其操作步骤如下：

a.初始化。主要是使用微控制器STM32F1系列芯片的FSMC外设来模拟8080接口时序。

b.显示模式选择界面。在这个界面，显示屏分别上下两部分，分别显示有“开始看电视”以及“我买了新电视”字样，分别代表着开始进入语音控制电视模式以及红外学习模式。

c.按下屏幕时，系统对按下的区域进行判定。若是“我买了新电视”区域，则进入红外学习模式，显示屏上显示“依次按下遥控器上的0123456789”，学习结束后回到模式选择选择界面；若是“开始看电视”区域，则进入语音识别界面，界面为一红色麦克风图案。当使用者输入语音，系统进行识别，若是直接转台，则回到模式选择界面，若是选择频道，则进入频道选择界面，频道选择界面从上到下分别显示“上一页”、“看点别的吧”、“当前可供选择的节目以及频道”、“下一页”，根据按下区域的不同，分别进入之前的节目清单界面、模式选择界面、选择频道界面、之后的节目清单界面。

最后需说明的是，以上者仅系本实用新型部分实施例，并非用以限制本实用新型，依据本发明的结构及特征，稍加变化修饰而成者，亦应包括在本实用新型范围之内。

Claims (7)

1.一种语音智能遥控器，包括红外收发模块、输入输出单元，其特征在于：还包括微控制器、语音识别模块、WIFI模块、安装或运行有用于搜集整理电视节目信息的网络爬虫的本地服务器或云端服务器；所述语音识别模块、红外收发模块、WIFI模块、输入输出单元分别与所述微控制器对应相连，所述本地服务器或云端服务器经与所述WIFI模块相互通信，以实现基于语音识别和/或手动输入输出的节目类型与电视频道的搜索与切换。

2.如权利要求1所述的语音智能遥控器，其特征在于：所述语音识别模块包括通过SPI串行方式与所述微控制器通信的语音识别芯片及控制噪音过滤的寄存器。

3.如权利要求1所述的语音智能遥控器，其特征在于：所述语音识别模块还包括与电路板活动连接的话筒。

4.如权利要求1所述的语音智能遥控器，其特征在于：所述红外收发模块包括含有编解码器和38k赫兹调制解调器的NEC格式红外收发装置，其与所述微控制器串行通信。

5.如权利要求1所述的语音智能遥控器，其特征在于：所述WIFI模块包括串口转WIFI芯片，其与所述微控制器通过UART接口串行通信，与所述云端服务器通过IP和socket套接字通信。

6.如权利要求1所述的语音智能遥控器，其特征在于：所述输入输出单元为触摸屏，其包括含有防抖动驱动程序的电阻触摸液晶显示屏，所述触摸屏包括从所述微控制器获取并显示节目内容的接收单元和向所述红外模块传递触摸信号指令的发送单元。

7.根据权利要求1所述的语音智能遥控器，其特征在于，所述微控制器为STM32微控制器。