CN207691772U - 一种语音与触摸二合一智能控制面板开关 - Google Patents

Abstract

一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于，包括：面板、所述面板内设置有电路板，所述电路板上集成有整流变压模块、低压差电源模块、继电器控制模块、和语音控制模块，所述面板上设置有麦克风和电容触摸按键模块。所述智能控制面板具有手动控制和语音控制功能，能够实现手动或语音控制电器设备的开启与关闭。

Description

一种语音与触摸二合一智能控制面板开关

技术领域

本实用新型涉及电气领域，尤其涉及智能开关领域。

背景技术

随着智能化家居的兴起，现在市场上出现许多对电源控制的智能面板开关，如声控面板开关，红外感应面板开关，微波感应开关，WIFI控制开关，蓝牙控制开关，Zigbee控制开关等。它们都是基于MCU+传感器(或相应无线模块)，有的甚至基于云端控制架构。这些开关的控制方式单一，容易受环境干扰，使用起来不够人性化，且硬件成本比较高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，具体方案如下：

一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，包括：面板、所述面板内设置有电路板，所述电路板上集成有整流变压模块、低压差电源模块、继电器控制模块、和语音控制模块，所述面板上设置有麦克风和电容触摸按键模块；

所述整流变压模块，将220V交流电转换为12V的直流电，用于给继电器控制模块和低压差电源模块供电；所述低压差电源模块将直流12V电压转换成直流5V电压，用于给语音控制模块供电；所述语音控制模块用于设置、存储和识别交互指令，语音控制模块接收到交互命令后，对接收到的交互指令进行判断，若所述交互指令与预先存储的交互指令的任意指令一致，则把识别到的交互指令转换为对应的开关信号，再把开关信号发送到与其相连的继电器控制模块；继电器控制模块根据开关信息控制外部电路的导通与断开，外部电路连接有电器设备；所述电容触摸按键模块用于感应触摸按键信号，根据感应触摸按键信号生成按键指令；所述交互指令包括语音指令和按键指令，语音控制模块通过连接麦克风接收语音信息来设定或接收语音指令，语音控制模块通过连接电容触摸按键来接收按键指令。

所述语音指令包括语音唤醒指令和操作指令，语音控制模块识别到语音唤醒指令后，进入识别操作指令状态。

每个操作指令对应一组电器设备的开启或关闭。

所述操作指令还包括语音延时指令，用于控制电器设备的定时开启或关闭。

语音延时指令的延迟时间包括：延时10分钟、延时20分钟和延时30分钟。

所述语音控制模块还可以设置并存储多个语音复合指令，一个语音复合指令包含多个操作指令，用于控制多组电器设备的开启和关闭。

所述电容触摸按键设置有多个，多个电容触摸按键与所述语音控制模块设有多个电容触摸输入端口连接。

所述面板上还设有扬声器，所述扬声器与语音控制模块连接。

本实用新型的达到的有益效果：

1、具有手动控制和语音控制功能，能够实现手动或语音控制电器设备的开启与关闭。

2、具备延时功能，可对电器设备进行定时开关控制。

3、设有唤醒指令，在日常使用中可避免误操作。

4、可定制语音复合指令，满足用户个性化需求。

附图说明

图1实施例一中的语音与触摸二合一智能控制面板开关的系统模块图。

图2实施例一中的语音与触摸二合一智能控制面板开关的电路总图。

图3实施例一中的整流变压模块的电路图。

图4实施例一中的低压差电源模块的电路图。

图5实施例一中的语音控制模块的电路图。

图6实施例一中的继电器控制模块中的一组继电器控制电路的电路图。

图7实施例一中的电容触摸按键模块的电路图。

图8实施例一中的电容触摸按键的电容充电波形图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，包括：面板、所述面板内设置有电路板，所述电路板上集成有整流变压模块、低压差电源模块、继电器控制模块、和语音控制模块，所述面板上设置有麦克风、扬声器和电容触摸按键模块；其系统模块图所示如图1，各模块的连接如图2的电路总图所示。

整流变压模块，如图3所示，将220V交流电转换为12V的直流电，用于给继电器控制模块和低压差电源模块供电。

低压差电源模块，如图4所示，将直流12V电压转换成直流5V电压，用于给语音控制模块供电。

语音控制模块，如图5所示，用于设置、存储和识别交互指令，语音控制模块接收到交互命令后，对接收到的交互指令进行判断，若所述交互指令与预先存储的交互指令的任意指令一致，则把识别到的交互指令转换为对应的开关信号，再把开关信号发送到与其相连的继电器控制模块。所述交互指令包括语音指令和按键指令，语音控制模块通过连接麦克风接收语音信息来设定或接收语音指令，语音控制模块通过设有多个电容触摸输入端口，与多个电容触摸按键连接，来接收不同的按键指令。语音控制模块接收语音指令后，通过连接扬声器输出的语音提示音。

所述语音控制模块中交互指令的设置和识别以及对语音的分析控制采用现有技术中的程序算法来实现。

继电器控制模块设有多组继电器，每一组继电器的连接一路外部电路，图6为其中一组继电器的电路连接图，每一路外部电路连接有一组电器设备，所述继电器控制模块根据开关信息控制外部电路的导通与断开。

电容触摸按键模块，如图7所示，设置有多个电容触摸按键，用于感应触摸按键信号，根据感应触摸按键信号生成按键指令。

所述语音指令包括语音唤醒指令和操作指令，语音控制模块识别到语音唤醒指令后，进入识别操作指令状态，每个操作指令对应一种电器设备的开启或关闭，所述操作指令还包括语音延时指令，用于控制电器设备的定时开启或关闭。

其中，以控制家庭的客厅灯、吸顶灯和卧室灯为例，所述继电器控制模块设有三组继电器、所述电容触摸按键模块设有三个电容触摸按键。

语音指令的工作原理：

如图2所示，L1、N1接通交流电AC220V，整流变压模块输出直流电压DC12V，直流DC12V输入到低压差电源模块，低压差电源模块输出直流电压DC5.0V，语音控制模块输入DC5.0V，开始上电复位，进入待机状态；语音控制模块的GPIO01输出低电位，同理如GPIO02和GPIO03；如图6所示继电器RL1常开，N1与N2处于断开状态，接线端N2无输出；同理，图2中的N1与N3、N1与N4处于断开状态，接线端N3和N4无输出。

其中，以控制家庭的客厅灯、吸顶灯和卧室灯为例。继电器模块通过N1与N2连接客厅灯、通过N1与N3连接吸顶灯、通过N1与N4连接卧室灯。

在使用之前，设定唤醒指令：长按压按键K1超过5秒钟，喇叭发出2声“叮～叮”，进入录音状态，在1～3秒内完成录音输入唤醒语句，输入格式为“XX，XX”，例如“小乐，小乐”，见表1语音指令表中的001项。语音控制模块的SOC确认输入正确时，喇叭会发出3声“叮～叮～叮”确认。若超时或者输入不正确时，喇叭会发出：“输入不正确，请重新输入”。请重新按以上步骤再次输入，直到输入正确为止。输入的唤醒语句固化到语音控制模块的SPI_ROM中。

语音指令对应的语音语句固化到语音控制模块的SPI_ROM中，与预先存储在语音控制模块的SPI_ROM中的语音应答命令相互对应按排列和组合的方式组成语音控制开关的控制命令语句，具体逻辑如表1语音指令表所示。

表1语音指令表

以表1语音指令表中的001项和002项的结合为例，对MIC1呼叫：“小乐，小乐，开客厅灯”，语音控制模块的SOC识别唤醒指令“小乐，小乐”后通过扬声器输出语音回答“叮”，同时进入操作指令状态，识别操作指令“开客厅灯”；识别操作指令“开客厅灯”后对客厅灯的状态进行判断——对RL1是否吸合做出判断。若RL1处于断开的状态，语音控制模块的SOC对GPIO01输出高电位，使继电器RL1吸合，让端子N1和端子N2连通，控制客厅灯的连接电路与交流AC220V连通，客厅灯打开；若RL1处于吸合的状态，语音控制模块通过扬声器输出语音回答“客厅灯已开”。

同理，所述语音控制模块还可以设置并存储多个语音复合指令，一个语音复合指令包含多个操作指令，用于控制多种电器设备的开启和关闭。以表1语音指令表中的001项和008项的结合为例，对MIC1呼叫：“小乐，小乐，10分钟后关客厅灯”，语音控制模块的SOC识别唤醒指令“小乐，小乐”后通过扬声器输出语音回答“叮”，同时进入操作指令状态，识别操作指令“10分钟后关客厅灯”；若RL1处于吸合的状态，语音控制模块进入从10分钟开始倒计时，通过扬声器输出语音回答“好的，10分钟后将为您关客厅灯”。倒计时结束后，SOC对GPIO01输出低电位，使继电器RL1断开，让端子N1和端子N2断开，控制客厅灯的连接电路与交流AC220V断开，客厅灯关；若RL1处于断开的状态，SOC通过扬声器输出语音回答“不好意思，客厅灯还没有开呢”。

同理，可按照表1语音指令表中来控制各种电器设备。

按键指令的工作原理：

图7中的PAD1是语音控制模块的电容触摸感应端(PCB电容电极)，触摸此端子，也可以实现GPIO01的高低电位输出，控制继电器RL1。

如图8所示，当人体没有接触PAD1时，充电I/O对检测I/O充电时，上升到虚线部分的电位点需要的时间是t1；当人体接触到PAD1时，充电I/O对检测I/O充电时，上升到虚线部分的电位点需要的时间是t2，从上面的波形可以看出，t2大于t1。因此，通过检测充电I/O对检测I/O充电的充电时长，SOC可以判断是否有触摸按下，从而通过GPIO01来控制继电器RL1，来控制灯的开关。

当客厅灯处于关闭状态，用手指触摸语音与触摸二合一智能控制面板上的电容触摸按键1，SOC判断RL1处于断开的状态，SOC对GPIO01输出高电位，使继电器RL1吸合，让端子N1和端子N2连通，控制客厅灯的连接电路与交流AC220V连通，客厅灯打开；同时通过扬声器输出语音回答“客厅灯已开”。用手再次触摸所述电容触摸按键1，SOC判断RL1处于吸合的状态，SOC对GPIO01输出低电位，使继电器RL1断开，让端子N1和端子N2断开，控制客厅灯的连接电路与交流AC220V断开，客厅灯关；同时通过扬声器输出语音回答“客厅灯已关”。

实施例二

在实施例一的基础上，语音控制模块还可以设置同时控制多个电器设备的开启或关闭，如，可以把实施例一中的“晚安”指令设置为由“关闭客厅灯”、“关闭吸顶灯”和“关闭卧室灯”组成的复合指令，语音控制模块的SOC在识别到复合指令“晚安”后，同时对客厅灯，吸顶灯和卧室灯的状态进行识别。若存在没关的灯，如客厅灯开，吸顶灯开，卧室灯关，SOC对GPIO01和GPIO02输出低电位，让端子N1和端子N2断开，端子N1和端子N3断开，并通过扬声器输出语音回答“晚安！已关闭家里的电灯。”若，若不存在没关的灯，SOC通过扬声器输出语音回答“晚安！祝你睡个好觉”。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于，包括：面板、所述面板内设置有电路板，所述电路板上集成有整流变压模块、低压差电源模块、继电器控制模块、和语音控制模块，所述面板上设置有麦克风和电容触摸按键模块；

所述整流变压模块，将220V交流电转换为12V的直流电，用于给继电器控制模块和低压差电源模块供电；

所述低压差电源模块将直流12V电压转换成直流5V电压，用于给语音控制模块供电；

所述语音控制模块用于设置、存储和识别交互指令，语音控制模块接收到交互命令后，对接收到的交互指令进行判断，若所述交互指令与预先存储的交互指令的任意指令一致，则把识别到的交互指令转换为对应的开关信号，再把开关信号发送到与其相连的继电器控制模块；继电器控制模块根据开关信息控制外部电路的导通与断开，外部电路连接有电器设备；

所述电容触摸按键模块用于感应触摸按键信号，根据感应触摸按键信号生成按键指令；

所述交互指令包括语音指令和按键指令，语音控制模块通过连接麦克风接收语音信息来设定或接收语音指令，语音控制模块通过连接电容触摸按键来接收按键指令。

2.根据权利要求1所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于：

所述语音指令包括语音唤醒指令和操作指令，语音控制模块识别到语音唤醒指令后，进入识别操作指令状态。

3.根据权利要求2所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于：

每个操作指令对应一组电器设备的开启或关闭。

4.根据权利要求3所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于：

所述操作指令还包括语音延时指令，用于控制电器设备的定时开启或关闭。

5.根据权利要求4所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于，语音延时指令的延迟时间包括：延时10分钟、延时20分钟和延时30分钟。

6.根据权利要求5所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于：

所述语音控制模块还可以设置并存储多个语音复合指令，一个语音复合指令包含多个操作指令，用于控制多组电器设备的开启和关闭。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于：

所述电容触摸按键模块设置有多个电容触摸按键，多个电容触摸按键与所述语音控制模块设有多个电容触摸输入端口连接。

8.根据权利要求7所述的一种语音与触摸二合一智能控制面板开关，其特征在于：所述面板上还设有扬声器，所述扬声器与语音控制模块连接。