CN211289827U - 一种基于物联网的智能语音台灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于物联网的智能语音台灯，所述台灯包括底座和具有光源模组的台灯本体，其还包括设置于所述底座空腔内的功能单元，所述功能单元包括电源模块、与所述光源模组电连接的控制模块、与所述控制模块电连接的传感器模块、与所述控制模块电连接的语音模块以及与所述控制模块进行WIFI串口通信的远端控制单元。所述控制模块通过ESP8266串口wifi模块与远端控制单元进行WIFI串口通信。本实用新型将多功能智能集中同一台灯且具有美观精巧、使用方便、成本低廉等优点。

Description

一种基于物联网的智能语音台灯

技术领域

本实用新型涉及智能物联网产品，具体涉及一种基于物联网的智能语音台灯。

背景技术

台灯因其使用方便、便于转移使用地点、易于调节等特点，成为人们日常生活中常用的一种照明工具。但是申请人在实际研究中发现：现有的台灯功能单一，使用不便，光线过强或者过暗，难以调节或者需要手动调节亮度开关，长时间的在台灯强光或弱光下会损伤使用者的视力。

目前市面上有如下几种台灯：

1.触控式台灯：触控式台灯的原理是内部安装电子触摸式IC，与台灯触摸处的电极片形成一个控制回路。当人体触摸到感应电极片，触摸信号借由脉动直流电产生脉冲信号传送至触摸感应端，接着触摸感应端会发出一触发脉冲信号，从而控制开灯；再触摸一次，触摸信号会再借由脉动直流电产生一脉冲信号传送至触摸感应端，此时触摸感应端就会停止发出触发脉冲信号，当交流电过零时，灯自然熄灭。但是该台灯缺点是功能单一，不便于远程和智能控制。

2.亮度可调式台灯：可调台灯的工作原理是由电阻、电位器、电容组成阻容移相电路，调节电位器，即可改变双向晶闸管的导通角，从而改变灯泡的亮度。电阻为限流电阻，电容的充电速度还与并联回路有关，灯光亮度就自动地稳定在设定值。虽然该台灯亮度可调、也可自动调节，但是仅限于光照情况的影响，模式过于简单。

3.语音台灯：语音识别台灯主要功能便于工作阅读、学习，节省能源等。语音台灯除了阅读和装饰外，还可以通过语音来控制台灯的工作状态，自动调光，调节台灯的亮度以及暗度情况，根据个人周边环境调节，还可以播放音乐，增加时钟和触摸等功能。但是传统的语音台灯仅为单向控制，并不能实现人机交互，而且仅具有台灯的功能。

综上所述，有必要对现有的普通台灯进行改进，开发一种使设备更加智能化、便捷性和实用性更高，也可以作为智能家居助手，提供语音和人机交互功能的智能物联网台灯。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种基于物联网的智能语音台灯，以使得设备更加智能化、便捷性和实用性更高。

为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种基于物联网的智能语音台灯，所述台灯包括底座和具有光源模组的台灯本体，其特征在于，还包括设置于所述底座空腔内的功能单元，所述功能单元包括电源模块、与所述光源模组电连接的控制模块、与所述控制模块电连接的传感器模块、与所述控制模块电连接的语音模块以及与所述控制模块进WIFI串口通信的远端控制单元。

可选的，在其中一个实施例中，所述底座上设置有由所述电源模块供电的风扇结构。

可选的，在其中一个实施例中，所述光源模组包括LED光源以及光源壳体。

可选的，在其中一个实施例中，所述台灯本体包括一端固定于所述底座上，另一端与所述光源模组相连接的台灯臂。

可选的，在其中一个实施例中，所述台灯臂至少包括固定于所述底座上的固定架；与所述固定架转动连接的第一直杆结构以及一端与所述第一直杆结构转动连接，另一端与所述光源模组相连接的第二直杆结构。

可选的，在其中一个实施例中，所述控制模块通过ESP8266串口wifi模块与远端控制单元进行WIFI串口通信。

可选的，在其中一个实施例中，所述控制模块采用Arduino Uno单片机控制模块。

可选的，在其中一个实施例中，所述传感器模块至少包括均与所述控制模块电连接的DHT22数字温湿度模块、MQ-135空气检测模块和光敏传感器模块。

可选的，在其中一个实施例中，所述语音模块至少包括均与所述控制模块电连接的LD3320语音识别模块、SX6288A语音合成模块。

可选的，在其中一个实施例中，所述功能单元还包括与所述控制模块电连接的显示模块，所述显示模块置于所述底座上。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

1.本实用新型为用户提供了一个集多种功能于一身的产品，如既可以语音识别、语音控制、语音对话，也可以检测温湿度、空气质量、大气压强等，更可以调节灯光、控制风扇；

2.所述台灯的控制模块具有自动模式和互动模式两种，其可以通过APP、语音、自动控制三种方式进行操作并借助Blynk平台，能够进行串口通信实时显示设备的本地数据，实现了人机对话、人机交互；

综上所述，本实用新型所述台灯的智能化、便捷性和实用性更高且使用方便、成本低廉，适合家庭生活、学习工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中的所述台灯结构示意图；

图2为图1所述台灯的底座内部器件布局结构示意图；

图3为一个实施例中的所述台灯功能单元结构框架图；

图4为一个实施例中的所述台灯的Arduino单片机的电路原理图；

图5为一个实施例中的所述台灯的ESP8266模块电路原理图。

图中：1.LED灯泡；2.灯罩；3.台灯臂；31.固定架；32.第一直杆结构；33.第二直杆结构；4.USB风扇；5.底座；6.语音模块；7.控制模块；8.支撑立柱；9.电源模块；10.传感器模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。可以理解，本实用新型所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元件，但其不是同一元件。

在面对现有技术所存在的不足，本实用新型设计旨在开发一种智能物联网台灯，对现有的普通台灯进行改进，使设备更加智能化、便捷性和实用性更高，也可以作为智能家居助手，提供语音和人机交互功能；其中，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。

在本实施例中，如图1-5，特提出了一种基于物联网的智能语音台灯，所述台灯包括底座1和具有光源模组的台灯本体，其特征在于，还包括设置于所述底座1空腔内的功能单元，所述功能单元被置于控制箱内，其包括电源模块9、与所述光源模组电连接的控制模块7、与所述控制模块电连接的传感器模块10、与所述控制模块7电连接的语音模块6以及与所述控制模块7进行WIFI串口通信的远端控制单元；所述远端控制单元优选可移动终端，其上预先载入对应的APP程序，所述APP程序是借助开源Blynk平台开发的远程通信交互程序，该类程序能够借助ESP8266串口wifi模块与控制模块进行串口通信，进行实时数据传输、指令操作；具体功能可包括：调节台灯亮度和开关、检测环境数据和调节风扇等等。需要声明的是，本案中所涉及的APP程序为Blynk平台上的开源程序，用户可以通过实际需求进行调用或者进一步更改，本例不作具体限定。

在一些具体的实施例中，所述电源模块9设置在所述控制箱的右侧，其采用双电源供电，由两节18650锂电池经稳压模块给传感器模块10和语音模块6部分供电，由5V移动电源给Arduino单片机和ESP8266模块供电。本例中的左/右侧等方向定位是以用户正对如图1所示产品时的视角所定义的方向。

在一些具体的实施例中，所述底座上设置有由所述电源模块供电的风扇结构，如图1，所述风扇结构为USB风扇4，其设置在所述底座上方，所述USB风扇4与所述控制模块7电连接，以在所述控制模块7控制下进行开闭。

在一些具体的实施例中，如图1，所述台灯本体包括一端固定于所述底座上，另一端与所述光源模组相连接的台灯臂且所述台灯臂内部设置有与光源模块连接的红黑导线；所述台灯臂至少包括固定于所述底座上的固定架；与所述固定架转动连接的第一直杆结构以及一端与所述第一直杆结构转动连接，另一端与所述光源模组相连接的第二直杆结构；如所述固定架与第一直杆结构之间通过实现转动连接，所述第二直杆结构与第一直杆结构之间通过实现转动连接，如可以通过旋转接头等实现转动连接，旋转接头的连接方式包括螺纹式和法兰式等，用户可以通过实际需求选择适用的连接方式，本例不作具体限定。

可选的，在其中一个实施例中，所述光源模组包括LED光源(LED灯泡1)以及光源壳体即灯罩2，所述LED灯泡1设置在所述灯罩2内部中间，且LED灯泡1与台灯臂3中的导线相连；所述灯罩2固定与台灯臂3上方，其具有多种形状，具体以实际需求为准，本例中呈锥形圆形状。

可选的，在其中一个实施例中，所述控制模块7通过ESP8266串口wifi模块与远端控制单元进行WIFI串口通信；所述控制模块7采用Arduino Uno单片机控制模块即Atmage328p芯片，该芯片能够使用Arduino语言编写程序，而Arduino语言是建立在C/C++基础上的，其实也就是基础的C语言，用户可以根据实际使用需求通过控制中心按照预先编写的程序执行指令即可现智能控制，本例不作具体限定。

在一些具体的实施例中，所述传感器模块10设置在所述控制箱的左侧，其至少包括均与所述控制模块7电连接的DHT22数字温湿度模块、MQ-135空气检测模块和光敏传感器模块。所述传感器模块可以根据实时检测的数据通过显示模块的OLED显示屏显示，还可通过远端控制单元上的APP查看、语音播报，也可以通过输入语音指令控制主控模块对台灯和风扇进行控制。

在一些具体的实施例中，所述语音模块6至少包括均与所述控制模块电连接的LD3320语音识别模块、SX6288A语音合成模块。由于语音识别与合成并非本案具体发明点，直接借用现有模块进行硬件搭建，因此本段仅做原理阐述，语音识别与合成技术大致过程为首先将人的语音中的词汇内容转换为系统可读的输入，经过对应的指令判断检索并翻译出对应的语音内容后执行对应的指令操作，同时根据具体情况可进行语音播报、语音对话等，即完成人机交互过程。

在一些具体的实施例中，所述功能单元还包括与所述控制模块电连接的显示模块(图中未示出)，所述显示模块的OLED显示屏置于所述底座5上，如设置在底座后表面上方左侧且OLED显示屏靠近风扇和台灯臂的固定架31。

在一些具体的实施例中，设置在所述底座下方的控制箱的前表面右侧设置有控制模块，所述控制箱的前表面靠近控制模块的左侧设置有ESP8266串口wifi模块且所述控制箱的4个边角设置有支撑立柱8，且后表面的支撑立柱靠近电源模块9和语音模块6。

同时本台灯具有自动模式和互动模式两种模式，其自动模式为：传感器模块根据光照强度变化，将光照强度数据集发送至控制模块，控制模块将最初设定的阈值与其进行比较判断后，自动调节灯光亮度；互动模式为：所有传感器检测相应数据，控制模块通过WIFI串口通信，以便于用户通过远端控制单元的APP进行查看空气质量等数据、调节灯光和风扇；同时，也可以通过语音指令控制单片机，进行调节灯光、语音播报空气质量等数据，实现了人机对话、人机交互。

综上所述，本实用新型通过硬件电路架构为用户设计一种基于物联网的智能型产品，具有温湿度数据采集、自动感光调节台灯亮度、语音播报对话、风扇等诸多功能。具体的其以Arduino Uno为主控芯片，配合ESP8266串口wifi模块进行串口通信，结合LD3320语音识别模块、SX6288A语音合成模块、DHT22数字温湿度模块、MQ-135空气检测模块、光敏传感器模块等诸多模块构成一个智能控制系统，系统通过传感器模块采集本地温度、湿度、光照强度、气体浓度等，经过控制模块处理显示后通过wifi将数据串口传输，并借助Blynk平台，能够进行串口通信实时显示设备的本地数据；或者借助Blynk平台，使用者可以通过诸如手机APP等方式简单便洁地实时查看设备当前各环境的数据，并能通过手机APP进行远程调节台灯，以节约能源。设备在使用过程中，在自动模式下可以根据当前环境光照情况自动调节台灯亮度，以达到最佳照明效果。并且具有语音对话交流的功能，实现人机交互，增加使用兴趣。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能语音台灯，所述台灯包括底座和具有光源模组的台灯本体，其特征在于，还包括设置于所述底座空腔内的功能单元，所述功能单元包括电源模块、与所述光源模组电连接的控制模块、与所述控制模块电连接的传感器模块、与所述控制模块电连接的语音模块以及与所述控制模块进行WIFI串口通信的远端控制单元。

2.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述控制模块通过ESP8266串口wifi模块与远端控制单元进行WIFI串口通信。

3.根据权利要求2所述的智能语音台灯，其特征在于，所述控制模块采用Arduino Uno单片机控制模块。

4.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述光源模组包括LED光源以及光源壳体。

5.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述传感器模块至少包括均与所述控制模块电连接的DHT22数字温湿度模块、MQ-135空气检测模块和光敏传感器模块。

6.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述语音模块至少包括均与所述控制模块电连接的LD3320语音识别模块、SX6288A语音合成模块。

7.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述功能单元还包括与所述控制模块电连接的显示模块，所述显示模块置于所述底座上。

8.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述底座上设置有由所述电源模块供电的风扇结构。

9.根据权利要求1所述的智能语音台灯，其特征在于，所述台灯本体包括一端固定于所述底座上，另一端与所述光源模组相连接的台灯臂。

10.根据权利要求9所述的智能语音台灯，其特征在于，所述台灯臂至少包括固定于所述底座上的固定架；与所述固定架转动连接的第一直杆结构以及一端与所述第一直杆结构转动连接，另一端与所述光源模组相连接的第二直杆结构。

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