一种智能语音七色灯控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于智能家居技术领域，公开了一种智能语音七色灯控制系统及控制方法，包括：麦克风模块，用于采集语音信号并传送给模数转换模块；模数转换模块，与麦克风模块连接，用于把麦克风模块传过来的模拟信号，转换为数字信号并传送给中心控制模块；中心控制模块，与模数转换模块连接，用于存储本地语音识别软件，并识别语音信号命令，进而控制相应的LED灯开关；LED模块，与中心控制模块连接，用于接收中心控制模块的控制指令，实现LED灯颜色的控制。本发明专利技术实现了较低成本的七色智能语音灯，同时由于开关控制具有较短的延时，智能灯具有较低的待机功耗，所以在智能家居灯光控制中有较大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种智能语音七色灯控制系统及控制方法
本专利技术属于智能家居
，尤其涉及一种智能语音七色灯控制系统及控制方法。
技术介绍
现有声控灯中，仅仅通过声音的有无来控制灯的开关，只适用于楼道照明等公共场合，在家庭需要特定的词汇唤醒灯。现有智能灯由于其控制复杂，需要把关键词上传到网上进行识别，延迟较大，同样不适合智能家居应用。综上所述，现有技术存在的问题是：普通声控灯无法区分不同的语音指令。高级智能灯控制复杂，语音识别需上传到网络，语音响应延迟大，价格昂贵。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种智能语音七色灯控制系统及控制方法。本专利技术是这样实现的，一种智能语音七色灯控制系统，所述智能语音七色灯控制系统包括：麦克风模块，用于采集语音信号并传送给模数转换模块；模数转换模块，与麦克风模块连接，用于把麦克风模块传过来的模拟信号，转换为数字信号并传送给中心控制模块；中心控制模块，与模数转换模块连接，用于存储语音识别软件和系统控制软件，进行语音识别，并根据识别到的指令控制相应的LED灯开关；LED模块，与中心控制模块连接，用于接收中心控制模块的控制指令，实现LED灯颜色的控制。进一步，所述中心控制模块存储语音识别软件和系统控制软件，并控制三极管基极电平高低，打开或者关闭相应的灯。语音识别软件对采集到的语音信号经过频域时域的傅里叶转换，变为语音向量；然后建立声学模型，语言模型和字典库进行训练；最后经过解码识别就能得到输入语音信息；语音识别软件对语音识别后，输出的信息是很直观的文本信息；CPU仅需要把该文本信息和关键词库进行对比，就能得到语音命令信息；关键词库包括开灯、红灯开、红灯关、绿灯开、绿灯关、蓝灯开、蓝灯关、关灯共8个识别词；系统控制软件扫描语音识别软件给出的文本，并和关键词库进行对比，根据对比的结果，执行开灯和关灯操作。具体控制方法包括以下步骤：(1)系统初始化后，进入侦听状态；(2)检测是否有语音信号输入，如果有语音信号输入，则通过语音识别软件进行识别；如果没有信号输入，则继续侦听。(3)如果语音信号不是关键词库里的8个关键词之一，则不能被识别；如果是8个关键词之一，则识别并把结果以字符的形式传送给系统控制软件；(4)系统控制软件把语音识别软件传过来的字符和关键词库字符进行逐一对比，得到语音控制命令。(5)系统控制软件按照命令指示，进行相应的开关灯动作，如果得到的是开启某个灯的命令，则把相应的控制管脚置为高电平。如果得到的是关闭某个灯的命令，则把相应的控制管脚置为低电平。进一步，所述语音信号的语音识别关键词包括开灯、红灯开、红灯关、绿灯开、绿灯关、蓝灯开、蓝灯关、关灯共8个识别词。本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过把语音识别软件放在本地识别，降低了20％的成本。同时把语音响应时间减少了90％以上。本专利技术通过使用红、绿、蓝三色灯组合出多种颜色的方式，减少了需要识别的关键词，能把语音识别软件放在本地处理，而不是把语音信号传到云端进行识别。这样省去了一个网络传输模块，节约了7元人民币以上的价格，这占整个系统的20％。同时，语音识别在本地进行，省去了网络传输延迟，语音响应时间小于50毫秒，而通过网络识别，延迟大于500毫秒。附图说明图1是本专利技术实施例提供的智能语音七色灯控制系统结构示意图；图中：1、麦克风模块；2、模数转换模块；3、中心控制模块；4、LED模块。图2是本专利技术实施例提供的智能语音七色灯控制方法流程图。图3是本专利技术实施例提供的智能语音七色灯控制系统电路连接示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的智能语音七色灯控制系统包括：麦克风模块1、模数转换模块2、中心控制模块3、LED模块4。麦克风模块1，用于采集语音信号并传送给模数转换模块2；模数转换模块2，与麦克风模块1连接，用于把麦克风模块1传过来的模拟信号，转换为数字信号并传送给中心控制模块3；中心控制模块3，与模数转换模块2连接，用于存储语音识别软件和系统控制软件，并控制三极管基极电平高低，打开或者关闭相应的灯。LED模块4，与中心控制模块3连接，用于接收中心控制模块3的控制指令，对不同LED灯开关，并控制颜色。如图2所示，本专利技术实施例提供的智能语音七色灯控制方法包括以下步骤：(1)系统初始化后，进入侦听状态；(2)检测是否有语音信号输入，如果有语音信号输入，则通过语音识别软件进行识别；如果没有信号输入，则继续侦听。(3)如果语音信号不是关键词库里的8个关键词之一，则不能被识别。如果是8个关键词之一，则识别并把结果以字符的形式传送给系统控制软件。(4)系统控制软件把语音识别软件传过来的字符和关键词库字符进行逐一对比，得到语音控制命令。(5)系统控制软件按照命令指示，进行相应的开关灯动作。语音识别软件对采集到的语音信号经过频域时域的傅里叶转换，变为语音向量；然后建立声学模型，语言模型和字典库进行训练；最后经过解码识别就能得到输入语音信息；语音识别软件对语音识别后，输出的信息是很直观的文本信息；CPU仅需要把该文本信息和关键词库进行对比，就能得到语音命令信息；关键词库包括开灯、红灯开、红灯关、绿灯开、绿灯关、蓝灯开、蓝灯关、关灯共8个识别词；系统控制软件扫描语音识别软件给出的文本，并和关键词库进行对比，根据对比的结果，执行开灯和关灯操作。本专利技术的麦克风模块采用MSM42A3722H8模拟麦克风(图3中U2)，采集语音信号并传送给模数转换模块。该麦克风具有信噪比高，价格便宜，采购方便等优势；模数转换模块采用SC14439芯片(图3中U3)，把麦克风传过来的模拟信号，转换为数字信号并传送给中心控制模块。该芯片具有采样率高价格便宜，接口丰富等优点；中心控制模块采用DA14580芯片(图3中U4)，存储语音识别软件和系统控制软件，并控制三极管基极电平高低，打开或者关闭相应的灯。该芯片具有功耗低，接口丰富等优点。麦克风U2与模数转换芯片U3之间通过模拟音频接口连接；模数转换芯片U3与CPU芯片U4之间通过SPI总线连接；CPU芯片的3个PWM管脚通过串接基极电阻R4(R5，R6)与NPN三级管Q1(Q2，Q3)的基极相连。三色灯LED灯U1的正级与电源相连，负极通过串接分压电阻R1(R2，R3)与三级管Q1(Q2，Q3)的集电极相连。语音识别关键词包括开灯、红灯开、红灯关、绿灯开、绿灯关、蓝灯开、蓝灯关、关灯共8个识别词。当识别到的词语为“开灯”时，红、绿、蓝三个灯同时打开，灯光呈现白色；当识别到的词语为“红灯开”时，红灯打开，灯光呈现红色；当识别到的词语为“绿灯开”时，绿灯打开，灯光呈现绿色；当识别到的词语为“蓝灯开”时，蓝灯打开，灯光呈现蓝色；当在红灯开着的基础上，再识别到“绿灯开”，这时候红灯和绿灯都打开，灯光呈现黄色；当在红灯开着的基础上，再识别到“蓝灯开”，这时候红灯和蓝灯都打开，灯光呈现洋红色；当在绿灯开着的基础上，再识别到“蓝灯开”，这时候绿灯和蓝灯都打开，灯光呈现青色；当识别到的词语为“关灯”时，红、绿、蓝三个灯同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能语音七色灯控制系统，其特征在于，所述智能语音七色灯控制系统包括：麦克风模块，用于采集语音信号并传送给模数转换模块；模数转换模块，与麦克风模块连接，用于把麦克风模块传过来的模拟信号，转换为数字信号并传送给中心控制模块；中心控制模块，与模数转换模块连接，用于识别信号状态，进而控制相应的LED灯开关；LED模块，与中心控制模块连接，用于接收中心控制模块的控制指令，实现LED灯颜色的控制。

【技术特征摘要】
1.一种智能语音七色灯控制系统，其特征在于，所述智能语音七色灯控制系统包括：麦克风模块，用于采集语音信号并传送给模数转换模块；模数转换模块，与麦克风模块连接，用于把麦克风模块传过来的模拟信号，转换为数字信号并传送给中心控制模块；中心控制模块，与模数转换模块连接，用于识别信号状态，进而控制相应的LED灯开关；LED模块，与中心控制模块连接，用于接收中心控制模块的控制指令，实现LED灯颜色的控制。2.如权利要求1所述的智能语音七色灯控制系统，其特征在于，所述中心控制模块存储语音识别软件和系统控制软件，并控制三极管基极电平高低，打开或者关闭相应的灯。3.如权利要求2所述的智能语音七色灯控制系统，其特征在于，所述语音识别软件的关键词库包括开灯、红灯开、红灯关、绿灯开、绿灯关、蓝灯开、蓝灯关、关灯共8个识别词。4.如权利要求1所述的智能语音七色灯控制系统，其特征在于，所述智能语音七色灯控制系统的电路连接如下：麦克风U2与模数转换芯片U3之间通过模拟音频接口连接；模数转换芯片U3与CPU芯片U4之间通过SPI总线连接；CPU芯片的3个PWM管脚通过串接基极电阻R4、电阻R5、电阻R6与NPN三级管Q1、NPN三级管Q2、NPN三级管Q3的基极相连；三色灯LED灯U1的正级与电源相连，负极通过串接分压电阻R1、电阻R2、电阻R3与三级管Q1、三级管Q2、三级管Q3的集电极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文熔，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61