LED灯控制系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种LED灯控制系统，包括智能终端和LED灯，其中所述LED灯包括主控芯片、热释电感应模块、光线感应模块、通讯模块、照明驱动模块；其中所述智能终端包括通讯模块、语音接收模块、手动控制模块；所述智能终端通过通讯模块连接LED灯以控制根据语音接收模块收到的语音或手动控制模块接收到的用户控制指令控制所述LED灯。

【技术实现步骤摘要】
LED灯控制系统
本专利技术涉及电子
，特别是一种LED灯控制系统。
技术介绍
随着各种智能设备、移动终端设备技术的发展，越来越多的产品都朝向智能化发展，例如早就已经提出的基于物联网的智能家电等设备。现在各种家电都已经具有联网功能，以通过智能设备对家店进行控制，以方便使用者。现有的各种智能照明设备一般都是采用简单的定时器一类的电器元件，其控制逻辑就极其简单，无法适应当前使用者的要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术实施例的目的是提供一种能够连接智能设备以接受智能设备控制的LED灯控制系统。为了实现上述目的，本专利技术实施例提出了一种LED灯控制系统，其特征在于，包括控制端和LED灯，其中，所述LED灯包括LED灯珠和主控电路板，所述主控电路板包括：主控芯片、LED驱动电路、电源管理电路、光敏模块、蓝牙模块、热释电模块；其中所述LED驱动电路为PWM调光电路以通过调整脉冲周期内脉冲方波的占空比来实现等效模拟电压输出的；其中所述PWM调光电路包括PNP三极管，所述PNP三极管的基极连接主控芯片的输出端，发射极连接参考电压，集电极连接LED灯珠；当主控芯片输出低电平时三极管将信号放大并输送到LED灯珠，当主控芯片输出高电平时三极管截止以使所有LED灯珠熄灭；其中所述光敏模块用于检测外界的亮度以控制LED灯珠亮度，所述光敏模块包括光敏电阻、A/D转换芯片；其中所述光敏电阻连接分压电阻，并通过A/D转换芯片连接主控芯片，以使主控芯片根据光敏电阻测量的外界亮度控制LED灯珠；其中所述A/D转换芯片可以为ADC0832芯片；其中热释电模块用于检测红外特征以确定是否有人；所述热释电模块包括HC-SR501热释电红外线传感器和BISS0001信号处理芯片，所述HC-SR501热释电红外线传感器通过BISS0001信号处理芯片连接主控芯片以使主控芯片根据HC-SR501热释电红外线传感器检测结果控制LED灯珠；所述控制端包括控制模块、语音信号模块、手动控制信号模块、蓝牙模块；其中所述语音信号模块、手动控制信号模块都连接控制模块，且控制模块通过蓝牙模块连接LED灯以根据手动控制信号模块或语音信号模块收到的用户指令控制所述LED灯工作。其中所述语音信号模块用于执行以下操作：对接收到的语音进行预处理并滤除噪音，然后进行端点检测、特征参数提取；对于提取出的特征通过模板库中的模板进行匹配以输出决策；其中模板库是根据提取出的特征进行训练获得的；其中，预处理包括：利用预设的时间窗对语音信号进行重叠分帧，其中重叠分帧是指相邻的两个帧的一部分相互重叠；强化语音信号抽样附近的波形并弱化其他部分；利用汉明窗作为窗函数对语音信号进行加窗处理；信号去噪包括：利用谱减法对语音信号进行去噪，具体包括：设s(t)为纯净语音，n(t)为噪声信号，y(t)为带噪语音，则有：y(t)＝s(t)+n(t)(式1)用Y(ω)、S(ω)、N(ω)分别表示y(t)、s(t)、n(t)的傅里叶变换，则可得：Y(ω)＝S(ω)+N(ω)(式2)由于假定信号与加性噪声是相互独立的，则有：|Y(ω)|＝|S(ω)|+|N(ω)|(式3)如果用Py(ω)、Ps(ω)、Pn(ω)分别表示y(t)、s(t)、n(t)的功率谱，则有：Py(ω)＝Ps(ω)+Pn(ω)(式4)由于平稳噪声的功率谱在发声前和发声期间可以认为基本无变化，这样可估计出功率谱Pn(ω)：Ps(ω)＝Py(ω)+Pn(ω)(式5)；其中端点检测包括：定义语音信号x(n)分帧后得到第i帧语音信号yi(n)；则第i帧语音信号yi(n)的短时能量公式为过零率公式则表示样本数值改变符号的次数，同样定义语音信号x(n)分帧后得到第i帧语音信号yi(n)；其过零率公式为式中sgn[]是符号函数其中特征参数提取包括：采用语音特征梅尔倒谱系数MFCC来提取特征参数，具体包括：对输入的语音信号进行分帧、加窗，然后作离散傅立叶变换，获得频谱分布信息；设语音信号的DFT为：式中x(n)为输入的语音信号，N表示傅立叶变换的点数；求频谱幅度的平方，得到能量谱；将能量谱通过一组Mel尺度的三角形滤波器组；定义一个有M个滤波器的滤波器组(滤波器的个数和临界带的个数相近)，中心频率为f(m，m＝1，2，..M)，设计取M＝24；各f(m)之间的间隔随着m值的减小而缩小，随着m值的增大而增宽。三角滤波器的频率响应定义为：其中计算每个滤波器组输出的对数能量：经离散余弦变换(DCT)得到MFCC系数：其中语音信号匹配包括：利用DTW算法将时间规整和距离测度计算结合起来进行非线性规整，它寻找一个规整函数im＝Φ(in)，将测试矢量的时间轴n非线性地映射到参考模板的时间轴m上，并使该函数满足：其中D为处于最优时间规整情况下两矢量的距离。其中所述PWM调光电路通过以下方式调整脉冲周期内脉冲方波的占空比：该PWM调光电路的导通时间为Ton，根据预设的时间间隔将该导通时间Ton分为N份，且每一份对应定时器的一个中断；所述PWM调光电路通过预设变量计数来计时以产生所需的占空比。其中热释电模块具体包括：热释电红外传感器PIR的D管脚通过电阻R2和电容C102接地，并通过电阻R2和电阻R1连接信号处理芯片U4的第11管脚VCC和第8管脚VER/R；S管脚和G管脚通过并联的电容C2和电阻R5连接，且S管脚通过电阻R4连接信号处理芯片U4的第14管脚l+，且电容C103和电阻R8串联、电容C5和电容C9串联后，两电路并联后连接热释电红外传感器PIR的G管脚和信号处理芯片U4的第15管脚l-；其中信号处理芯片U4的第1管脚A连接插接件JP1的管脚2；第2管脚OUT通过电阻R14连接插接件JP2的管脚2；第3管脚TR通过电阻R13、可变电阻RT1、电容CY1连接热释电红外传感器PIR的G管脚、稳压管7133-1的GND管脚、插接件JP2的管脚3；第4管脚TC连接可变电阻RT1的控制端和电容CY1；第5管脚ENC通过电容CY2连接热释电红外传感器PIR的G管脚、稳压管7133-1的GND管脚、插接件JP2的管脚3；第6管脚ENR通过电阻R33连接电容CY2；第7管脚VSS连接热释电红外传感器PIR的G管脚、稳压管7133-1的GND管脚、插接件JP2的管脚3；第8管脚VER/R连接稳压管7133-1的OUT管脚、插接件JP1的管脚1；第9管脚INH连接通过光探测器的去噪声电路CDS1连接热释电红外传感器PIR的G管脚、稳压管7133-1的GND管脚、插接件JP2的管脚3；第10管脚AFI通过电阻R32连接热释电红外传感器PIR的G管脚、稳压管7133-1的GND管脚、插接件JP2的管脚3；第11管脚VCC通过电阻R2和电阻R1连接热释电红外传感器PIR的D管脚；第12管脚2O连接可变电阻RL2和电阻R6、R7、并联的电阻R10和电容C4、电容C104连接第16管脚IO，其中可变电阻RL2和电阻R6并联有电容C3，且第12管脚2O还连接可变电阻RL2的控制端；该电容C104还通过并联的电容C6和电阻R9连接第15管脚l-；第14管脚l+通过电阻R14连接热释电红外传感器PIR的S管脚。其中光敏模块包括：光敏电阻GR1连接接入电压VCC，并通过电阻R4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED灯控制系统，其特征在于，包括控制端和LED灯，其中，所述LED灯包括LED灯珠和主控电路板，所述主控电路板包括：主控芯片、LED驱动电路、电源管理电路、光敏模块、蓝牙模块、热释电模块；其中所述LED驱动电路为PWM调光电路以通过调整脉冲周期内脉冲方波的占空比来实现等效模拟电压输出的；其中所述PWM调光电路包括PNP三极管，所述PNP三极管的基极连接主控芯片的输出端，发射极连接参考电压，集电极连接LED灯珠；当主控芯片输出低电平时三极管将信号放大并输送到LED灯珠，当主控芯片输出高电平时三极管截止以使所有LED灯珠熄灭；其中所述光敏模块用于检测外界的亮度以控制LED灯珠亮度，所述光敏模块包括光敏电阻、A/D转换芯片；其中所述光敏电阻连接分压电阻，并通过A/D转换芯片连接主控芯片，以使主控芯片根据光敏电阻测量的外界亮度控制LED灯珠；其中所述A/D转换芯片可以为ADC0832芯片；其中热释电模块用于检测红外特征以确定是否有人；所述热释电模块包括HC‑SR501热释电红外线传感器和BISS0001信号处理芯片，所述HC‑SR501热释电红外线传感器通过BISS0001信号处理芯片连接主控芯片以使主控芯片根据HC‑SR501热释电红外线传感器检测结果控制LED灯珠；所述控制端包括控制模块、语音信号模块、手动控制信号模块、蓝牙模块；其中所述语音信号模块、手动控制信号模块都连接控制模块，且控制模块通过蓝牙模块连接LED灯以根据手动控制信号模块或语音信号模块收到的用户指令控制所述LED灯工作。...

【技术特征摘要】
1.一种LED灯控制系统，其特征在于，包括控制端和LED灯，其中，所述LED灯包括LED灯珠和主控电路板，所述主控电路板包括：主控芯片、LED驱动电路、电源管理电路、光敏模块、蓝牙模块、热释电模块；其中所述LED驱动电路为PWM调光电路以通过调整脉冲周期内脉冲方波的占空比来实现等效模拟电压输出的；其中所述PWM调光电路包括PNP三极管，所述PNP三极管的基极连接主控芯片的输出端，发射极连接参考电压，集电极连接LED灯珠；当主控芯片输出低电平时三极管将信号放大并输送到LED灯珠，当主控芯片输出高电平时三极管截止以使所有LED灯珠熄灭；其中所述光敏模块用于检测外界的亮度以控制LED灯珠亮度，所述光敏模块包括光敏电阻、A/D转换芯片；其中所述光敏电阻连接分压电阻，并通过A/D转换芯片连接主控芯片，以使主控芯片根据光敏电阻测量的外界亮度控制LED灯珠；其中所述A/D转换芯片可以为ADC0832芯片；其中热释电模块用于检测红外特征以确定是否有人；所述热释电模块包括HC-SR501热释电红外线传感器和BISS0001信号处理芯片，所述HC-SR501热释电红外线传感器通过BISS0001信号处理芯片连接主控芯片以使主控芯片根据HC-SR501热释电红外线传感器检测结果控制LED灯珠；所述控制端包括控制模块、语音信号模块、手动控制信号模块、蓝牙模块；其中所述语音信号模块、手动控制信号模块都连接控制模块，且控制模块通过蓝牙模块连接LED灯以根据手动控制信号模块或语音信号模块收到的用户指令控制所述LED灯工作。2.根据权利要求1所述的LED灯控制系统，其特征在于，其中所述语音信号模块用于执行以下操作：对接收到的语音进行预处理并滤除噪音，然后进行端点检测、特征参数提取；对于提取出的特征通过模板库中的模板进行匹配以输出决策；其中模板库是根据提取出的特征进行训练获得的；其中，预处理包括：利用预设的时间窗对语音信号进行重叠分帧，其中重叠分帧是指相邻的两个帧的一部分相互重叠；强化语音信号抽样附近的波形并弱化其他部分；利用汉明窗作为窗函数对语音信号进行加窗处理；信号去噪包括：利用谱减法对语音信号进行去噪，具体包括：设s(t)为纯净语音，n(t)为噪声信号，y(t)为带噪语音，则有：y(t)＝s(t)+n(t)(式1)用Y(ω)、S(ω)、N(ω)分别表示y(t)、s(t)、n(t)的傅里叶变换，则可得：Y(ω)＝S(ω)+N(ω)(式2)由于假定信号与加性噪声是相互独立的，则有：|Y(ω)|＝|S(ω)|+|N(ω)|(式3)如果用Py(ω)、Ps(ω)、Pn(ω)分别表示y(t)、s(t)、n(t)的功率谱，则有：Py(ω)＝Ps(ω)+Pn(ω)(式4)由于平稳噪声的功率谱在发声前和发声期间可以认为基本无变化，这样可估计出功率谱Pn(ω)：Ps(ω)＝Py(ω)+Pn(ω)(式5)；其中端点检测包括：定义语音信号x(n)分帧后得到第i帧语音信号yi(n)；则第i帧语音信号yi(n)的短时能量公式为过零率公式则表示样本数值改变符号的次数，同样定义语音信号x(n)分帧后得到第i帧语音信号yi(n)；其过零率公式为式中sgn[]是符号函数其中特征参数提取包括：采用语音特征梅尔倒谱系数MFCC来提取特征参数，具体包括：对输入的语音信号进行分帧、加窗，然后作离散傅立叶变换，获得频谱分布信息；设语音信号的DFT为：式中x(n)为输入的语音信号，N表示傅立叶变换的点数；求频谱幅度的平方，得到能量谱；将能量谱通过一组Mel尺度的三角形滤波器组；定义一个有M个滤波器的滤波器组(滤波器的个数和临界带的个数相近)，中心频率为f(m，m＝1，2，..M)，设计取M＝24；...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭，张景扩，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51