基于语音识别的盲人用衣柜的制作方法

本实用新型涉及供盲人使用的设备技术领域，具体涉及一种基于语音识别的盲人用衣柜。

背景技术：

随着科学技术的快速发展，盲人的衣食住行虽然在很多方面已经得到了解决，但是对于盲人而言，生活中依旧存在着很多不方便。

比如，在穿衣方面，大多数盲人都是依靠身边人的照料进行穿衣，或者就是靠自己的记忆记住衣服放置的具体位置，然后每次都在同一位置取衣穿衣。依靠记忆记住衣服放置的具体位置的方法存在两个弊端：若衣服横挂在衣架上，导致衣架过长，占用大量空间；若衣服叠放在衣柜中，导致层次不清，容易数错。这些都导致了盲人生活的不便利。

市场上虽有带语音识别功能的衣柜，但该衣柜的目标用户并不是盲人，原因在于，市场的衣柜带有衣柜门、触摸屏等零部件。为了生活的便利，盲人用具应尽可能的简单，常人所需的功能对于盲人来说可能就是累赘，比如，盲人无法识别门，门的存在反而导致盲人无法依靠手摸快速的识别衣柜门的开口所在。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种基于语音识别的盲人用衣柜，该衣柜采用语音交互的方法实现盲人用衣柜的空间、便利的协调。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种基于语音识别的盲人用衣柜，包括：带旋转竖轴的柜体、控制处理模块、语音识别模块、步进电机驱动模块以及步进电机，由所述步进电机驱动的所述旋转竖轴的侧面设有衣架挂位，所述语音识别模块接收用户发出的声音，输出电信号至控制处理模块；所述控制处理模块接收来自语音识别模块的电信号，发出步进电机控制信号；所述步进电机驱动模块接收来自控制处理模块的步进电机控制信号，转换为步进电机用电脉冲至步进电机接线端子，所述控制处理模块、语音识别模块、步进电机驱动模块、步进电机安装在所述柜体的对应位置。

优选的，所述语音识别模块包括：语音识别芯片、麦克风、喇叭，所述语音识别芯片对应的端口与所述控制处理模块的I/O接口电连接；所述麦克风、喇叭依次分别与所述语音识别芯片对应电连接。麦克风、喇叭构成完整的输入、输出系统。

进一步的，所述语音识别芯片型号为LD3320，所述麦克风型号为BOM6027GL-G323-C1033-HF。

优选的，所述控制处理模块包括：单片机、存储芯片，所述存储芯片依次分别与所述单片机的I/O接口对应电连接。存储芯片的作用是存储衣架对应的衣服的信息以完成衣物与衣架的对应。

进一步的，所述控制处理模块还包括：输入电路、反馈电路，所述输入电路、反馈电路依次分别与所述单片机的I/O接口对应电连接。输入电路的作用是避免多设备间的语音干扰。

更进一步的，所述输入电路由上拉电阻R731、按键开关S731构成，所述上拉电阻R731与按键开关S731、单片机的I/O口串联连接。

更进一步的，所述反馈电路由限流电阻R732、发光二极管D731构成，所述限流电阻R732、发光二极管D731、单片机的I/O口串联连接并接地。

优选的，所述柜体的中部设有水平的隔板，所述隔板上设有用于固定旋转竖轴的穿孔，一端枢接于所述柜体的底座的所述旋转竖轴能够在所述穿孔内转动；在所述柜体的上部空间、下部空间内，在所述旋转竖轴的侧面均设有衣架挂位。隔板的作用有两个，一是稳固旋转竖轴，二是分隔柜体空间。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：采用语音交互的方法，实现盲人用衣柜的空间、便利的协调。

附图说明

图1为一种基于语音识别的盲人用衣柜的正等侧立体图。

图2为图1中底座的剖面图，其中，控制处理模块、语音识别模块、步进电机驱动模块、电源模块未画出，步进电机、旋转竖轴采用不剖画法。

图3为一种基于语音识别的盲人用衣柜的信号流框图。

图4为图3的电源模块的电路图。

图5为图3的控制处理模块的电路图。

图6为图3的语音识别模块的电路图。

图7为图3的步进电机驱动模块及步进电机的电路图。

图中，1为柜体，11为旋转竖轴，111为衣架挂位，112为S形挂钩，12为顶盖，13为底座 ，14为隔板，141为滚动轴承，15为取衣口，2为语音识别模块，3为控制处理模块，4为步进电机驱动模块，5为步进电机，6为电源模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例：一种基于语音识别的盲人用衣柜，参见图1-7，包括：带旋转竖轴11的柜体1、控制处理模块3、语音识别模块2、步进电机驱动模块4以及步进电机5、电源模块6，由步进电机5驱动的旋转竖轴11的侧面设有衣架挂位111，本实施例中，衣架挂位111为一带挂孔的圆盘，圆盘与旋转竖轴11焊接固定，语音识别模块2接收用户发出的声音，输出电信号至控制处理模块3；控制处理模块3接收来自语音识别模块2的电信号，发出步进电机5控制信号；步进电机驱动模块4接收来自控制处理模块3的步进电机5控制信号，转换为步进电机5用电脉冲至步进电机5接线端子，所述控制处理模块3、语音识别模块2、步进电机驱动模块4、步进电机5、电源模块6安装在柜体1的底座内。

参见图4，其中VCC为5VDC电压，AVDD为3.3VDC电压，DVDD为数字电压。

参见图6，语音识别模块2包括：语音识别芯片U2、麦克风、喇叭，语音识别芯片U2对应的端口（P[0:7]、CLK、A0、_RDB、_WRB/_SPIS、_CSB/_SCS、_INTB、_RSTB、MD）与控制处理模块的I/O接口并口通讯；麦克风、喇叭依次分别与语音识别芯片U2的（9、10、11，25、26）对应电连接。麦克风、喇叭构成完整的输入、输出系统。语音识别芯片型号为LD3320，所述麦克风型号为BOM6027GL-G323-C1033-HF。参见图4、图6，语音识别模块2采用数字电路、模拟电路分开的方法接电源及地。电容C721、电阻R723、电阻R722、电容C722构成音量调节输入电路。S473为10口电阻排，图6中采用上拉电阻的接法。

参见图5，控制处理模块3包括：单片机U9（型号为STM32F103R）、存储芯片U84（型号为W25Q64CV），存储芯片依次分别与单片机的SPI接口串口通讯。存储芯片的作用是存储衣架对应的衣服的信息以完成衣物与衣架的对应。

参见图5，控制处理模块3还包括：输入电路、反馈电路，输入电路由上拉电阻R731、按键开关S731构成，上拉电阻R731与按键开关S731、单片机的PC7口串联连接。反馈电路由限流电阻R732、发光二极管D731构成，限流电阻R732、发光二极管D731、单片机的PC10口串联连接并接地。输入电路的作用是避免多设备间的语音干扰。

参见图1-2，柜体1的中部设有水平的隔板14，隔板14上设有用于固定旋转竖轴11的穿孔，一端枢接于柜体1的底座的旋转竖轴11能够在穿孔内转动，本实施例中，隔板14与旋转竖轴11通过滑动轴承固定连接；在柜体1的上部空间、下部空间内，在旋转竖轴11的侧面均设有衣架挂位111。隔板14的作用有两个，一是稳固旋转竖轴，二是分隔衣柜空间。

参见图2，旋转竖轴11通过滑动轴承枢接于柜体1的底座上，步进电机5通过齿轮副与旋转竖轴11传动连接。

参见图7，光电耦合器用于调整单片机的3.3VDC电压与步进电机驱动器U71（型号为XNFDR4）的5VDC电压适配，步进电机驱动器U71根据需要选择20-50VDC的输入电压；步进电机驱动器U71与步进电机5（电路图中以M5表示，型号为SST56C320X）之间的导线并联接有二极管以释放步进电机的残留电压。

本实施例中，语音识别模块2的麦克风、喇叭安装于柜体的上部距地1.6米的高度，其它实施例中也可选取近似为1.5～1.7米之间的高度，此高度可配合成年人的身高，对语音具有更好的接收效果。

上述基于语音识别的盲人用衣柜的工作过程是：

1. 信息录入。用户通过语音识别模块向控制处理模块输入衣架对应的衣服的简短信息，此过程包括：通过语音“设置衣柜”等启动控制模式，通过“正向转动”等实现旋转竖轴的转动，从而实现对应到取衣口15的衣架；并通过“红色（颜色）”、“厚（厚薄）”、“上衣柜（衣柜空间）”等实现对衣服信息的录入，单片机将红色、厚通过喇叭复述接收到的语音，并接到用户“确认”语音后将红色、厚、上衣柜及步进电机正向转动的步距角信息存储入存储模块。为避免语音控制设备的干扰，用户可摁下按键开关S731之后再发出语音，从而启动单片机的控制模式及录入模式，发光二极管用于反馈单片机的录入结果，如果正确，则常亮，如不正确，则闪烁。

2. 取衣物。用户通过语音识别模块向控制处理模块输入衣架对应的衣服的简短信息，此过程包括：通过语音“取衣”等启动控制模式，通过“红色（颜色）”、“厚（厚薄）”向单片机输入用户需要的衣物特征，单片机通过喇叭复述“红色”、“厚”，并将信息与存储芯片中的信息比对，若有，则通过喇叭发出“存在”，并通过步进电机驱动模块控制步进电机转动至“红色”、“厚”对应的步距角，并通过喇叭发出“上衣柜”，用户根据提示通过取衣口15取出对应的衣服。

3. 放衣物。用户可重新录入衣架对应的衣服信息，也可通过语音“归还”等启动控制模式，通过“红色（颜色）”、“厚（厚薄）”向单片机输入用户衣物特征，单片机通过喇叭复述“红色”、“厚”，并将信息与存储芯片中的信息比对，若有，则通过喇叭发出“存在”，并通过步进电机驱动模块控制步进电机转动至“红色”、“厚”对应的步距角，并通过喇叭发出“上衣柜”，用户根据提示将衣服挂在取衣口15对应的衣架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：采用语音交互的方法，实现盲人用衣柜的空间、便利的协调。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。