一种采用混合能源的智能家居生态系统的语音指令采集系统的制作方法_2

文档序号:10421881阅读:来源:国知局
同现有技术相比,其有益效果表现在:
[0047]1、本实用新型能够配合无线麦克单元对居家环境的内的语音无线信号进行接收,其结构简单,成本低廉,能够满足智能家居系统中无线语音信号采集的需求。
[0048]2、采用本系统只有当人接近本装置的时候,无线麦克电路才开始工作,将接收人物发出的语音信息。
[0049]3、本系统设置有一个微弱的隔级正反馈电阻R7,使得一旦⑧脚变成高电平后,⑧脚的高电压使得IClD的同相输入端电压升高,IClA输出端电压升高,IClA输出端压变低,加大ICIA输出端的负脉冲宽度,使C 6有足够的充电时间,从而保证了无线麦克电路导通延时关断的一致性。
[0050]4、本实用新型一种采用太阳能和市电的混合电源供能装置,其能够更具设备情况提供太阳能功能和市电功能,节能环保,且太阳能能作为备用电源,当市电断电时能够为智能家居系统的基础功能供电,提供了整个智能家居系统的稳定性和实用性。
[0051]5、本实用新型逆变单元可以将太阳能的直流电逆变成交流电为交流设备供能,增强了系统电源的实用性。
[0052]6、整体上采用2种供能方式,增强了系统的可靠性。
[0053]7、本实用新型采用太阳能供电和市电供电,当市电中断时,能够采用太阳能继续为系统供电,增强了系统的实用性,且本实用型新采用蓄电池进行蓄电,使得即使在没有光照的情况下也能满足监控需求,且太阳能可为蓄电池充电,进一步的增强了系统的稳定性。
【附图说明】
[0054]图1是智能家居系统结构框图,混合电源供电装置供电关系不仅仅限于图中的有连接关系的模块或单元;
[0055]图2是智能家居中控系统的多普勒语音采集装置电路图;
[0056]图3是视屏采集模块框图;
[0057]图4智能家居中控系统的语音采集装置的接收端电路图;
[0058]图5为智能家居系统的混合电源供能装置框图;
[0059]图6为混合电源供能装置的DC/DC转换器的结构框图;
[0060]图7为混合电源供能装置中的电压采集电路;
[0061]图8为本实用新型结构框图。
【具体实施方式】
[0062]下面将结合附图及【具体实施方式】对本发明作进一步的描述。
[0063]传统的生态系统是由生物与非生物相互作用结合而成的结构有序的系统。而在电子技术领域,特别是在智能家居技术领域,是否也存在生态系统的概念呢?在这里本申请定义了智能家居生态系统的概念:智能家居生态系统是由各种电子功能模块相互作用结合而成的结构有序的系统,其为人类或其它动物提供一个智能化的可调环境。
[0064]如图1所示为智能家居系统结构框图,即智能家居生态系统结构框图,其包括指令采集阵列、指令接收单元,处理控制单元,指令发送模块、通信模块、执行单元、信息采集单元、存储单元等。
[0065]其中本申请提出的指令采集单元可以采用语音指令采集,按键采集,或者肢体识别等方式。
[0066]指令接收单元,其通信方式可采用有线、无线、声波、红外、蓝牙等方式进行通信。
[0067]指令发送模块,可采用红外、蓝牙、有线或其他无线传播方式。
[0068]通信模块,可采用红外、wif1、有线传播等方式。
[0069]执行单元可以采用电子开关器件或者继电器等方式。
[0070]信息采集可包括声音、视频、环境温度、湿度、光照等信息。
[0071]智能家居中控系统的多普勒语音采集装置电路图,工作原理如图2所示,图中220V的电网电压经C4降压,D2、D1半波整流、Cl滤波以后,再经过R6和V1、DW1、R1、C5组成的并联稳压电路稳压,为整个电路提供工作电压。V2及其周围元件组成微波振荡电路,电波通过圆环天线发射出去,同时圆环天线也是反射电磁波的接收天线,R20是V2差频信号的负载电阻,它与R5共同建立该级的工作点。V3射极输出器起到阻抗变换作用,减小后级对微波振荡级增益的影响。
[0072]本电路用一块LM324完成对前级信号的放大、比较、光控、延时功能,IClD组成一个低通放大电路,滤掉50Hz干扰信号。IClD的输入端电位通过电阻R14、R13的分压提供,其阻值相等,分压值是电源电压的一半。输出端{14}脚的输出电压在二分之一电源电压上随输入端电压的变化上下变化。IC1A、R15、R17、C7组成一个悬浮式的比较器,输入端的电位由IClD的{14}脚电压所决定,R15和R17的分压加在IClA的②、③脚之间。静态时,②脚电压高于③脚电压,输出端①脚输出低电平。前级输出交变信号时,②脚通过C7等于交流接地,交流信号加到②、③脚之间,经过比较之后,①脚输出方波信号。
[0073]IC1C、D3、R10、C6组成延时电路,无线麦克电路为导通状态下,⑦脚输出高电平,D3截止,⑨脚通过RlO的作用,将⑨脚拉成高电平,IClC的同相输入端通过R12、R8的分压,R8的阻值是R12的两倍,该电压是电源电压的三分之二,因反向输入端的电压高于同相输入端的电压,⑧脚输出低电平,可控硅无触发电压而截止,无线麦克电路不工作。如果⑦脚电位突然变低,D3导通,C6迅速充电,⑨脚因⑦脚电平下拉成低电平,⑨脚电压低于⑩脚电压,⑧脚输出高电压,可控硅被触发导通,无线麦克电路工作。当⑦脚电压恢复高电位后,⑨脚的电压在C6的作用下保持低电平,C6通过RlO放电,⑨脚电压升高,当⑨脚的电压超过⑩脚的电压时,⑧脚的电平反转变成低电平,可控硅失去触发电压,无线麦克电路不工作。C6的上述放电时间,就是无线麦克电路延时断电的时间。
[0074]①脚输出的方波信号加到⑥脚上的电压值由R16,当R16压值大于IClB的⑤脚电压时,可以使输出脚⑦反转,无线麦克电路导通。电阻R7是一个微弱的隔级正反馈电阻,使得一旦⑧脚变成高电平后,⑧脚的高电压使得IClD的同相输入端电压升高,①脚电压升高,⑦脚电压变低,加大⑦脚的负脉冲宽度,使C6有足够的充电时间,从而保证了无线麦克电路导通延时关断的一致性。
[0075]无线麦克电路
[0076]MIC是驻极体话筒,它的作用就是感应空气中声波的微弱振动,并输出跟声音变化规律一样的电信号。本站选用的是灵敏度较高的话筒,一般可以输出几十毫伏以上的音频信号,这个信号足以调制下一级的高频振荡信号的频率。注意:话筒有正负极之分,一般和外壳相通的是负极。R31是MIC驻极话筒的偏置电阻,有了这个电阻,话筒才能输出音频信号,这是因为MIC话筒内部本身有一极场效应管放大电路,用来阻抗匹配和提高输出能力等作用。C15是音频信号耦合电容,将话筒感应输出的声音电信号专递到下一级。C12是三极管Q的基极滤波电容,一方面滤除高频杂音,另一方面让三极管Q的高频电位为O,对50MHz以上的尚频电路来说,二极管Q是一个共基极放大电路,这是最后能形成振荡的基础。因为振荡电路的基础条件就是必须具备一定的增益,再就是具备合适相位的反馈(一般是正反馈)。R32是三极管Q的基极偏置电阻,给三极管Q提供一个较小的基极电流,三极管Q将会有一个较大的发射极电流到过R33。由于R32、R33中的电流作用会在各自电阻上产生压降并互相影响,结果会自动稳定在某一数值状态,这就是射极跟随器。R33是三极管Q的发射极电阻,这里起稳定直流工作点作用,和C13还组成了高频信号负载电阻作用,也是整个高频振荡回路的一部分。C18和L组成并联谐振回路,起到选择振荡频率的主要作用,改变C18的容量或者改变L的形状(包括圈数),可以方便的改变发射频率。C17是高频信号输出耦合电容,目的是为了让高频信号变成无线电波辐射到天空中。因此,天线最好坚直向上,长度最好等于无线电波频率波长(或者整数倍),四周应该开阔,不要有金属物阻挡。
[0077]说明:波长等于频率的倒数,频率变化,波长也会变化,再说,天线具体的长度还与电路输出阻抗、天线粗细等等有关,在业余情况下,随便接一段电线就行了。(如果为了追求最远的发射距离,大家可以自行多做这方面的尝试,本站元件包经过本站技术人员试验,效果是可以轻松达到50米以外的。)C16是反馈电容,电路起振的关键元件就是它了。分析本电路的高频状态时,集电极是输出,发射极是输入,输出信号通过C16加到输入端,产生强烈的正反馈,自然就产生振荡了。这实际上也就是书中所说的电容三点式振荡电路。C11、C14是电源滤波电容,给交流信号提供回路,减小电源的交流内阻。
[0078]语音信号接收模块
[0079]语音信号接收模块工作原理由输入回路,即选择电路,或称调谐电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个,送给混频电路。混频将输入信号的频率变为中频,但其幅值变化规律不改变。不管输入的高频信号的频率如何,混频后的频率是固定的,我国规定为465KHZ。中频放大器将中频调幅信号放大
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