一种使用麦克风阵列的智能手环的制作方法

本实用新型涉及一种智能设备，尤其是涉及一种使用麦克风阵列的智能手环。

背景技术：

智能手环是一种穿戴式智能设备，一般佩戴在手腕上。随着科学技术的快速发展，具有各种智能功能的智能手环应运而生，如最普通的智能手环具有信息存储、智能提醒等常规功能，市场上常见的智能手环有用于监控用户身体健康的智能手环，其通过监控用户日常生活中的锻炼、睡眠和饮食等实时数据，并将这些实时数据与智能设备同步，起到通过数据指导健康生活的作用；还有用于语音通话的智能手环。然而，目前市场上还没有一种成本低、实用性高，且能够通过语音控制智能设备的智能手环。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用麦克风阵列的智能手环，其成本低、实用性高，且能够通过语音控制智能设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种使用麦克风阵列的智能手环，包括由左腕带和右腕带组成的腕带及连接于所述的左腕带与所述的右腕带之间的智能主体，其特征在于：所述的智能主体由保护壳及设置于所述的保护壳内的麦克风阵列、能够采用麦克风阵列技术处理语音信号的Arduino Nano开发板、用于与受控智能设备中的蓝牙模块通信的蓝牙模块组成，所述的保护壳的一端与所述的左腕带的一端紧密连接，所述的保护壳的另一端与所述的右腕带的一端紧密连接，使所述的左腕带、所述的保护壳和所述的右腕带构成一个整体，所述的保护壳上开设有用于显露并固定所述的麦克风阵列中的每个麦克风放大器模块的头部的小孔，所述的Arduino Nano开发板分别与所述的麦克风阵列中的每个麦克风放大器模块及所述的蓝牙模块连接。

所述的保护壳内还设置有电源模块，所述的电源模块为所述的Arduino Nano开发板供电。通过在保护壳内内置电源模块，提供电源给Arduino Nano开发板。

所述的电源模块与所述的Arduino Nano开发板的供电端口连接，所述的麦克风阵列中的每个麦克风放大器模块的电源脚与所述的Arduino Nano开发板的+5V电源端口连接，所述的麦克风阵列中的每个麦克风放大器模块的接地脚与所述的Arduino Nano开发板的接地端口连接，所述的麦克风阵列中的每个麦克风放大器模块的信号输出脚与所述的Arduino Nano开发板的A/D采集端口连接，所述的蓝牙模块的+5V电源脚与所述的Arduino Nano开发板的+5V电源端口连接，所述的蓝牙模块的接地脚与所述的Arduino Nano开发板的接地端口连接，所述的蓝牙模块的串口数据发送脚与所述的Arduino Nano开发板的串口数据接收端口连接，所述的蓝牙模块的串口数据接收脚与所述的Arduino Nano开发板的串口数据发送端口连接。

所述的麦克风阵列包括两个麦克风放大器模块。由于现有的麦克风阵列技术只需两个麦克风就可以将信号耦合为一个信号，为了降低成本，因此只设置两个麦克风放大器模块。

所述的蓝牙模块选用型号为HC-05的主从一体化的蓝牙串口模块。这种主从一体化的蓝牙串口模块可以有效的与大部分智能设备中的蓝牙模块进行通信。

所述的电源模块由贴片式纽扣电池座及装于所述的贴片式纽扣电池座内的两颗纽扣电池组成，所述的贴片式纽扣电池座与所述的保护壳的内壁固定连接。这种电源模块结构简单，且使用方便。

所述的左腕带的另一端与所述的右腕带的另一端之间设置有长度调节机构，使所述的腕带的长度可调节。通过设置长度调节机构，可使该智能手环适用于不同手腕粗细的人群。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1）该智能手环仅包括腕带及由保护壳、设置于保护壳内的麦克风阵列、Arduino Nano开发板和蓝牙模块组成的智能主体，结构简单，且成本低。

2）该智能手环利用麦克风阵列采集语音信号，采用麦克风阵列技术对采集的所有语音信号进行处理去除杂音，得到清晰的语音信号，再利用该清晰的语音信号来控制受控智能设备，如智能家电、智能手机等，由于采用了麦克风阵列技术，因此即使在嘈杂的环境下，通过该智能手环也能准确的控制受控智能设备作出相应的操作，从而提高了该智能手环的实用性，扩展了该智能手环的适用范围，进而提高了市场竞争力。

附图说明

图1为本实用新型的使用麦克风阵列的智能手环的整体结构示意图；

图2为本实用新型的使用麦克风阵列的智能手环中的智能主体中的各部分之间的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提出的一种使用麦克风阵列的智能手环，如图1和图2所示，其包括由左腕带11和右腕带12组成的腕带1及连接于左腕带11与右腕带12之间的智能主体2，智能主体2由保护壳21及设置于保护壳21内的包括两个麦克风放大器模块221的麦克风阵列22、能够采用麦克风阵列技术处理语音信号的Arduino Nano开发板23、用于与受控智能设备中的蓝牙模块通信的蓝牙模块24、为Arduino Nano开发板23供电的电源模块25组成，保护壳21的一端与左腕带11的一端紧密连接，保护壳21的另一端与右腕带12的一端紧密连接，使左腕带11、保护壳21和右腕带12构成一个整体，保护壳21上开设有用于显露并固定麦克风阵列22中的每个麦克风放大器模块221的头部的小孔211，小孔211一般开设于保护壳21不与手腕接触的一侧面上，这样方便用户使用，Arduino Nano开发板23分别与麦克风阵列22中的每个麦克风放大器模块221及蓝牙模块24连接。

在此具体实施例中，电源模块25与Arduino Nano开发板23的供电端口连接，麦克风阵列22中的每个麦克风放大器模块221的电源脚（VCC脚）与Arduino Nano开发板23的+5V电源端口连接，麦克风阵列22中的每个麦克风放大器模块221的接地脚（GND脚）与Arduino Nano开发板23的接地端口连接，麦克风阵列22中的一个麦克风放大器模块221的信号输出脚（OUT脚）与Arduino Nano开发板23的一个A/D采集端口连接，麦克风阵列22中的另一个麦克风放大器模块221的信号输出脚（OUT脚）与Arduino Nano开发板23的另一个A/D采集端口连接，蓝牙模块24的+5V电源脚（VCC脚）与Arduino Nano开发板23的+5V电源端口连接，蓝牙模块24的接地脚（GND脚）与Arduino Nano开发板23的接地端口连接，蓝牙模块24的串口数据发送脚（TX脚）与Arduino Nano开发板23的串口数据接收端口（RX0端口）连接，蓝牙模块24的串口数据接收脚（RX脚）与Arduino Nano开发板23的串口数据发送端口（TX1端口）连接。

在此具体实施例中，蓝牙模块24选用型号为HC-05的主从一体化的蓝牙串口模块。这种主从一体化的蓝牙串口模块可以有效的与大部分智能设备中的蓝牙模块进行通信。

在此具体实施例中，电源模块25由贴片式纽扣电池座251及装于贴片式纽扣电池座251内的两颗纽扣电池252组成，贴片式纽扣电池座251与保护壳21的内壁固定连接。这种电源模块25结构简单，且使用方便。

在此具体实施例中，左腕带11的另一端与右腕带12的另一端之间设置有长度调节机构（图中未示出），使腕带1的长度可调节。通过设置长度调节机构，可使该智能手环适用于不同手腕粗细的人群；长度调节机构直接采用现有的成熟的长度调节机构，如通过在左腕带11或右腕带12上设置多个调节孔，利用搭扣与调节孔的配合来实现长度调节。

在本实施例中，左腕带11和右腕带12均采用橡胶材料制成，不仅轻便耐用，触感舒适，而且成本低；保护壳21连接于左腕带11与右腕带12之间构成一个整体，因此保护壳21也可采用橡胶材料制成，使该智能手环整体感强；由于智能主体2的体积不应太大，因此麦克风放大器模块221在选择时尽量选择体积小且敏感度高的麦克风放大器模块；Arduino Nano开发板23直接采用市售的Arduino Nano开发板，在实际设计时可选用Arduino Nano V3.0开发板，Arduino Nano V3.0开发板的体积较小，适用于该智能手环，且性价比高；贴片式纽扣电池座251直接采用市售的贴片式纽扣电池座；纽扣电池252选用3V纽扣电池。

在本实施例中，该智能手环利用了现有的麦克风阵列技术，现有的麦克风阵列技术可以将两个麦克风的信号耦合为一个信号，采用该麦克风阵列技术能最大限度地将环境背景声音滤掉，只剩下需要的声波，这样即使在嘈杂的环境下，如果使用采用了该麦克风阵列技术的设备，则也能够使声音很清晰，没杂音。

使用时，先使受控智能设备（受控智能设备中安装有通过语音能够控制相应操作的软件）中的蓝牙模块与该智能手环中的蓝牙模块24建立连接，这样用户在做其它工作时可通过对麦克风阵列22讲话发出相应的指令，语音信号由Arduino Nano开发板23采集后，Arduino Nano开发板23利用现有的麦克风阵列技术对语音信号进行处理去除杂音，Arduino Nano开发板23将清晰的语音信号通过蓝牙模块24传送给受控智能设备，使受控智能设备完成相应的操作。