一种语音控制的功率可调电烙铁的制作方法

本实用新型属于实训教学器材领域，涉及一种语音控制的功率可调电烙铁。

背景技术：

随着科技的发展，电子产品已经与我们的生活息息相关。高等院校大学生工程能力的培养必然要与时代和科技的发展相适应。在高等院校开设的电子工艺实训课程是理工科学生学习电子产品生产、设备维护和工艺制作的重要途径，是一门实践类的必修课。电烙铁便是教学中必不可少的工具。

目前在高校电子工艺实训的教学过程中，还存在着一些问题，比如因为学生初次学习电子元器件焊接，不知道焊接大元器件、小元器件、直插器件、贴片器件和集成芯片需要的电烙铁功率不同，初次接触电路板焊接，不能针对元器件的特点和焊接的工艺要求正确使用电烙铁，导致频繁损坏器件；在调试等待阶段没有降低烙铁功率，让电烙铁长期处于干烧状态，导致电烙铁迅速老化，影响其使用寿命；且实训中一般是一人一个工位，彼此独立操作，由于教学对象较多，教师无法对学生的实操行为进行集中管控，很容易引起安全事故，出现安全事故也不能及时关掉电源控制险情。

因此，本实用新型针对上述问题，提出了一种语音控制的功率可调电烙铁。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种语音控制的功率可调电烙铁，解决了现有高校电子工艺实训课程中，学生使用电烙铁不规范，导致其频繁损坏和使用寿命短，以及教师无法集中控制电烙铁的安全使用的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种语音控制的功率可调电烙铁，包括依次连接的语音采集模块、语音识别模块、单片机、地址译码器、继电器组、功率调节模块和电烙铁，所述继电器组采用四路直流控制交流继电器组，所述功率调节模块包括四路功率调节电路；

所述语音采集模块采集教师的语音信号，通过语音识别模块识别后发送给单片机，与预先设定的语音信息匹配，再由单片机输出信号控制地址译码器选择继电器组对应的继电器工作，最后由功率调节电路对应调节电烙铁的功率，实现语音控制电烙铁切换功率。

进一步地，所述语音信号采集模块与语音识别模块的输入端电性连接，所述语音识别模块的串口发送端与单片机的串口接收端连接，单片机的输出端连接地址译码器的地址i/o口和控制i/o口，地址译码器的输出i/o口连接继电器组的四个信号触发端口，继电器组每组继电器分别连接一路功率调节电路，四路功率调节电路分别与电烙铁的220v交流火线与零线连接。

进一步地，所述四路功率调节电路分别为a支路、b支路、c支路和d支路，所述a支路的功率是正常功率的60％-70％，可用于调试阶段的保温等待，所述b支路的功率是正常功率，电压为220v，可用于焊接小型精细电子元器件，所述c支路的功率比正常功率高30％，电压可升高到280v，用于焊接大型元器件，所述d支路的功率比正常功率高36％，电压可升高到300v，用于焊接大型元器件以及工艺要求不高的元器件。

进一步地，所述语音识别模块采用兼容arduino的3.3v供电的ld3320小型模块。

进一步地，所述单片机采用arduino单片机，具体采用arduinouno开源电子平台。

进一步地，所述地址译码器选择74hc138芯片，所述继电器组采用4路5v供电的固态继电器。

进一步地，还包括语音设定模块，所述语音设定模块由语音采集模块和矩阵按键实现语音设定的功能。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.一种语音控制的功率可调电烙铁，通过声音控制电烙铁的开和关，以及功率的选择，避免了学生在实践过程中由于操作不规范引起的元器件的浪费，对于授课教师而言，更好的控制实验现场的安全问题，以及跟踪掌握学生的实习效果，教师可以根据焊接的器件大小，工艺的要求，语音集中切换电烙铁的开关和功率大小，以减少安全事故的发生，更好的控制教学成本。

2.本实用新型中所述单片机采用arduino单片机，具体采用arduinouno开源电子平台，相比较传统的51系列单片机，该平台对于非专业人员来说也能快速掌握平台开发技能，在功能实现上不用考虑内部硬件结构和寄存器设置以及时序等复杂问题，功能实现节约时间，简单易用。

3.本实用新型中所述继电器组采用四路直流控制交流继电器组，这种固态继电器组是借助电子元器件的开关特性实现无触点无火花通断电路的，相比较普通的电磁继电器，不仅能实现弱电控制强电，而且可靠性更高，响应速度更快，非常适合在焊接工程中需要随时切换功率的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是一种语音控制的功率可调电烙铁的结构框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和附图中示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

一种语音控制的功率可调电烙铁，解决了现有高校电子工艺实训课程中，学生使用电烙铁不规范，导致其频繁损坏和使用寿命短，以及教师无法集中控制电烙铁的安全使用的问题。

一种语音控制的功率可调电烙铁，包括依次连接的语音采集模块、语音识别模块、单片机、地址译码器、继电器组、功率调节模块和电烙铁，所述继电器组采用四路直流控制交流继电器组，所述功率调节模块包括四路功率调节电路；

所述语音采集模块采集教师的语音信号，通过语音识别模块识别后发送给单片机，与预先设定的语音信息匹配，再由单片机输出信号控制地址译码器选择继电器组对应的继电器工作，最后由功率调节电路对应调节电烙铁的功率，实现语音控制电烙铁切换功率。

本实用新型通过声音控制电烙铁的开和关，以及功率的选择，避免了学生在实践过程中由于操作不规范引起的元器件的浪费，对于授课教师而言，更好的控制实验现场的安全问题，以及跟踪掌握学生的实习效果，教师可以根据焊接的器件大小，工艺的要求，语音集中切换电烙铁的开关和功率大小，以减少安全事故的发生，更好的控制教学成本。

下面结合实施例和附图对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本实用新型的较佳实施例，提供了一种语音控制的功率可调电烙铁，包括依次连接的语音采集模块、语音识别模块、单片机、地址译码器、继电器组、功率调节模块和电烙铁，所述继电器组采用四路直流控制交流继电器组，所述功率调节模块包括四路功率调节电路；

所述语音采集模块采集教师的语音信号，通过语音识别模块识别后发送给单片机，与预先设定的语音信息匹配，再由单片机输出信号控制地址译码器选择继电器组对应的继电器工作，最后由功率调节电路对应调节电烙铁的功率，实现语音控制电烙铁切换功率。

进一步地，所述语音信号采集模块与语音识别模块的输入端电性连接，所述语音识别模块的串口发送端与单片机的串口接收端连接，单片机的输出端连接地址译码器的地址i/o口和控制i/o口，地址译码器的输出i/o口连接继电器组的四个信号触发端口，继电器组每组继电器分别连接一路功率调节电路，四路功率调节电路分别与电烙铁的220v交流火线与零线连接。

进一步地，所述四路功率调节电路分别为a支路、b支路、c支路和d支路，所述a支路的功率是正常功率的60％-70％，可用于调试阶段的保温等待，所述b支路的功率是正常功率，电压为220v，可用于焊接小型精细电子元器件，所述c支路的功率比正常功率高30％，电压可升高到280v，用于焊接大型元器件，所述d支路的功率比正常功率高36％，电压可升高到300v，用于焊接大型元器件以及工艺要求不高的元器件。

具体地，以30w的普通电烙铁为例，所述a支路在电烙铁的电源回路中串联了一个整流二极管d1，相当于增加了一个半波整流电路，这时电烙铁只用到了交流电的正半波的功率，也就是正常功率的60％-70％，可用于调试阶段的保温等待；所述b支路是正常接通的220v交流电，功率正常，可焊接小型电子元器件；所述c支路串联了一个二极管d2构成了半波整流电路，但电烙铁的负载上同时并联一个电容c1，经整流后的直流电再经电容c1升压到280v，电压升高后电烙铁的功率也提升了30％，可高温焊接大型元器件；所述d支路也是半波整流电路，但有两个电容c2和c3进行升压，可升压到300v，温度比c支路更高。

具体地，所述整流二极管选择贴片封装的型号是1n4001的二极管，所述电容选择400v/4.7uf的smd贴片电容。

进一步地，所述语音识别模块采用兼容arduino的3.3v供电的ld3320小型模块。

进一步地，所述单片机采用arduino单片机，具体采用arduinouno开源电子平台。

进一步地，所述地址译码器选择74hc138芯片，所述继电器组采用4路5v供电的固态继电器。

进一步地，还包括语音设定模块，所述语音设定模块由语音采集模块和矩阵按键实现语音设定的功能，只有被采集了声音信号的教师才能控制电烙铁。

工作原理：

语音采集模块采集授课教师的语音信息，通过语音采集模块和单片机设定和存储特定的语音属性，实现语音预设定功能；在使用过程中，语音采集模块采集教师的声音信号，通过语音识别模块识别后发送给单片机，与预先设定的语音信息进行属性匹配；如果匹配成功，将控制地址译码器输出相应的二进制代码，选择继电器组对应的继电器工作，继电器选择低电平触发方式，从而选择不同的功率调节电路，由功率调节电路与电烙铁的火线与零线连接，实现电烙铁的多级功率调节，最终形成了一个多级调温的电烙铁。

本实用新型通过声音控制电烙铁的开和关，以及功率的选择，避免了学生在实践过程中由于操作不规范引起的元器件的浪费，对于授课教师而言，更好的控制实验现场的安全问题，以及跟踪掌握学生的实习效果，教师可以根据焊接的器件大小，工艺的要求，语音集中切换电烙铁的开关和功率大小，以减少安全事故的发生，更好的控制教学成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。