一种ZigBee语音控制器的制作方法

本实用新型涉及麦克风语音识别前端、ZigBee无线网络技术。

背景技术：

自语音识别技术发明以来，在各个领域都得到了应用。在智能家居中，大部分控制设备都需要手动去操作相应的设备，这样对产品的安装有时候有较高的要求。如果能将语音识别技术应用在智能家居中，则用户可以通过特定的语音对特定的设备执行特定的动作，使应用更加智能、便捷、灵活性更高。而普通的麦克风，只能识别近距离声源，且识别性较差。所以，想要将语音识别技术应用到智能家居中，就要克服距离近、噪声干扰大等难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的，在于提供一种ZigBee语音控制器，其可实现5米内全方位接收和语音处理，控制特定ZigBee设备。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种ZigBee语音控制器，包括语音识别系统和ZigBee无线控制系统，其中，语音识别系统包括顺序连接的五路麦克风阵列、语音处理MCU和控制输出模块，所述控制输出模块与ZigBee无线控制系统中的ZigBee控制设备连接；ZigBee无线控制系统包括ZigBee无线网络、ZigBee控制设备、ZigBee终端设备和网关，ZigBee无线网络用于ZigBee控制设备、ZigBee终端设备间的无线通信，所述ZigBee终端设备根据ZigBee控制设备发出的控制请求执行相应的动作；所述网关处理ZigBee控制设备发出的控制请求。

上述五路麦克风阵列包括5个麦克风，分布在一个圆的0°、90°、180°、270°及圆心。

上述语音处理MCU采用主控芯片XFM10521。

上述语音处理MCU还包括回声消除参考电路。

上述语音处理MCU还包括降噪电路。

上述语音处理MCU还连接为其提供稳定5V输入的电源模块。

采用上述方案后，本实用新型将语音识别技术应用于智能家居中，采用五路麦克风阵列，实现5米内360度全方位接收和处理语音信息，控制特定ZigBee设备。

附图说明

图1是本实用新型的整体架构图；

其中，1、2分别表示不同的控制路线；

图2是本实用新型控制开灯的原理图；

图3是本实用新型中五路麦克风阵列的结构示意图；

图4是本实用新型中回声消除技术的原理框图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种ZigBee语音控制器，包括语音识别系统和ZigBee无线控制系统，下面分别介绍。

所述语音识别系统包括五路麦克风阵列、语音处理MCU和控制输出模块，其中，首先请参考图3所示，是五路麦克风阵列的结构示意图，所述五路麦克风阵列由5个麦克风组成，各自对应90°范围，分布在一个圆的0°、90°、180°、270°及圆心，通过远场识别和降噪技术，将拾音距离增加到5米。本实用新型利用麦克风阵列的空域滤波特性，通过对唤醒人的角度定位，形成定向拾音波束，并对波束以外的噪声进行抑制，提升远场拾音质量，保证识别效果。

所述语音处理MCU采用主控芯片XFM10521，用于处理麦克风的拾音信息，根据麦克风语音输入及回声消除参考信号，经过降噪处理，判断是否语音为设定语音，控制输出。其中，回声消除参考信号的原理框图如图4，在播放和录音同时进行的场景，语音处理MCU通过回声消除技术，可以将扬声器的声音屏蔽，只接收用户的声音。

所述控制输出模块与ZigBee无线控制系统中的ZigBee控制设备连接，将语音处理的结果通过IO口输出给ZigBee控制设备，作为ZigBee控制设备的输入。

所述ZigBee无线控制系统包括ZigBee无线网络、ZigBee控制设备、ZigBee终端设备和网关，其中，ZigBee无线网络用于ZigBee设备间的无线通信，所述ZigBee控制设备为ZigBee网络中的一个控制端，将语音处理的结果作为输入，发出控制请求；所述ZigBee终端设备为ZigBee网络中的一个服务端，接收到ZigBee网络中的控制请求时，执行相应的动作；所述网关可处理ZigBee控制设备发出的控制请求，处理相应的设备。

进一步的，还包括电源模块，用于分别给本实用新型中的语音处理MCU和ZigBee控制设备供电，提供给语音处理MCU的电源，需严格按照稳定5V输入；提供给ZigBee控制设备的电源，根据实际ZigBee设备电气要求。

请先了解，语音控制的语音不唯一，以下只是作为示例使用。另外，语音控制器和ZigBee控制设备都是ZigBee语音控制器的一部分，集成为一个设备。

作为本实用新型的一个具体实施例，在实施例前，先进行环境的设定：

1）先设定一个关键词作为控制语音，比如“打开电灯”，如图2所示；

2）在用ZigBee语音控制器绑定一个ZigBee设备，如果ZigBee智能插座；

3）给所有设备上电，智能插座处于关的状态。

具体步骤如下：

1）站在语音控制器的5米范围内，朝着语音控制器说出“打开电灯”；

2）语音控制器接收到语音，识别语音信息；

3）判断是否为关键词（如“打开电灯”），判定为关键词的时候，控制输出脚输出信号；

4）ZigBee控制设备输入端收到扫描到信号，发出“开灯”请求；

5）ZigBee智能插座收到“开灯”请求，打开继电器，开启灯泡。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。