一种离线式语音识别编程小车控制系统的制作方法

本实用新型涉及中小学人工智能教育机器人竞赛领域，具体涉及一种离线式语音识别编程小车控制系统。

背景技术：

目前关于小车演示教学方面，并没有离线式语音识别功能，没有可自定义的音频播放功能。影响学生对小车编程的全面了解。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决小车型教辅设备集成传感器较少，不具备离线式语音识别及自定义音频播放的问题。而提供一种离线式语音识别编程小车控制系统。

本实用新型的一种离线式语音识别编程小车控制系统，它包括小车电源模块、电机驱动模块、语音识别模块、mp3模块、红外信号接收模块、光照强度检测模块、无线通讯模块和电路控制器模块；

所述的电机驱动模块、语音识别模块、mp3模块、红外信号接收模块、光照强度检测模块、无线通讯模块和电路控制器模块均与小车电源模块连接；所述的电源模块为电机驱动模块、语音识别模块、mp3模块、红外信号接收模块、光照强度检测模块、无线通讯模块和电路控制器模块供电；

所述的电机驱动模块的信号输入端与电路控制器模块的信号输出端连接；电机驱动模块用于驱动小车运动；

所述的语音识别模块的信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；语音识别模块用于将识别到的语句转化为数字信号；

所述的红外信号接收模块的信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；红外信号接收模块用于实时获取红外遥控器发送的数据；

所述的光照强度检测模块信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；光照强度检测模块用于进行光照强度的测算；

所述的无线通讯模块信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；无线通讯模块用于实时获取无线数据；

所述的mp3模块的信号输入端与电路控制器模块的信号输出端连接；mp3模块用于播放曲目。

进一步地，所述的小车控制系统设有两个多彩灯的控制模块，所述的两个多彩灯的控制模块的信号输入端与电路控制器模块的信号输出端连接；两个多彩灯的控制模块用于小车工作时作为转向灯。

进一步地，两个多彩灯的控制模块的彩灯分别设置于小车前部的左右两侧。

进一步地，所述的多彩灯的控制模块为ws2812多彩灯的控制模块。

进一步地，所述的小车控制系统设有usb下载模块，所述的usb下载模块的信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；usb下载模块用于电脑程序下载。

本实用新型包含以下有益效果：

本实用新型通过设置语音识别模块识别语音，实时将其转化为电信号输入给电路控制器模块，电路控制器模块识别语音指令控制小车播放mp3曲目，驱动电机带动小车运动，测定光照强弱等操作。通过红外信号接收模块或者无线通讯模块实现对小车的红外或者无线遥控，从而操控小车播放mp3曲目，运动等操作。通过锂电池为整个系统供电。

另外，还设置多彩灯的控制模块和usb下载模块，通过电路控制器模块控制彩灯的亮灭，实现转向灯操作。并通过usb下载模块下载电脑的程序。同时设置多个备用接口用于连接舵机、各类传感器、i2c通讯类外设。

附图说明

图1为本实用新型的离线式语音识别编程小车控制系统结构示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，结合图1对本实用新型方案进一步描述。

实施例1

本实施例的一种离线式语音识别编程小车控制系统，它包括小车电源模块、电机驱动模块、语音识别模块、mp3模块、红外信号接收模块、光照强度检测模块、无线通讯模块和电路控制器模块；

所述的电机驱动模块、语音识别模块、mp3模块、红外信号接收模块、光照强度检测模块、无线通讯模块和电路控制器模块均与小车电源模块连接；所述的电源模块为电机驱动模块、语音识别模块、mp3模块、红外信号接收模块、光照强度检测模块、无线通讯模块和电路控制器模块供电；

所述的电机驱动模块的信号输入端与电路控制器模块的信号输出端连接；电机驱动模块用于驱动小车运动；

所述的语音识别模块的信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；语音识别模块用于将识别到的语句转化为数字信号；

所述的红外信号接收模块的信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；红外信号接收模块用于实时获取红外遥控器发送的数据；

所述的光照强度检测模块信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；光照强度检测模块用于进行光照强度的测算；

所述的无线通讯模块信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接；无线通讯模块用于实时获取无线数据；

所述的mp3模块的信号输入端与电路控制器模块的信号输出端连接；mp3模块用于播放曲目。

本实施例所述的电路控制器模块为单片机，其芯片为atmega328p，采用16m晶振及5v电压供电，配备bootloader接口及外部复位按键。芯片支持arduino编程及大多数图形化编程语言。

本实施例所述的小车电源模块为常规供电：采用18650型4.2v3000mah锂电池供电，锂电池通过刀式电池座与电路板相连接，经过cj3401pmos管进行防反接保护，通过一单刀开关进行开关控制，当开关打开时，锂电池电源通过芯片sx1315及外围电路进行升压将电压升至5v。同时电路板备用供电插头，可以接入7.4v锂电池进行供电，经78d05芯片进行降压，将电压转为5v供后续电路使用。

本实施例所述的电机驱动模块采用两片cst118芯片进行驱动控制，芯片电源处接接10uf电容进行滤波及稳定驱动能力，芯片的信号输出端与马达的信号输入端对接，电路控制器模块对电机的正反转及调速进行控制。

本实施例所述的语音识别模块配备10uf电容对模块电源进行滤波降噪，电路控制器模块的信号输入端与语音识别模块的信号输出端连接，语音识别模块设置有麦克风接口。工作时，语音识别模块会将识别到的语句转化为串口数据，电路控制器模块接收到串口数据后进行解析，就可以完成离线式语音识别的功能。

本实施例所述的红外信号接收模块，电路控制器模块的信号输入端与红外信号接收模块的信号输出端连接；红外信号接收模块通过lf0038电子元件实时获取红外遥控器发送的数据。lf0038位置放置在小车尾部，便于从小车后侧进行遥控。

本实施例所述的无线通讯模块信号输出端与电路控制器模块的信号输入端连接，可以达到无线遥控的目的。

本实施例所述的光照强度检测模块通过光敏电阻与一个定值电阻串联分压的原理进行光照强度的测算，电路控制器模块模拟量输入端与光照强度检测模块输出端相连进行实时采集。

本实施例所述的mp3模块的电源接入口接一二极管进行降压及防反接保护防止其在5v条件下，发热严重影响使用寿命。mp3模块的信号输入端与电路控制器模块的信号输出端连接，通过电路控制器模块进行控制，可以达到上一首、暂停/播放、下一首、指定曲目的播放功能。

本实施例所述的两个多彩灯的控制模块为ws2812多彩灯模块，ws2812信号端口接50k下拉电阻，电路控制器模块的信号输出端与ws2812的信号输入端连接，进行数据输出达到ws2812灯颜色、亮度控制的目的。2个ws2812灯排布在小车的前端两侧，小车在工作时可以作为转向灯的情景应用。

本实施例所述的usb下载模块采用牛角型microusb作为接口，使用ch340c作为转换芯片，ch340c内部集成晶振不需要外接晶振减少焊接工作量，电路控制器模块的信号输入端通过usb下载模块与电脑信号输出端连接。通过此接口便可以连接电脑进行程序下载。

本实施例还设有6个备用接口，可以连接舵机、各类传感器、i2c通讯类外设。