一种基于无线网络的语音提示器及语音提示系统的制作方法

本实用新型涉及语音提醒技术领域，特别涉及一种基于无线网络的语音提示器及语音提示系统。

背景技术：

人体感应语音提示器采用红外传感器，当侦测到人体接近或经过时发出温馨提示、警报、问候语等语音，也可以根据不同的应用场合更换不同的语音，达到不同需求的播放效果。人体感应语音提示器可被应用在超市、电梯、门控提示、便利店、商场、银行等场合。

目前市面上的人体感应语音提示器采用USB方式下载更换语音内容，或通过自录音方式更换，以满足不同需求的播放效果。但是，不能通过无线远程方式设置语音提示器工作方式和查询工作状态，设置工作方式包括：实时更换语音提示内容、灵活设置各时间段不同的语音提示内容；工作状态查询包括：电池电量，语音提示器次数，安装位置环境参数等。不能对人体的具体动作进行识别，如开门或关门动作。

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基于无线网络的语音提示器及语音提示系统，以解决目前市面上的语音提示器不能无线连接网络，功能单一的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于无线网络的语音提示器，包括MCU控制模块，以及与所述MCU控制模块均连接的无线通信模块、三轴传感器、红外传感器、数据存储模块、语音模块及电源模块。

本实用新型的有益效果是：可通过无线通信模块无线连接用户终端，设置语音提示器工作方式和查询工作状态；将提示器安装在门上，可通过三轴传感器配合红外传感器识别人的出门、进门、敲门等动作，根据不同的动作，播放不同的提示语音。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括与所述MCU控制模块连接的环境传感模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：能根据感应到的周围环境变化进行语音提示。

进一步，所述环境传感模块包括温度传感器、湿度传感器和PM2.5传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是：能检测语音提示器周围的温度、湿度和空气中的PM2.5，当温度、湿度或PM2.5超过预设值时，以语音提示。

进一步，还包括与所述MCU控制模块连接的人机交互模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过人机交互模块，能进行设置参数和查看信息。

进一步，所述人机交互模块为触摸屏或按键模块和显示模块，所述显示模块为液晶显示屏。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过触摸屏能同时设置参数和显示信息，比较方便，节省体积；通过按键模块进行设置参数和查看信息，通过显示模块进行显示信息。

进一步，所述无线通信模块为WIFI模块、蓝牙模块和移动通信模块中的一种或几种。

采用上述进一步方案的有益效果是：可根据现场环境选择相应的通信方式，WIFI模块通过2.4G或5G无线频率连接WIFI无线路由器，实现与Internet的连接；移动通信模块通过移动通信网络如4G、NBIOT等实现与Internet的连接，用于无WIFI覆盖场景下的远程控制；蓝牙模块与用户终端直接连接实现近端数据通信功能，用户开启手机蓝牙，与语音提示器在蓝牙通信距离范围内，可现实提示音更新、工作状态设置和查询，用于无WIFI覆盖或移动通信网络覆盖的场景。

进一步，电源模块包括依次连接的充电接口、充电管理模块、电源切换模块以及电池模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：其中充电接口可以为USB接口或充电插头，在使用中，当检测到有外部电源供电时，电源切换模块会优选充电管理模块供电，当检测到电池模块的电压低于预设值时，提醒用户更换电池。

进一步，还包括与所述MCU控制模块连接的状态指示灯。

采用上述进一步方案的有益效果是：不同情况以不同颜色的灯进行显示，通过状态指示灯能直观的了解周围环境情况和语音提示器自身信息。

另外，本实用新型还提供了一种基于无线网络的语音提示系统，包括如前任一项所述的语音提示器，还包括和所述语音提示器无线连接的智能终端。

采用上述进一步方案的有益效果是：用户可通过智能终端与语音提示器直接进行无线连接，实现近距离的提示内容的更新。

进一步，所述智能终端通过internet网络连接云端服务器，同时所述云端服务器通过internet网络连接所述语音提示器。

采用上述进一步方案的有益效果是：智能终端录制、编辑语音提示内容，再通过Internet网络发送到云端服务器，云端服务器再通过Internet网络发送到语音提示器，从而实现语音提示内容的随时随地远程更新，同时语音提示器连接Internet网络后，可获得时间，天气、新闻等信息，用户开启该功能后，可向用户播放。

附图说明

图1为本实用新型语音提示器原理图；

图2为本实用新型三轴传感器原理图；

图3为本实用新型电源模块原理图；

图4为本实用新型MCU控制模块和蓝牙模块原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于无线网络的语音提示器，包括MCU控制模块，以及与所述MCU控制模块均连接的无线通信模块、三轴传感器、红外传感器、数据存储模块、语音模块及电源模块。当人进入红外传感器感应范围时，红外传感器探测到人体红外光谱的变化，输出信号到MCU控制模块告知有人靠近。语音提示器安装在门上时，三轴传感器为测量物体X、Y、Z轴加速度的传感器，可实现对物体的倾角测量，旋转检测、晃动检测、单击、双击检测，可识别到门的运动和敲门动作，再根据红外传感器检测到的数据，可准确判断出人是进门还是出门。数据存储模块由Flash芯片组成，断电后数据不会丢失，用于存储用户发送的语音提示数据。语音模块为声音驱动模块，将数字声音进行D/A转换及将数字声音数据转化成模拟信号，经过内部功放放大后再驱动喇叭播放出声音。MCU控制模块控制语音提示器工作状态，通过无线通信模块接收语音数据，再把语音数据存储到数据存储模块。当红外传感器检测到人接近后，MCU控制模块根据用户设置的时间段，从数据存储器读取对应的语音数据到语音模块，播放提示音。MCU控制模块通过无线方式上报语音提示器的实时工作状态，如电池电量、语音提示次数、安装位置是否移动、环境参数等。

如图2所示，本实用新型中，三轴传感器选用TI公司的ADXL362超低功耗、3轴MEMS加速度计，输出数据速率为100Hz时功耗低于2μA，在运动触发唤醒模式下功耗为270nA。ADXL362为12位输出分辨率；测量范围为±2g、±4g及±8g，±2g范围内的分辨率为1mg/LSB。该器件包含了一个深度多模式输出FIFO、一个内置微功耗温度传感器和几个运动检测模式，其中包括可调阙值的睡眠和唤醒工作模式，在该模式下当测量速率为6HZ(大约)时功耗低至270nA。可以在1.6V至3.5V的宽电源电压范围内工作，与MCU连接为SPI接口。

为了对提示器安装位置环境情况的检测，并把测试数据上报到用户终端，还包括与所述MCU控制模块连接的环境传感模块，环境传感模块可包括温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器，能检测空气中的温度、湿度及PM2.5，

当温度、湿度或PM2.5超过预设值时，还可以语音提示。

为了能在现场进行设置参数和查看信息，还包括与所述MCU控制模块连接的人机交互模块。人机交互模块可以选触摸屏，通过触摸屏能同时设置参数和显示信息，比较方便，还节省空间，使语音提示器体积减小。人机交互模块也可以包括按键模块和显示模块，所述显示模块为液晶显示屏，通过按键模块进行设置参数和查看信息，如控制音量大小，编辑，播放提示音等，通过显示模块进行显示信息。

如图3所示，本实用新型中为了节省成本，电源模块包括依次连接的充电接口、充电管理模块、电源切换模块以及电池模块。其中充电接口可以为USB接口或充电插头，在使用中电源切换模块会优选充电管理模块供电，当检测到电池模块的电压低于预设值时，提醒用户更换电池。

其中，充电管理模块选用芯片MCP73832，输入电压5V，输出4.2V，通过调节R19电阻值控制充电电流。该芯片第1脚接上拉电阻R21，第1脚为高电平表示正在充电，低电平表示已充满。D5、D6和D7是瞬变抑制二极管，用于保护充电接口。

5V输入检测：通过电阻分压，把5V输入降到MCU芯片引脚能承受的电压，MCU通过高低电平判别是否有充电电压输入，并通过指示灯和显示屏显示该状态。

电压切换：当有外部有5V电源输入时，提示器工作电源自动切换到外部，无5V输入后，自动切换到电池，该电路可使电池充电状态稳定。

为了更直观的了解周围环境情况和语音提示器自身信息，不同情况以不同颜色的灯进行显示，还包括与所述MCU控制模块连接的状态指示灯，状态指示灯可以为显示不同颜色的LED灯。

本实用新型的无线通信模块为WIFI模块、蓝牙模块和移动通信模块中的一种或几种，可根据现场环境选择相应的通信方式。

WIFI模块选用乐鑫公司的ESP8266芯片，该芯片集成802.11b/g/n Mac、PHY、2.4GHz收发器、功率放大器、天线开关、平衡不平衡变换器、LNA于一块单模SoC芯片上，外接26M无源晶体，该芯片需外挂一个SPI接口FLASH芯片，用于存储程序，与MCU通过串口进行通信。WIFI模块通过2.4G或5G无线频率连接WIFI无线路由器实现与Internet的连接。

移动通信模块通过移动通信网络如4G、NBIOT等实现与Internet的连接，用于无WIFI覆盖场景下的远程控制。

蓝牙模块与用户终端直接连接实现近端数据通信功能，用户开启手机蓝牙，与语音提示器在蓝牙通信距离内，可现实提示音更新、工作状态设置和查询，用于无WIFI和移动通信网络覆盖的场景。

如图4所示，MCU控制模块和蓝牙模块选用Nordic的nRF52832低功耗蓝牙芯片，具有32位ARM Cortex M4F处理器和一个2.4GHz多协议无线电(支持蓝牙5、ANT以及专有的2.4GHz RF软件，具有-96dB RX灵敏度，以及512kB闪存和64kB RAM，外接一个64MHz和32.768KHz无源晶体。该芯片既作为MCU控制模块，也作为蓝牙模块，采用6x6mm 48引脚QFN封装，具有32个GPIO或5x5mm 32引脚QFN(16个GPIO)。

另外，本实用新型还提供了一种基于无线网络的语音提示系统，包括如前任一项所述的语音提示器，还包括和所述语音提示器连接的智能终端。智能终端可以为手机、笔记本电脑、台式电脑或工控机，用户可通过智能终端与语音提示器直接进行无线连接，实现近距离的提示内容的更新。同时智能终端也可通过internet网络连接云端服务器，同时所述云端服务器通过internet网络连接所述语音提示器。智能终端录制、编辑语音提示内容，再通过Internet网络发送到云端服务器，云端服务器再通过Internet网络发送到语音提示器，从而实现语音提示内容的随时随地远程更新，同时语音提示器连接Internet网络后，可获得时间，天气、新闻等信息，用户开启该功能后，可向用户播放。

综上，本实用新型在传统的人体感应语音提示器基础上增加云端服务器、WIFI模块、移动通信模块、蓝牙模块，三轴传感器模块、环境传感器模块和MCU控制模块，智能终端录制、编辑语音提示内容，再通过Internet网发送到云端服务器，云端服务器再通过Internet网络发送到智能语音提示器，从而实现智能语音提示内容的随时随地远程更新；用户可通过手机的蓝牙功能与智能语音提示器直接进行蓝牙无线连接，实现近距离的提示内容的更新。用户可通过智能终端制作语音提示内容：自录音、输入文字自动转换成语音、选择已有的语音文件(MP3格式文件)；智能语音提醒器如安装在门上可识别人的出门、进门、敲门等动作，根据不同的动作，播放不同的提示语音等等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。