一种将语音信号转化为数字信号的转接板的制作方法

1.本实用新型应用于物联网的技术领域,特别涉及一种将语音信号转化为数字信号的转接板。


背景技术：

2.在房地产发展迅速的今天，电梯作为人们出行必不可少的工具，电梯的安全性越来越受到人们的重视。随着国家提倡万物互联，最近几年国内的物联网行业得到迅速发展，目前大多数电梯采用的是五方对讲系统，电梯五方对讲系统是指电梯对讲系统中管理中心主机、电梯轿厢、电梯机房、电梯顶部、电梯底部之间的通讯。现在大部分电梯内部的五方对讲系统，都独立工作于电梯内部，对于安保人员了解内部五方对讲的运行状态极不方便，也无法获取内部锂电池的具体电量。而且现在很多电梯公司都在机房加入了dtu模块，需要将电梯内部的模拟语音信号转化为数字语音信号与dtu通讯，传统五方对讲使用模拟语音信号，无法与dtu直接通讯，如果更改整套五方对讲系统，更换成本高，现在的应急电源无法计算具体的电池电量，不具有充放电自动管理功能。而且机房与dtu之间没有心跳包，无法实时的判断连接状态，现有的机房也无法反馈五方对讲实时电压，转接模块不能自动升级，不利于后期维护，因此有必要提供一种安装简捷、能实时反馈对讲电压且具有充放电自动管理功能的将语音信号转化为数字信号的转接板。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种安装简捷、能实时反馈对讲电压且具有充放电自动管理功能的将语音信号转化为数字信号的转接板。
4.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括电源模块、充放电模块、电量计算模块、应急输出模块以及mcu模块，所述电量计算模块与所述mcu模块通讯连接，所述电量计算模块包括第一芯片和第一mos管，所述第一芯片与所述电源模块电连接，所述第一芯片反馈剩余电量给所述mcu模块，所述mcu模块通过所述第一mos管控制所述电源模块的放电，所述充放电模块包括第二芯片和第二mos管，所述第二芯片与所述电量计算模块电连接，所述第二芯片通过所述第二mos管对所述电源模块进行充放电，所述应急输出模块包括第三mos管，所述mcu模块通过所述第三mos管对外部模块进行供电，所述mcu模块的输入端电连接有da转换模块，所述mcu模块的输出端电连接有ad转换模块，所述mcu模块的输出端通讯连接有网口模块。
5.由上述方案可见，所述将语音信号转化为数字信号的转接板将五方对讲系统和物联网系统连接在一起，所述将语音信号转化为数字信号的转接板将五方对讲的呼叫/挂机和通话传递到dtu模块，也可以通过所述将语音信号转化为数字信号的转接板将dtu的查询/操作等指令传递到五方对讲系统，实现了真正意义上的“互联”，并且所述将语音信号转化为数字信号的转接板内部自带锂电池，可以实现电量的计算，让使用人员能及时了解设备的充放电情况。所述mcu模块通过所述第一mos管控制所述电源模块的放电，所述第二芯
片与所述电量计算模块电连接，所述mcu模块检测到市电断开后，所述mcu模块通过控制第一三极管q1和第一三极管q4来控制所述第三mos管的导通，这时切换为所述电源模块供电，所述将语音信号转化为数字信号的转接板给外部供电12v。所述da转换模块作为语音信号的输入端，所述ad转换模块作为数字信号的输出端，所述网口模块与dtu电连接。
6.所述将语音信号转化为数字信号的转接板在原有的五方对讲的基础上新增一个转接模块，不需要更换原有走线，升级成本低，当版本号和dtu不相同时，能自动升级。所述将语音信号转化为数字信号的转接板和dtu定时发送心跳包确认连接正常，当出现连接失败，重新启动连接，并且能实时反馈五方对讲电压，及时了解故障点，具有充放电自动管理功能，并且将计算得到的电量及时反馈给dtu，同时自动获取ip地址，不需要手动打开dhcp功能，实现自检功能，管理设备状态，自动上报运行状态，所述将语音信号转化为数字信号的转接板插入dtu即可工作，安装简捷，逐步取代现阶段单一功能，使得电梯通讯更加智能化、人性化，具有较好的市场竞争力。
7.一个优选方案是，所述将语音信号转化为数字信号的转接板还包括回声抑制模块，所述回声抑制模块包括型号为ath8809的第三芯片，所述mcu模块通过串口与所述第三芯片实现通讯。
8.由上述方案可见，所述ath8809内部包含一个aec消回声算法，当语音信号通过所述ath8809的39引脚输入到所述ath8809后，通过所述ath8809的内部滤波器和消回声算法后从所述ath8809的47引脚输出。所述ath8809自带功放，可调节增益系数来调节喇叭和麦克风的放大系数。所述mcu模块通过所述串口与所述ath8809通讯，从而发送控制信号给所述ath8809，所述回声抑制模块可保证通话质量，送话、受话顺畅，清晰无杂音，声音不沙哑。
9.一个优选方案是，所述网口模块包括型号为w5500的第四芯片以及型号为rj45的网口，所述第四芯片与网口电连接，所述第四芯片内部嵌入了tcp/ip协议和phy和mac，所述mcu模块通过spi接口与所述第四芯片通讯连接。
10.由上述方案可见，所述w5500内部嵌入了tcp/ip协议和phy和mac，当收到数据后，所述mcu模块通过所述spi接口获取接收到的数据，也通过所述spi接口将需要发送的数据发送出去。w5500属于硬件解码，操作步骤简单。
11.一个优选方案是，所述mcu模块与所述第四芯片连接处串联有第一电阻，所述第一电阻的阻值为10ω。
12.由上述方案可见，所述第一电阻用于增强所述mcu模块与所述第四芯片通讯的抗干扰能力。
13.一个优选方案是，所述第二芯片电连接有led灯，当所述电源模块与限定电压存在差异时，所述led灯显示不同的颜色。
14.由上述方案可见，所述第二芯片通过外接所述led灯可以观察充电状态，当所述电源模块的电压低于限定电压，通过所述第一mos管给所述电源模块充电，所述led灯显示为绿色；当所述电源模块的电压充满时，所述第一mos管断掉给所述电源模块供电，所述led灯显示为红色。
15.一个优选方案是，所述mcu模块的芯片型号为stm32f103，所述第一芯片的型号为ltc2943，所述第二芯片的型号为slm6900。
16.由上述方案可见，stm32f103是最常用的stm32单片机，性价比高，通过外部晶振给
所述mcu模块提供频率工作，抗干扰能力更强，即使在恶劣的工作环境，也可以稳定的工作。
17.一个优选方案是，所述第一mos管和所述第二mos管的型号均为ao4459，所述第三mos管的型号为fdn358p。
18.由上述方案可见，所述ao4459的s,d极间最大电流为6.5a，s,d极间的最大电压为30v，4脚为低电平，其内部的p沟道场效应管导通（相当于开关 闭合），其5－8脚输出5v电压（5v-usb1）；所述fdn358p的驱动电压最大值为10v，最小值为10v，4.5v。
19.一个优选方案是，所述第一芯片的1、2引脚连接有第二电阻r206，所述第一芯片通过i2c的通讯方式与所述mcu模块连接。
20.由上述方案可见，所述第二电阻r206作为连接电量计算电阻，所述连接电量计算电阻与所述第一芯片的1、2引脚连接，通过积分累加经过电阻的电量来得出所述电源模块的电量（包括剩余电量），所述第一芯片通过i2c的通讯方式和所述mcu模块连接，当收到所述mcu模块的询问信号后，所述第一芯片反馈剩余电量给所述mcu模块，所述mcu模块通过控制第一三极管q3和第二三极管q8来控制所述第一mos管的开关，所述第一mos管用于控制所述电源模块的放电。
21.一个优选方案是，所述电源模块的芯片型号为xl1509，输入端连接有第一电解电容、第二电解电容以及第一电容，输出端连接有电感、第三电解电容以及第二电容。
22.由上述方案可见，输入电压经过an1a，进行宽电压处理，输出1脚正伏经过磁珠l4处理后，依次连接第一电解电容、第二电解电容以及第一电容，再进入所述xl1509，输出依次经过所述电感、所述第三电解电容以及所述第二电容。
附图说明
23.图1是本实用新型的整体框图；
24.图2是所述电源模块的电路原理图；
25.图3是所述充放电模块的电路原理图；
26.图4是所述电量计算模块的电路原理图；
27.图5是所述应急输出模块的电路原理图；
28.图6是所述mcu模块的电路原理图；
29.图7是所述回声抑制模块的电路原理图；
30.图8是所述网口模块的电路原理图。
具体实施方式
31.如图1至图8所示，在本实施例中，本实用新型包括电源模块1、充放电模块2、电量计算模块3、应急输出模块4以及mcu模块5，所述电量计算模块3与所述mcu模块5通讯连接，所述电量计算模块3包括第一芯片和第一mos管，所述第一芯片与所述电源模块1电连接，所述第一芯片反馈剩余电量给所述mcu模块5，所述mcu模块5通过所述第一mos管控制所述电源模块1的放电，所述充放电模块2包括第二芯片和第二mos管，所述第二芯片与所述电量计算模块3电连接，所述第二芯片通过所述第二mos管对所述电源模块1进行充放电，所述应急输出模块4包括第三mos管，所述mcu模块5通过所述第三mos管对外部模块进行供电，所述mcu模块5的输入端电连接有da转换模块6，所述mcu模块5的输出端电连接有ad转换模块7，
所述mcu模块5的输出端通讯连接有网口模块8。
32.在本实施例中，所述将语音信号转化为数字信号的转接板还包括回声抑制模块9，所述回声抑制模块9包括型号为ath8809的第三芯片，所述mcu模块5通过串口与所述第三芯片实现通讯，从而发送控制信号给所述第三芯片。
33.在本实施例中，所述网口模块8包括型号为w5500的第四芯片以及型号为rj45的网口，所述第四芯片与网口电连接，所述第四芯片内部嵌入了tcp/ip协议和phy和mac，所述mcu模块5通过spi接口与所述第四芯片通讯连接。
34.在本实施例中，所述mcu模块5与所述第四芯片连接处串联有第一电阻，所述第一电阻的阻值为10ω。
35.在本实施例中，所述第二芯片电连接有led灯，当所述电源模块1与限定电压存在差异时，所述led灯显示不同的颜色。
36.在本实施例中，所述mcu模块5的芯片型号为stm32f103，所述第一芯片的型号为ltc2943，所述第二芯片的型号为slm6900。
37.在本实施例中，所述第一mos管和所述第二mos管的型号均为ao4459，所述第三mos管的型号为fdn358p。
38.在本实施例中，所述第一芯片的1、2引脚连接有第二电阻r206，所述第一芯片通过i2c的通讯方式和所述mcu模块5连接。
39.在本实施例中，所述电源模块1的芯片型号为xl1509，输入端连接有第一电解电容e28、第二电解电容e29以及第一电容c147，输出端连接有电感l4、第三电解电容e31以及第二电容c145。
40.本实用新型的工作原理：所述第一芯片与所述电源模块电连接，所述第一芯片反馈剩余电量给所述mcu模块，所述mcu模块通过所述第一mos管控制所述电源模块的放电，所述第二芯片与所述电量计算模块电连接，所述第二芯片通过所述第二mos管对所述电源模块进行充放电，所述mcu模块检测到市电断开后，所述mcu模块通过控制第一三极管q1和第一三极管q4来控制所述第三mos管的导通，这时切换为所述电源模块供电，所述将语音信号转化为数字信号的转接板给外部供电12v，所述mcu模块的输入端电连接有da转换模块，所述mcu模块的输出端电连接有ad转换模块，所述mcu模块的输出端通讯连接有网口模块。