基于百度AI语音识别的无线互联网语音呼叫电路的制作方法

本发明属于信息技术领域，具体涉及一种基于百度ai语音识别的无线互联网语音呼叫电路。

背景技术：

随着我国的科技发展和社会的进步，老年人的人口比例日益增加，我国也早已步入老年化社会。然而现代社会独生子女的比例占多数，并且大部分都常年在外工作，因而无暇照顾老年人。老年人的空巢独居和健康问题，特别是生活难以自理的失能或半失能老年人，越来越成为一个备受关注的社会问题。

许多老年人选择入住养老院，但一般养老院的护理工往往人手有限，护理人员的劳动强度大，可能导致被监护者的需求得不到及时处理。无线网络技术与物联网技术的发展为老年人的监护照顾提供了一种新思路：一些无线定位求助系统可以对老年人进行实时定位，当老年人发生危险时按下紧急按钮，以简单本地报警或远程报警的方式通知护工或监护人，但是这种方式无法准确获知老年人的需求信息；有些老年人监护系统通过佩戴在手腕上的智能手表实时监测老年人身体状况，从而发送紧急报警提醒，但是使用复杂，价格偏高，无法得到大规模推广。目前这些系统并没有考虑到老年人的特殊限制，一般老年人的求救指令基本以语音信息为主，当他们有所需求时需要及时获取语音信息的关键内容，利用人工智能手段进行自动判别，并将需求传达给监护人员实施一对一服务。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于百度ai语音识别的无线互联网语音呼叫电路。基于此发明电路，老年人可通过无线wifi网络主动发送求助指令和语音信息，服务器端可以通过语音识别技术自动进行语音关键词的智能识别，以达到无人状态下也能实施协助监护的目标。

本发明包括通信与处理模块、电源模块、语音编解码模块、语音记录模块、语音接口模块。电源模块分别与通信与处理模块、语音编解码模块、语音记录模块电源连接，为各个模块提供电能。通信与处理模块与语音编解码模块和语音记录模块信号连接，语音编解码模块与语音接口模块信号连接。

所述的通信与处理模块由主控芯片ic1、滤波器fl1、天线e1、晶振y1、9个电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、一个电阻r1、一个功率电感l1、一个按键s1组成。主控芯片ic1的10脚、54脚、44脚、39脚、37脚与电源模块电路中的3.3v电压输出端以及瓷片电容c3、c4、c5、c6、c7的一端相连。瓷片电容c3、c4、c5、c6、c7的另一端连接到数字地。主控芯片ic1的32脚与电阻r1的一端与瓷片电容c1的一端相连。电阻r1的另一端连接到电源模块电路中的3.3v电压输出端。瓷片电容c1的另一端连接到数字地。主控芯片ic1的31脚与滤波器fl1的1脚相连。滤波器fl1的3脚与功率电感l1的一端相连，功率电感l1的另一端与瓷片电容c2的一端和天线e1的1脚、数字地相连。瓷片电容c2的另一端接数字地，天线e1的2脚接数字地。滤波器fl1的2脚和4脚相连到数字地。

所述的电源模块由变压器t1、四个稳压二极管d1、d2、d3、d4、两个电源驱动芯片ic2、ic3、三个电解电容ec1、ec2、ec3、两个瓷片电容c10、c11、一个电阻r2组成。变压器t1的3脚接稳压二极管d1的阳极与稳压二极管d3的阴极。变压器t1的4脚接稳压二极管d2的阳极与稳压二极管d4的阴极。稳压二极管d1、d2的阴极与电解电容ec3的正极、瓷片电容c10的一端与电源驱动芯片ic2的1脚相连。稳压二极管d3、d4的阳极与电解电容ec3的负极、瓷片电容c10的另一端、电源驱动芯片ic2的2脚、瓷片电容c11的一端连接到模拟地。瓷片电容c11的另一端和电源驱动芯片ic2的3脚、电源驱动芯片ic3的1脚、电解电容ec1的正极连接。电解电容ec1的负极、电解电容ic3的2脚与电解电容ec2的负极接模拟地。电源驱动芯片ic3的3脚与电解电容ec2的正极相连作为输出端。电阻r2的一端接模拟地，另一端接数字地。

所述的语音编解码模块包括编解码芯片ic4、晶振y2、五个电感l1、l2、l3、l4、l5、两个电解电容ec4、ec5、十一个瓷片电容c12、c13、c14、c15、c16、c17、c18、c19、c20、c21、c22、十七个电阻r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19组成。编解码芯片ic4的32脚、26脚、21脚、10脚、8脚连接到电源模块的输出端，编解码芯片ic4的28脚、24脚、20脚、9脚、33脚相连到数字地。编解码芯片ic4的11脚与电阻r9的一端相连，r9的另一端与晶振y2的3脚相连。编解码芯片ic4的12脚与电阻r10的一端相连，电阻r10的另一端与电阻r7、主控芯片ic1的3脚连接。电阻r7的另一端与电源模块输出端相连。编解码芯片ic4的13脚与电阻r11的一端相连，电阻r11的另一端与电阻r6、主控芯片ic1的2脚连接。电阻r6的另一端与电源模块输出端相连。编解码芯片ic4的14脚与电阻r12的一端相连，电阻r12的另一端与电阻r5、主控芯片ic1的50脚连接。电阻r5的另一端与电源模块输出端相连。编解码芯片ic4的16脚与电阻r14的一端相连，电阻r14的另一端与电阻r3、主控芯片ic1的45脚连接。电阻r3的另一端与电源模块输出端相连。编解码芯片ic4的17脚与电阻r15的一端相连，电阻r15的另一端与电阻r8、主控芯片ic1的1脚连接。电阻r8的另一端与电源模块输出端相连。编解码芯片ic4的18脚与电阻r16的一端相连，电阻r16的另一端与电阻r7、主控芯片ic1的4脚连接。电阻r7的另一端与电源模块输出端相连。编解码芯片ic4的4脚与瓷片电容c12的一端连接，瓷片电容c12的另一端与语音接口模块的音频插座j2的1脚连接。编解码芯片ic4的3脚与瓷片电容c13的一端相连，瓷片电容c13的另一端与电阻r17、音频插座j2的2脚连接。电阻r17的另一端与r18的一端相连到电感l5的一端，电感l5的另一端与电解电容ec5的正极、瓷片电容l5的一端相连到编解码芯片ic4的1脚。电解电容ec5的负极与瓷片电容c23的另一端相连到数字地。电阻r18的另一端与瓷片电容c19的一端相连到音频插座j3的2脚。瓷片电容c19的另一端与编解码芯片ic4的6脚连接。编解码芯片ic4的25脚与电感l1的一端相连，电感l1的另一端与语音接口模块的喇叭ls1的1脚、瓷片电容c15的一端连接。瓷片电容c15的另一端连接到数字地。编解码芯片ic4的23脚与电感l2的一端相连，电感l2的另一端与瓷片电感c16的一端、语音接口模块的喇叭ls1的2脚连接。瓷片电容c16的另一端连接到数字地。编解码芯片ic4的22脚与电感l3的一端相连，电感l3的另一端与瓷片电感c17的一端、语音接口模块的喇叭ls2的1脚连接。瓷片电容c17的另一端连接到数字地。编解码芯片ic4的19脚与电感l4的一端相连，电感l4的另一端与瓷片电感c18的一端、语音接口模块的喇叭ls2的2脚连接。瓷片电容c18的另一端连接到数字地。编解码芯片ic4的27脚与电解电容ec4的正极、瓷片电容c20的一端相连。电解电容ec4的负极与瓷片电容c20的另一端相连到数字地。晶振y2的1脚与电阻r19的一端相连，电阻r19的另一端与晶振y2的4脚、瓷片电容c21、c22的一端连接到电源模块的输出端。瓷片电容c21、c22的另一端连接到数字地。晶振y2的2脚接到数字地。

所述的语音记录模块包括一个带sd卡的卡槽sd1、五个电阻r20、r21、r22、r23、r24。带sd卡的卡槽sd1的2脚、3脚、5脚、7脚分别与电阻r20、r21、r22、r23、r24的一端相连，电阻r20、r21、r22、r23、r24的另一端相连到电源模块的输出端。带sd卡的卡槽sd1的4脚与电阻r24的一端连接到电源输出端，电阻r24的另一端与带sd卡的卡槽sd1的9脚连接。带sd卡的卡槽sd1的6脚与10脚连接到数字地。

所述的语音接口模块包括两个喇叭ls1、ls2、两个音频插座j1、j2、两个咪头mic1、mic2、两个电阻r25、r26。音频插座j1的1脚与电阻r25的一端、编解码模块的瓷片电容c12一端以及咪头mic1的一端连接，电阻r25的另一端接数字地，mic1的另一端与音频插座j1的3脚、4脚连接。音频插座j1的2脚、5脚与编解码模块的瓷片电容c13的一端连接。音频插座j2的1脚与电阻r26的一端、编解码模块的瓷片电容c14一端以及咪头mic2的一端连接，电阻r26的另一端接数字地，mic2的另一端与音频插座j2的3脚、4脚连接。音频插座j2的2脚、5脚与编解码模块的瓷片电容c13的一端连接。喇叭ls1的1脚、2脚分别与编解码模块的电感l1、l2的一端连接。喇叭ls2的1脚、2脚分别与编解码模块的电感l3、l4的一端连接。

本发明所涉及的变压器t1、主控芯片ic1、电源驱动芯片ic2、ic3、编解码芯片ic4、滤波器fl1、天线e1、晶振y1、sd卡卡槽sd1、音频插座j1、j2都采用成熟器件，变压器t1采用美信公司的db-10va，主控芯片ic1采用德州仪器公司的cc3220，电源驱动芯片ic2采用意法半导体的78l05，电源驱动芯片ic3采用ams1117，编解码芯片ic4采用wolfson公司的wm8960，滤波器fl1采用tdk公司的dea202450bt-1294c1-h，天线e1采用taiyoyuden公司的ah316m245001-t，晶振y1采用epson公司的q24fa20h0039600，sd卡卡槽sd1采用hrs公司的dm3at-sf-pejm5,音频插座j1、j2采用telesky的pj-392。

本发明所涉及的基于无线wifi通信的互联网语音呼叫电路，可广泛应用于家居孤寡老人的远程语音求助。相比于背景技术，本发明的有益效果是：在简单按键报警功能的基础上，增加了无线语音呼叫功能，语音输入采用了双mic降噪技术，能有效地提升音质，同时服务器端采用百度ai语音识别引擎实现语音关键词的鉴别与提取，用人工智能方式实现语音识别处理，增强了用户体验。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图；

图2是本发明通信与处理模块的电路原理图；

图3是本发明电源模块的电路原理图；

图4是本发明语音编解码模块的电路原理图；

图5是本发明语音记录模块的电路原理图；

图6是本发明语音接口模块的电路原理图；

图7是本发明的整体应用框图。

具体实施方式

下面结合附图对基于百度ai语音识别的无线互联网语音呼叫电路进行详细说明。附图1中各功能模块的作用如下：通信与处理模块1：对语音数据进行发送、接收、变换、控制等操作；电源模块2：提供整个电路的工作电源；语音编解码模块3：对语音信号进行编码、解码等操作；语音记录模块4：对输入输出的语音信号进行存储操作；语音接口模块5：提供双路语音信号输入输出接口控制。

如图1所示，电源模块2给通信与处理模块1、语音编解码模块3提供3.3v电源。语音接口模块5负责将语音信号输入给语音编解码模块3，以及将语音编解码模块3解码后的语音输出。通信与处理模块1负责将语音编解码模块3编码后的数据处理后储存在语音记录模块4，并通过无线wifi网络发送出去，并且将接收到的语音信号发送给语音编解码模块3进行解码。

如图2所示，通信与处理模块包括主控芯片ic1、滤波器fl1、天线e1、晶振y1、9个电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、一个电阻r1、一个功率电感el1、一个按键s1。其中，主控芯片ic1采用德州仪器公司的cc3220芯片，滤波器fl1采用tdk公司的dea202450bt-1294c1-h，天线e1采用taiyoyuden公司的ah316m245001-t，晶振y1采用epson公司的q24fa20h0039600。主控芯片ic1的10脚、54脚、44脚、39脚、37脚与3.3v电压输出端连接，分别跨接瓷片电容c6、c7、c3、c4、c5到数字地。主控芯片ic1的32脚跨接电阻r1到3.3v电压输出端、跨接瓷片电容c1到数字地。主控芯片ic1的31脚与滤波器fl1的1脚连接。主控芯片ic1的56脚分别跨接编解码模块的电阻r4到3.3v输入端、电阻r12到编解码芯片ic4的14脚。主控芯片ic1的57脚跨接按键s1到数字地。主控芯片ic1的45脚跨接编解码模块的电阻r3到3.3v输入端、跨接r14到编解码芯片ic4的16脚。主控芯片ic1的1脚跨接编解码模块的电阻r8到3.3v输入端、跨接r15到编解码芯片ic4的17脚。主控芯片ic1的2脚跨接编解码模块的电阻r5到3.3v输入端、跨接电阻r11到编解码芯片ic4的13脚。主控芯片ic1的3脚跨接编解码模块的电阻r6到3.3v输入端、跨接电阻r10到编解码芯片ic4的12脚。主控芯片ic1的4脚跨接编解码模块的电阻r7到3.3v输入端、跨接电阻r16到编解码芯片ic4的18脚。主控芯片ic1的5脚跨接存储模块的电阻r22到3.3v输入端、与带sd卡的卡槽sd1的5脚连接。主控芯片ic1的6脚跨接存储模块的电阻r23到3.3v输入端、与带sd卡的卡槽sd1的7脚连接。主控芯片ic1的7脚跨接存储模块的电阻r21到3.3v输入端、与带sd卡的卡槽sd1的3脚连接。主控芯片ic1的8脚跨接存储模块的电阻r20到3.3v输入端、与带sd卡的卡槽sd1的2脚连接。主控芯片ic1的23脚跨接瓷片电容c8到数字地，与晶振y1的1脚连接。主控芯片ic1的22脚跨接瓷片电容c9到数字地，与晶振y1的3脚连接。晶振y1的2脚和4脚接数字地。滤波器fl1的3脚跨接功率电感el1到瓷片电容c2，连接到天线e1的1脚。天线e1的1脚和2脚接数字地。主控芯片ic1由armcortex-m4和网络处理器mcu组成，具有低功耗、片上资源丰富、性能强大的特点。主控芯片ic1通过i2s总线与编解码芯片ic4进行音频数据传输，通过i2c总线对编解码芯片ic4进行相关寄存器配置，通过spi总线与sd卡模块进行数据传输。

如图3所示，电源模块由变压器t1、四个稳压二极管d1、d2、d3、d4、两个电源驱动芯片ic2、ic3、三个电解电容ec1、ec2、ec3、两个瓷片电容c10、c11、一个电阻r2组成。变压器t1采用美信公司的db-10va，实现220v交流电变为低压交流电。四个稳压二极管d1、d2、d3、d4实现桥式整流电路，实现低压交流电转换为直流电。电源驱动芯片ic2采用意法半导体公司的78l05，实现整流后的直流电转换为5v直流电。电源驱动芯片ic3采用ams1117，将5v直流电转换为3.3v直流电。变压器t1的1脚、2脚分别与220v交流电的正极、负极连接。变压器的3脚跨接稳压二极管d1到电源驱动芯片ic2的1脚、跨接电解电容ec3、瓷片电容c10到模拟地；跨接稳压二极管d3到电解电容ec3、瓷片电容c10、电源驱动芯片ic2的2脚。电源驱动芯片ic2的3脚跨接瓷片电容c11、电解电容ec1到模拟地，与电源驱动芯片ic3的1脚。电源驱动芯片ic3的2脚与模拟地连接，电源驱动芯片ic3的3脚跨接电解电容ec2到模拟地，作为输出端。

如图4所示，语音编解码模块包括编解码芯片ic4、晶振y2、五个电感l1、l2、l3、l4、l5、两个电解电容ec4、ec5、十一个瓷片电容c12、c13、c14、c15、c16、c17、c18、c19、c20、c21、c22、十七个电阻r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19组成。其中，编解码芯片ic4采用wolfson公司的wm8960。编解码芯片ic4的32脚、26脚、21脚、10脚、8脚连接到3.3v电源输出端，编解码芯片ic4的28脚、26脚、24脚、9脚、33脚连接到数字地。编解码芯片ic4的11脚跨接电阻r9到晶振y2的3脚。编解码芯片ic4的12脚、13脚、14脚、16脚、17脚、18脚分别跨接电阻r10、r11、r12、r14、r15、r16到主控芯片ic1的3脚、2脚、56脚、45脚、1脚、4脚。编解码芯片ic4的4脚跨接瓷片电容c12到音频插座j1的1脚。编解码芯片ic4的3脚跨接瓷片电容c13到电阻r17。编解码芯片ic4的5脚跨接瓷片电容c14到音频插座j2的1脚。编解码芯片ic4的6脚跨接瓷片电容c19到电阻r18。编解码芯片ic4的25脚跨接电容l1到瓷片电容c15和喇叭ls1的1脚。编解码芯片ic4的23脚跨接电容l2到瓷片电容c16和喇叭ls1的2脚。编解码芯片ic4的22脚跨接电容l3到瓷片电容c17和喇叭ls2的1脚。编解码芯片ic4的19脚跨接电容l4到瓷片电容c18和喇叭ls2的2脚。编解码芯片ic4的27脚跨接电解电容ec4和瓷片电容c20到数字地。编解码芯片ic4的1脚跨接电解电容ec5、瓷片电容c23到数字地，跨接电感l5到电阻r17和r18。编解码芯片ic4是一款低功耗、高质量的音频处理器，该芯片带有一个hi-fi级数字信号处理内核，支持3d硬件环绕音效。编码过程中，声音通过咪头采集输入到编解码芯片，芯片将编码后的数据通过i2s总线输出到主控芯片；解码过程中，主控芯片将需要解码的数据通过i2s总线输入到编解码芯片，芯片将数据解码后通过喇叭播放。

如图5所示，语音记录模块包括一个带sd卡的卡槽sd1、五个电阻r20、r21、r22、r23、r24。其中，带sd卡的卡槽sd1采用hrs公司的dm3at-sf-pejm5。带sd卡的卡槽sd1的2脚、3脚、5脚、7脚分别跨接r20、r21、r22、r23到3.3v电源输出端。带sd卡的卡槽sd1的4脚与3.3v电源输出端连接，跨接r24到9脚。带sd卡的卡槽sd1的10脚连接到数字地。通过将语音编码后存储在语音记录模块，用户可以追踪早期的语音数据，最大支持16gb存储。

如图6所示，语音接口模块包括两个喇叭ls1、ls2、两个音频插座j1、j2、两个咪头mic1、mic2、两个电阻r25、r26。其中，音频插座j1、j2采用telesky公司的pj-392。音频插座j1的1脚跨接电阻r25到数字地，跨接瓷片电容c12到编解码芯片ic4的4脚。音频插座j1的2脚和5脚连接，跨接电阻r17到电感l5和r18。音频插座j1的3脚、4脚和喇叭的一端连接。音频插座j2的1脚跨接电阻r26到数字地，跨接瓷片电容c14到编解码芯片ic4的5脚。音频插座j2的2脚和5脚连接，跨接电阻r18到电感l5和r17。音频插座j2的3脚、4脚和喇叭的一端连接。双咪头实现了双mic降噪功能，双mic降噪最大化地将外界噪音消除，保证了语音信号的输入质量，双喇叭技术保证了输出语音信号的强度与方向性。

本发明的整体应用框架如图7所示，基于百度ai语音识别的无线互联网语音呼叫电路利用无线wifi通信上传求助信息与需求语音，用户在语音呼叫端按下开启按键并进行讲话，语音信息可以以离线和在线两种形式传输到手机上，手机上对应的app软件也可以作为语音呼叫端。除此之外，本发明还引入语音关键词识别功能，如当识别出语音信息中有购物相关的关键词时，手机端可以自动在淘宝或者亚马逊进行相应商品的信息推送。因此，本发明所涉及的无线互联网语音呼叫电路具有便捷性与智能性，功能简便，使用方便，适合于广大老年人，协助护理工完成对老年人的智能监护。

综上，本发明将语音信息识别成关键词后通过无线wifi方式通知护工或监护人，避免携带和使用对讲机或手机等复杂设备。考虑到老年人的实际生活水平和特殊功能需求，本发明以功能集中、操作简单、成本低廉等人性化与智能化为设计标准，因此具有很大的应用价值与社会意义。