專利名稱：基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗干擾聲控器，特別涉及以聲音脈沖為識(shí)別信號(hào)的一種基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的基于微控制器的聲控器多以語(yǔ)音為識(shí)別信號(hào)，采用價(jià)格較高的語(yǔ)音識(shí)別芯片，適用于非特定用戶的語(yǔ)音識(shí)別芯片則更加昂貴。而以聲音脈沖為識(shí)別信號(hào)的聲控器，如專利號(hào)ZL201020173581. 6的公開的“抗干擾聲控開關(guān)裝置”，需要在拾取時(shí)間內(nèi)連續(xù)發(fā)出特定次數(shù)聲音。該裝置雖然提高了準(zhǔn)確性和可靠性，但若在同一空間內(nèi)應(yīng)用多個(gè)開關(guān)裝置，用戶的一次指令便會(huì)打開多個(gè)開關(guān)。又如專利號(hào)ZL93233096. 7的公開的“多功能聲控器”，該裝置對(duì)掌聲間隔和次數(shù)有嚴(yán)格的要求，操作有難度，同樣不能預(yù)設(shè)指令，也不能在開啟開關(guān)后對(duì)電器作進(jìn)一步控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器，麥克風(fēng)經(jīng)信號(hào)放大電路與單片機(jī)相連，可采集聲音脈沖；儲(chǔ)存模塊可存儲(chǔ)預(yù)錄制指令；指示燈幫助指示工作狀態(tài)。基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器，可在接收信號(hào)與預(yù)錄信號(hào)比較、被識(shí)別后，繼續(xù)等待用戶指令，對(duì)電器作進(jìn)一步的各種控制。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明提供的聲控器包括麥克風(fēng)、儲(chǔ)存器、單片機(jī)、聲控放大電路和指示燈；單片機(jī)分別與聲控放大電路、儲(chǔ)存器、指示燈和被控制電器連接，聲控放大電路再與麥克風(fēng)連接。所述的單片機(jī)為ATmegal6L-8PI單片機(jī)，儲(chǔ)存器為ATMC02儲(chǔ)存器，是一個(gè)I位串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，該儲(chǔ)存器通過(guò)IIC總線接口進(jìn)行操作；聲控放大電路為帶有MSMAS42Z型硅麥克風(fēng)及l(fā)m358放大器芯片的電路；所述單片機(jī)的PB3/ AI1/0C0引腳與所述聲控放大電路輸出端口連接，所述單片機(jī)的SDA/PC1和SCL/PC0引腳與儲(chǔ)存器的SDA、SCL引腳相連。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，具有的有益效果是
本發(fā)明可預(yù)錄入指令、抗干擾能力極強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、用戶被識(shí)別后可給出多種指令作進(jìn)一步控制。分別作為在同一空間內(nèi)多個(gè)電器的聲控器時(shí)，因?yàn)殇浫胫噶畈煌?，不同聲控器之間不會(huì)相互影響。系統(tǒng)價(jià)格低于使用語(yǔ)音模塊的聲控器。本發(fā)明可預(yù)錄、抗干擾能力極強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、用戶被識(shí)別后可給出多種指令作進(jìn)一步控制，尤其適于家庭電器的簡(jiǎn)單控制。


圖1是聲控電扇模塊圖。圖2是麥克風(fēng)與信號(hào)放大電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。以聲控電風(fēng)扇為例
如圖1所示，包括麥克風(fēng)、儲(chǔ)存器、單片機(jī)、聲控放大電路和指示燈；單片機(jī)分別與聲控放大電路、儲(chǔ)存器、指示燈和被控制電器(如聲控電風(fēng)扇)連接，聲控放大電路再與麥克風(fēng)連接。如圖2所示，所述的單片機(jī)為ATmegal6L-8PI單片機(jī)，儲(chǔ)存器為ATMC02儲(chǔ)存器， 是一個(gè)I位串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，該儲(chǔ)存器通過(guò)IIC總線接口進(jìn)行操作；聲控放大電路為帶有MSMAS42Z型硅麥克風(fēng)及l(fā)m358放大器芯片的電路；所述單片機(jī)的PB3/AI1/0C0引腳與所述聲控放大電路輸出端口連接，所述單片機(jī)的SDA/PC1和SCL/ PCO引腳與儲(chǔ)存器的SDA、SCL引腳相連。聲控電風(fēng)扇與單片機(jī)的PD5/0C1A接口相連。麥克風(fēng)經(jīng)聲控放大電路與單片機(jī)相連，可采集聲音脈沖；儲(chǔ)存模塊可存儲(chǔ)預(yù)錄制指令；指示燈幫助指示工作狀態(tài)?；趩纹瑱C(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器可在接收聲音信號(hào)與預(yù)錄抗干擾信號(hào)比較、被識(shí)別后，繼續(xù)等待用戶指令，對(duì)風(fēng)扇作進(jìn)一步的各種控制。麥克風(fēng)采集的聲音脈沖信號(hào)經(jīng)聲控放大電路放大至合適倍數(shù)后，將已放大的聲音脈沖信號(hào)接入單片機(jī)比較輸入端。當(dāng)輸入信號(hào)電壓值高于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)比較電壓時(shí)，單片機(jī)判斷捕捉到此聲音脈沖信號(hào)。用戶可預(yù)先錄制開啟指令存入儲(chǔ)存模塊。當(dāng)聲控器處于預(yù)先錄制模式時(shí)，用戶可隨意錄入三個(gè)互相間隔時(shí)間不超過(guò)1500毫秒的聲音脈沖。單片機(jī)分別提取出第一個(gè)與第二個(gè)聲音脈沖之間、第二個(gè)與第三個(gè)聲音脈沖之間的時(shí)間間隔(分辨率為10毫秒)，將其存入ATMC02儲(chǔ)存器。之后，指示燈亮起提示完成對(duì)預(yù)錄入指令的采樣和儲(chǔ)存。掉電時(shí)， AT24C02儲(chǔ)存器內(nèi)的信息不會(huì)丟失。單片機(jī)電路通電后，讀取AT24C02儲(chǔ)存器內(nèi)的預(yù)錄入指令，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)準(zhǔn)備識(shí)別用戶指令。當(dāng)聲控器處于識(shí)別模式時(shí)，將在接收到第一個(gè)聲音脈沖信號(hào)后開始計(jì)時(shí)，等待第二個(gè)聲音脈沖信號(hào)。若接收到第二個(gè)聲音脈沖信號(hào)與第一個(gè)之間時(shí)間間隔與預(yù)錄入指令的間隔不等，或者等待時(shí)間超過(guò)1500毫秒，則單片機(jī)判斷為接收到干擾信號(hào)，返回識(shí)別模式的最初狀態(tài)。若接收到第二個(gè)聲音脈沖信號(hào)與第一個(gè)之間時(shí)間間隔與預(yù)錄入指令的間隔相等，則等待第三個(gè)聲音脈沖信號(hào)。同理，當(dāng)且僅當(dāng)三個(gè)聲音脈沖之間的兩個(gè)時(shí)間間隔都與預(yù)錄入聲音脈沖相等時(shí)， 用戶發(fā)出的指令才能通過(guò)識(shí)別。之后指示燈亮起，提示用戶聲控器識(shí)別用戶成功。識(shí)別到聲音脈沖指令后，則讀取隨后4秒內(nèi)的聲音脈沖次數(shù)?！?次”則使電風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)；“1次” 使風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)并自動(dòng)設(shè)定為第一檔轉(zhuǎn)速；“2次”使電風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)并自動(dòng)設(shè)定為第二檔轉(zhuǎn)速。若電風(fēng)扇處于運(yùn)行狀態(tài)，聲控器識(shí)別到聲音脈沖，則讀取隨后4秒內(nèi)的聲音脈沖次數(shù)。“0次”使風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)為待機(jī)狀態(tài)；“1次”自動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一檔轉(zhuǎn)速；“2次”自動(dòng)轉(zhuǎn)換為第二檔轉(zhuǎn)速。識(shí)別成功、提示燈亮起后，聲控器會(huì)計(jì)數(shù)接下來(lái)4秒鐘內(nèi)讀取到的聲音脈沖個(gè)數(shù)。 由此用戶可以在4秒鐘內(nèi)擊掌數(shù)次，完成對(duì)電器的進(jìn)一步控制指令的發(fā)出。不同的聲音脈沖次數(shù)(如0次、1次、2次…)，對(duì)應(yīng)不同的控制指令。控制指令發(fā)出后，聲控器轉(zhuǎn)為識(shí)別模式的最初狀態(tài)，等待下一次識(shí)別。 需要指出的是，所述接收到的聲音脈沖間隔與預(yù)錄入聲音脈沖間隔相比較時(shí)，由于脈沖間隔難以完全相等，人對(duì)時(shí)間節(jié)奏的感覺(jué)也不準(zhǔn)確。為減小用戶識(shí)別難度，預(yù)錄入的時(shí)間間隔數(shù)各加上和減去一個(gè)誤差時(shí)間，成為識(shí)別區(qū)間。接收到的時(shí)間間隔落在這個(gè)識(shí)別區(qū)間內(nèi)即為有效。實(shí)驗(yàn)表明，若時(shí)間間隔小于500毫秒，則誤差可取60毫秒；若時(shí)間間隔大于500毫秒，則誤差可取100毫秒。此時(shí)既能保證準(zhǔn)確識(shí)別，又不會(huì)對(duì)用戶使用造成困難。
權(quán)利要求
1.一種基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器，其特征在于包括麥克風(fēng)、儲(chǔ)存器、單片機(jī)、聲控放大電路和指示燈；單片機(jī)分別與聲控放大電路、儲(chǔ)存器、指示燈和被控制電器連接，聲控放大電路再與麥克風(fēng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器，其特征在于所述的單片機(jī)為ATmegal6L-8PI單片機(jī)，儲(chǔ)存器為AT24C02儲(chǔ)存器，是一個(gè)I位串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，該儲(chǔ)存器通過(guò)IIC總線接口進(jìn)行操作；聲控放大電路為帶有MSMAS42Z型硅麥克風(fēng)及l(fā)m358放大器芯片的電路；所述單片機(jī)的PB3/AI1/0C0引腳與所述聲控放大電路輸出端口連接，所述單片機(jī)的SDA/PC1和SCL/PC0引腳與儲(chǔ)存器的SDA、 SCL引腳相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于單片機(jī)的可預(yù)錄抗干擾聲控器。包括麥克風(fēng)、儲(chǔ)存器、單片機(jī)、聲控放大電路和指示燈；單片機(jī)分別與聲控放大電路、儲(chǔ)存器、指示燈和被控制電器連接，聲控放大電路再與麥克風(fēng)連接。本發(fā)明可預(yù)錄入指令、抗干擾能力極強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、用戶被識(shí)別后可給出多種指令作進(jìn)一步控制。分別作為在同一空間內(nèi)多個(gè)電器的聲控器時(shí)，因?yàn)殇浫胫噶畈煌?，不同聲控器之間不會(huì)相互影響。系統(tǒng)價(jià)格低于使用語(yǔ)音模塊的聲控器。本發(fā)明可預(yù)錄、抗干擾能力極強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、用戶被識(shí)別后可給出多種指令作進(jìn)一步控制，尤其適于家庭電器的簡(jiǎn)單控制。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102540946SQ20121003320
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者劉禹廷, 徐志農(nóng), 朱玲玲, 林嘉穎, 趙逸棟 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)