專利名稱：一種基于單片機的可預(yù)錄抗干擾聲控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種 抗干擾聲控器，特別涉及以聲音脈沖為識別信號的一種基于單片機的可預(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音為識別信號，采用價格較高的語音識別芯片，適用于非特定用戶的語音識別芯片則更加昂貴。而以聲音脈沖為識別信號的聲控器，如專利號ZL201020173581. 6的公開的“抗干擾聲控開關(guān)裝置”，需要在拾取時間內(nèi)連續(xù)發(fā)出特定次數(shù)聲音。該裝置雖然提高了準確性和可靠性，但若在同一空間內(nèi)應(yīng)用多個開關(guān)裝置，用戶的一次指令便會打開多個開關(guān)。又如專利號ZL93233096. 7的公開的“多功能聲控器”，該裝置對掌聲間隔和次數(shù)有嚴格的要求，操作有難度，同樣不能預(yù)設(shè)指令，也不能在開啟開關(guān)后對電器作進一步控制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種基于單片機的可預(yù)錄抗干擾聲控器，麥克風經(jīng)信號放大電路與單片機相連，可采集聲音脈沖；儲存模塊可存儲預(yù)錄制指令；指示燈幫助指示工作狀態(tài)。基于單片機的可預(yù)錄抗干擾聲控器，可在接收信號與預(yù)錄信號比較、被識別后，繼續(xù)等待用戶指令，對電器作進一步的各種控制。本實用新型采用的技術(shù)方案是本實用新型提供的聲控器包括麥克風、儲存器、單片機、聲控放大電路和指示燈；單片機分別與聲控放大電路、儲存器、指示燈和被控制電器連接，聲控放大電路再與麥克風連接。所述的單片機為ATmegal6L-8PI單片機，儲存器為AT24C02儲存器，是一個2K位串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，該儲存器通過IIC總線接口進行操作；聲控放大電路為帶有MSMAS42Z型硅麥克風及l(fā)m358放大器芯片的電路；所述單片機的PB3/Al 1/0C0引腳與所述聲控放大電路輸出端口連接，所述單片機的SDA/PC1和SCL/PC0引腳與儲存器的SDA、SCL引腳相連。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)對比，具有的有益效果是本實用新型可預(yù)錄入指令、抗干擾能力極強、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、用戶被識別后可給出多種指令作進一步控制。分別作為在同一空間內(nèi)多個電器的聲控器時，因為錄入指令不同，不同聲控器之間不會相互影響。系統(tǒng)價格低于使用語音模塊的聲控器。本實用新型可預(yù)錄、抗干擾能力極強、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、用戶被識別后可給出多種指令作進一步控制，尤其適于家庭電器的簡單控制。

圖I是聲控電扇模塊圖。[0011]圖2是麥克風與信號放大電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。以聲控電風扇為例如圖I所示，包括麥克風、儲存器、單片機、聲控放大電路和指示燈；單片機分別與 聲控放大電路、儲存器、指示燈和被控制電器(如聲控電風扇)連接，聲控放大電路再與麥克風連接。如圖2所示，所述的單片機為ATmegal6L-8PI單片機，儲存器為AT24C02儲存器，是一個2K位串行CMOS E2PR0M,內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，該儲存器通過IIC總線接口進行操作；聲控放大電路為帶有MSMAS42Z型硅麥克風及l(fā)m358放大器芯片的電路；所述單片機的PB3/AI1/0C0引腳與所述聲控放大電路輸出端口連接，所述單片機的SDA/PC1和SCL/PCO引腳與儲存器的SDA、SCL引腳相連。聲控電風扇與單片機的ro5/0ClA接口相連。麥克風經(jīng)聲控放大電路與單片機相連，可采集聲音脈沖；儲存模塊可存儲預(yù)錄制指令；指示燈幫助指示工作狀態(tài)?；趩纹瑱C的可預(yù)錄抗干擾聲控器可在接收聲音信號與預(yù)錄抗干擾信號比較、被識別后，繼續(xù)等待用戶指令，對風扇作進一步的各種控制。麥克風米集的聲音脈沖信號經(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接入單片機比較輸入端。當輸入信號電壓值高于預(yù)先設(shè)定的基準比較電壓時，單片機判斷捕捉到此聲音脈沖信號。用戶可預(yù)先錄制開啟指令存入儲存模塊。當聲控器處于預(yù)先錄制模式時，用戶可隨意錄入三個互相間隔時間不超過1500毫秒的聲音脈沖。單片機分別提取出第一個與第二個聲音脈沖之間、第二個與第三個聲音脈沖之間的時間間隔(分辨率為10毫秒)，將其存入AT24C02儲存器。之后，指示燈亮起提示完成對預(yù)錄入指令的采樣和儲存。掉電時，AT24C02儲存器內(nèi)的信息不會丟失。單片機電路通電后，讀取AT24C02儲存器內(nèi)的預(yù)錄入指令，進入待機狀態(tài)準備識別用戶指令。當聲控器處于識別模式時，將在接收到第一個聲音脈沖信號后開始計時，等待第二個聲音脈沖信號。若接收到第二個聲音脈沖信號與第一個之間時間間隔與預(yù)錄入指令的間隔不等，或者等待時間超過1500毫秒，則單片機判斷為接收到干擾信號，返回識別模式的最初狀態(tài)。若接收到第二個聲音脈沖信號與第一個之間時間間隔與預(yù)錄入指令的間隔相等，則等待第三個聲音脈沖信號。同理，當且僅當三個聲音脈沖之間的兩個時間間隔都與預(yù)錄入聲音脈沖相等時，用戶發(fā)出的指令才能通過識別。之后指示燈亮起，提示用戶聲控器識別用戶成功。識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)。“O次”則使電風扇開始轉(zhuǎn)動；“1次”使風扇開始轉(zhuǎn)動并自動設(shè)定為第一檔轉(zhuǎn)速；“2次”使電風扇開始轉(zhuǎn)動并自動設(shè)定為第二檔轉(zhuǎn)速。若電風扇處于運行狀態(tài)，聲控器識別到聲音脈沖，則讀取隨后4秒內(nèi)的聲音脈沖次數(shù)?！癘次”使風扇停止轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)為待機狀態(tài)；“1次”自動轉(zhuǎn)換為第一檔轉(zhuǎn)速；“2次”自動轉(zhuǎn)換為第二檔轉(zhuǎn)速。識別成功、提示燈亮起后，聲控器會計數(shù)接下來4秒鐘內(nèi)讀取到的聲音脈沖個數(shù)。由此用戶可以在4秒鐘內(nèi)擊掌數(shù)次，完成對電器的進一步控制指令的發(fā)出。不同的聲音脈沖次數(shù)(如O次、I次、2次…)，對應(yīng)不同的控制指令?？刂浦噶畎l(fā)出后，聲控器轉(zhuǎn)為識別模式的最初狀態(tài)，等待下一次識別。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，由于脈沖間隔難以完全相等，人對時間節(jié)奏的感覺也不準確。為減小用戶識別難度，預(yù)錄入的時間間隔數(shù)各加上和減去一個誤差時間，成為識別區(qū)間。接收到的時間間隔落在這個識別區(qū)間內(nèi)即為有效。實驗表明，若時間間隔小于500毫秒，則誤差可取60毫秒；若時間間隔大 于500毫秒，則誤差可取100毫秒。此時既能保證準確識別，又不會對用戶使用造成困難。
權(quán)利要求1.一種基于單片機的可預(yù)錄抗干擾聲控器，其特征在于包括麥克風、儲存器、單片機、聲控放大電路和指示燈；單片機分別與聲控放大電路、儲存器、指示燈和被控制電器連接，聲控放大電路再與麥克風連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于單片機的可預(yù)錄抗干擾聲控器，其特征在于所述的單片機為ATmegal6L-8PI單片機，儲存器為AT24C02儲存器，是一個2K位串行CMOSE2PR0M,內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，該儲存器通過IIC總線接口進行操作；聲控放大電路為帶有MSMAS42Z型硅麥克風及l(fā)m358放大器芯片的電路；所述單片機的PB3/AI1/0C0引腳與所述聲控放大電路輸出端口連接，所述單片機的SDA/PC1和SCL/PC0引腳與儲存器的SDA、SCL引腳相連。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的可預(yù)錄抗干擾聲控器。包括麥克風、儲存器、單片機、聲控放大電路和指示燈；單片機分別與聲控放大電路、儲存器、指示燈和被控制電器連接，聲控放大電路再與麥克風連接。本實用新型可預(yù)錄入指令、抗干擾能力極強、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、用戶被識別后可給出多種指令作進一步控制。分別作為在同一空間內(nèi)多個電器的聲控器時，因為錄入指令不同，不同聲控器之間不會相互影響。系統(tǒng)價格低于使用語音模塊的聲控器。本實用新型可預(yù)錄、抗干擾能力極強、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、用戶被識別后可給出多種指令作進一步控制，尤其適于家庭電器的簡單控制。
文檔編號G05B19/042GK202433724SQ20122004774
公開日2012年9月12日 申請日期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 申請人:浙江大學(xué)