本實(shí)用新型涉及一種考勤機(jī)，尤其是一種基于語音識別的考勤機(jī)，結(jié)合語音識別技術(shù)，在嵌入式硬件平臺實(shí)現(xiàn)識別說話人的考勤機(jī)，主要涉及語音信號處理領(lǐng)域的語音識別、嵌入式開發(fā)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

說話人識別技術(shù)是當(dāng)下語音信號處理的熱點(diǎn)技術(shù)，作為一種生物識別技術(shù)它具有安全，高效，先進(jìn)的特點(diǎn)，擁有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，例如信息查詢、金融安全個(gè)人電子產(chǎn)品、安保系統(tǒng)、刑事偵探及國防安全等領(lǐng)域。

目前高校考勤主要方式是人工點(diǎn)名，這種點(diǎn)名方式浪費(fèi)大量時(shí)間而且效果不好，存在學(xué)生代考勤的現(xiàn)象，難以準(zhǔn)確，高效地把握學(xué)生課堂出勤情況。而當(dāng)前市場上的自動考勤裝置主要是基于射頻卡或指紋識別的考勤方式，這種裝置雖然簡單方便但是存在嚴(yán)重弊端，學(xué)生代打卡、代刷指紋?，F(xiàn)象更為嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的披露了一種基于語音識別的考勤機(jī)，本考勤機(jī)以語音信號處理為技術(shù)背景，采用說話人識別技術(shù)作為識別方式，在嵌入式硬件平臺上實(shí)現(xiàn)可以實(shí)時(shí)應(yīng)用的考勤機(jī)，本考勤機(jī)采用Linux作為操作系統(tǒng)，在Linux平臺上進(jìn)行說話人識別算法的移植與實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型披露的基于語音識別的考勤機(jī)的具體技術(shù)方案如下：

一種基于語音識別的考勤機(jī)，由殼體、底板和控制主板構(gòu)成，殼體的正面設(shè)置有顯示屏和按鍵，按鍵設(shè)置在顯示屏底部，殼體的側(cè)面設(shè)置有USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口和串口，殼體的背面設(shè)置有電源接口，底板與控制主板設(shè)置在殼體的內(nèi)部，底板上設(shè)置有按鍵模塊通過導(dǎo)線連接到殼體上的按鍵，底板上設(shè)置有USB接口模塊通過導(dǎo)線連接到殼體上的USB接口，底板上設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口模塊通過導(dǎo)線連接到殼體上的網(wǎng)絡(luò)接口，底板上設(shè)置有串口模塊通過導(dǎo)線連接到殼體上的串口，底板上設(shè)置有顯示屏模塊通過導(dǎo)線連接到殼體上的顯示屏，底板上還設(shè)置有麥克風(fēng)，控制主板上設(shè)置有第一內(nèi)存模塊、第二內(nèi)存模塊、網(wǎng)卡、微處理器和語音編解碼芯片，微處理器通過IIS總線和I²C總線與語音編解碼芯片進(jìn)行交互，其中IIS接口傳輸聲音數(shù)據(jù)，I²C傳輸控制信息，網(wǎng)卡的讀信號線與寫信號線分別與微處理器的讀信號控制線、寫信號控制線相連，顯示屏模塊通過導(dǎo)線連接到微處理器用來顯示微處理器的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，按鍵模塊通過導(dǎo)線連接到微處理器用來向微處理器輸入信息，微處理器通過導(dǎo)線連接到第一內(nèi)存模塊和第二內(nèi)存模塊，微處理器還通過導(dǎo)線與串口模塊和麥克風(fēng)相連。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，第一內(nèi)存模塊由4塊DDR2內(nèi)存組成，第二內(nèi)存模塊由2塊Nand-flash內(nèi)存組成。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，微處理器采用S5PV210芯片，語音編解碼芯片采用WM8960芯片，網(wǎng)卡采用DM9000網(wǎng)卡。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，顯示屏采用7英寸的LCD電容屏。

本實(shí)用新型的有益效果：1、考勤人員只需說話即可實(shí)現(xiàn)考勤，技術(shù)先進(jìn)，使用方便；2、結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定，體積小，成本低；3、考勤速度快，噪聲環(huán)境下識別準(zhǔn)確度高，系統(tǒng)魯棒性高；4、集成網(wǎng)絡(luò)模塊，方便考勤數(shù)據(jù)匯總分析。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的底板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的控制主板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型各個(gè)關(guān)鍵模塊的連接示意圖。

圖5是本實(shí)用新型的S5PV210芯片電路原理圖。

圖6是本實(shí)用新型的WM8960芯片的硬件電路連接圖。

圖7是本實(shí)用新型的DM9000網(wǎng)卡的硬件電路連接圖。

圖8是本實(shí)用新型的DDR2內(nèi)存接口電路。

圖9是本實(shí)用新型的LCD電容屏硬件連接圖。

圖10是本實(shí)用新型的UART串口電路原理圖。

圖11是本實(shí)用新型的NAND FLASH 閃存電路原理圖。

圖12是本實(shí)用新型的復(fù)位電路原理圖。

圖13是本實(shí)用新型的按鍵硬件連接圖。

圖中，1-殼體，2-USB接口，3-網(wǎng)絡(luò)接口，4-串口，5-顯示屏，6-按鍵，7-電源接口，8-底板，801-按鍵模塊，802-USB接口模塊，803-網(wǎng)絡(luò)接口模塊，804-串口模塊，805-麥克風(fēng)，806-顯示屏模塊，9-控制主板，901-第一內(nèi)存模塊，902-第二內(nèi)存模塊，903-網(wǎng)卡，904-微處理器，905-語音編解碼芯片。

具體實(shí)施方式

為了加深對本實(shí)用新型的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。

實(shí)施例：如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種基于語音識別的考勤機(jī)，由殼體1、底板8和控制主板9構(gòu)成，殼體1的正面設(shè)置有顯示屏5和按鍵6，按鍵6設(shè)置在顯示屏5底部，殼體1的側(cè)面設(shè)置有USB接口2、網(wǎng)絡(luò)接口3和串口4，殼體1的背面設(shè)置有電源接口7，底板8與控制主板9設(shè)置在殼體1的內(nèi)部，底板8上設(shè)置有按鍵模塊801通過導(dǎo)線連接到殼體1上的按鍵6，底板8上設(shè)置有USB接口模塊802通過導(dǎo)線連接到殼體1上的USB接口2，底板8上設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口模塊803通過導(dǎo)線連接到殼體1上的網(wǎng)絡(luò)接口3，底板8上設(shè)置有串口模塊804通過導(dǎo)線連接到殼體1上的串口4，底板8上設(shè)置有顯示屏模塊806通過導(dǎo)線連接到殼體1上的顯示屏5，底板8上還設(shè)置有麥克風(fēng)805，控制主板9上設(shè)置有第一內(nèi)存模塊901、第二內(nèi)存模塊902、網(wǎng)卡903、微處理器904和語音編解碼芯片905，微處理器904通過IIS總線和I²C總線與語音編解碼芯片905進(jìn)行交互，其中IIS接口傳輸聲音數(shù)據(jù)，I²C傳輸控制信息，網(wǎng)卡903的讀信號線與寫信號線分別與微處理器904的讀信號控制線、寫信號控制線相連，顯示屏模塊806通過導(dǎo)線連接到微處理器904用來顯示微處理器904的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，按鍵模塊801通過導(dǎo)線連接到微處理器904用來向微處理器904輸入信息，微處理器904通過導(dǎo)線連接到第一內(nèi)存模塊901和第二內(nèi)存模塊902，微處理器904還通過導(dǎo)線與串口模塊804和麥克風(fēng)805相連。

在本實(shí)施例中，第一內(nèi)存模塊901由4塊DDR2內(nèi)存組成，第二內(nèi)存模塊902由2塊Nand-flash內(nèi)存組成；微處理器905采用S5PV210芯片，語音編解碼芯片905采用WM8960芯片，網(wǎng)卡903采用DM9000網(wǎng)卡903；顯示屏5采用7英寸的LCD電容屏。

本實(shí)施例的具體工作方式，首先麥克風(fēng)805采集說話人模擬語音信號，預(yù)處理后輸入語音編解碼芯片905中被編碼為數(shù)字音頻信號，數(shù)字音頻信號然后被傳入微處理器905中，微處理器905運(yùn)行相應(yīng)軟件算法，如語音增強(qiáng)、語音識別、說話人識別等算法，從背景噪聲的語音中提取說話人信息通過運(yùn)行相應(yīng)的軟件算法處理，如語音增強(qiáng)、說話人識別算法等，從含背景噪聲的語音中提取說話人信息，之后提取說話人語音特征，然后通過識別模塊，將數(shù)據(jù)庫中的考勤人員信息顯示至顯示屏5上，用以確認(rèn)該考勤人信息，至此完成了語音信號考勤。

殼體1背面留有電源接口7，側(cè)面留有USB接口2、網(wǎng)絡(luò)接口3、串口4，USB接口2可外接U盤，通過U盤上傳下載數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)接口3可以連接至局域網(wǎng)，與服務(wù)器連接，從而實(shí)現(xiàn)考勤數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享，串口4可用于調(diào)試考勤機(jī)，殼體1的正面為一7英寸電容LCD屏，用于顯示和輸入，電容LCD屏下方留有4組可編程按鍵6，通過軟件編程可以實(shí)現(xiàn)按下按鍵6執(zhí)行相應(yīng)操作。

如圖5所示，微處理器905S5PV210通過IIS總線和I2C總線與音頻編解碼芯片WM8960進(jìn)行交互，其中IIS接口傳輸聲音數(shù)據(jù)，I2C傳輸控制信息，WM8960接收音頻數(shù)據(jù)完成編解碼功能；BLCK為串行時(shí)鐘，每一個(gè)時(shí)鐘信號傳輸一位音頻信號；ADCLRC和DACLRC為幀時(shí)鐘，用于切換左右聲道，如ADCLRC和DACLRC為低電平則傳輸?shù)氖怯衣暤罃?shù)據(jù)，為低電平表示傳輸?shù)臑樽舐暤罃?shù)據(jù)，ADCLRC和DACLRC頻率等于采樣頻率；MCLK為系統(tǒng)時(shí)鐘，為芯片提供系統(tǒng)同步時(shí)鐘，即編解碼時(shí)鐘，主要用于AD,DA采樣。S5PV210微處理器905的Audio_Xi2sLRCK0連接了DACLRC，HP_Detect連接到ADCLPR；Audio_Xi2SDO0_0連接到DACDAT數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)字音頻輸入引腳，Audio_Xi2SDI0連接到ADCDAT引腳；Xi2sSCL0連接到SCLK，Xi2sSDA0連接到SDIN。

如圖6所示，DM9000網(wǎng)卡903的讀信號線IOR#與寫信號線IOW#分別與S5PV210的讀信號控制線Xm0OEn、寫信號控制線Xm0Wen相連，片選信號CS#與S5PV210的SROM_BANK1片選信號Xm0CSn1相連，CMD引腳與S5PV210的Xm0ADDR2引腳相連。

如圖7所示，本實(shí)用新型的DM9000網(wǎng)卡903的硬件電路連接圖。

如圖8所示，內(nèi)存由4片8位數(shù)據(jù)位的DDR2內(nèi)存芯片提供，第1片的8位數(shù)據(jù)引腳連接至微處理器905S5PV210的Xm1DATA0~ Xm1DATA7，第2片的8位數(shù)據(jù)引腳連接至微處理器905S5PV210的Xm1DATA8~ Xm1DATA15，第3片的8位數(shù)據(jù)引腳連接至微處理器905S5PV210的Xm1DATA16~ Xm1DATA23，第4片的8位數(shù)據(jù)引腳連接至微處理器905S5PV210的Xm1DATA24~ Xm1DATA31，4片DDR2 RAM并接組成32位數(shù)據(jù)總線；地址總線A0~A13連接到S5PV210的Xm1ADDR0~ Xm1ADDR13引腳，共14根地址線，采用8位的數(shù)據(jù)輸出方式，BA0，BA1和BA2引腳為內(nèi)部8個(gè)Bank的選擇引腳，連接到S5PV210的Xm1BA0，Xm1BA1和XmCSn1/1BA2引腳，3條片選信號和14根地址線可以完成128MB存儲空間的訪問；4片DDR2 SDRAM的片選信號nCS引腳連接S5PV210的Xm1CSn0引腳。

如圖9所示，本實(shí)用新型提供LCD觸摸屏接口，為液晶屏提供45個(gè)引腳，其中VD0~VD23是數(shù)據(jù)信號線引腳，VDEN為數(shù)據(jù)信號使能引腳，VSYNC為垂直同步信號引腳，HSYNC為水平同步信號引腳，VCLK是像素時(shí)鐘信號引腳，XEINT14、XEINT15引腳是觸摸事件需要的外部中斷引腳，XpwmTOUT1為背光控制引腳。

如圖10所示，本實(shí)用新型的串行通信接口由RS-232C物理接口及RS-232C電平轉(zhuǎn)換芯片SP3232兩部分構(gòu)成。如圖7所示，11腳、12腳、10腳、9腳分別與Tiny210芯片的B1、B2、B7、B8相連，1腳和3腳通過電容相連，4腳和5腳通過電容相連，2腳、6腳、15腳接地，16腳接3.3伏電壓。

圖11是NAND FLASH閃存的電路連接，采用K9K8G08U0B芯片與S5PV210芯片直接或間接相連的方式：1腳、12腳、19腳、24腳34腳、37腳和38腳接3.3伏電壓，2腳、13腳、23腳、25腳和48腳接地，7腳、8腳、9腳和10腳分別接Tiny210的R3腳、M2腳、J1腳和N9腳，16腳、17腳和18腳分別接Tiny210的K1腳、K2腳和J2腳，29腳、30腳、31腳和32腳分別接Tiny210的K3腳、L3腳、L5腳和M4腳，41腳、42腳、43腳和44腳分別接Tiny210的N1腳、N2腳、P1腳和N4腳。

圖12是復(fù)位電路的連接，采用MAX811芯片與S5PV210芯片直接或間接連接的方式，MAX811芯片的2腳和3腳分別接S5PV210的5腳和U23腳。

圖13為本實(shí)用新型按鍵6電路。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。