[發(fā)明專利]一種基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810468635.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN110505736A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李喬喬;章清;朱佳偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 32203 南京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 薛云燕<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，包括CPU主控制器，以及與其連接的電源模塊、時(shí)鐘模塊、音量采集模塊和燈組模塊，其中：

所述電源模塊用于CPU主控器、燈組模塊、音量采集模塊、時(shí)鐘模塊的供電；

所述音量采集模塊采集語音模擬信號(hào)，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同的數(shù)字信號(hào)，輸出至CPU主控制器；

所述CPU主控制器，進(jìn)行命令解碼和指令分配；

所述時(shí)鐘模塊，根據(jù)CPU主控制器的命令，對(duì)系統(tǒng)的工作時(shí)間進(jìn)行控制；

所述燈組模塊，根據(jù)接收到的指令信息調(diào)整燈組的閃爍變化。

2.權(quán)利要求1所述的基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源模塊將電壓為220V的交流電轉(zhuǎn)換為5V直流電源，為CPU主控制器、音量采集模塊、時(shí)鐘模塊和燈組模塊供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU主控制器，包括主控芯片ATMEGA328P，第一晶振(XTAL)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第一電阻(R1)、復(fù)位開關(guān)(S1)、下載端口(J2)、Bootload端口(J3)；其中第三電容(C3)、第四電容(C4)和第一晶振(XTAL)構(gòu)成振蕩電路，振蕩電路的兩個(gè)接口分別接主控芯片ATMEGA328P的PB6、PB7端口；主控芯片ATMEGA238P的第20端口AREE與第二電容(C2)相連；下載端口(J2)中有五個(gè)接口，分別是GND、VCC、RXD、TXD、DTR端口，其中RXD、TXD分別與主控芯片ATMEGA328P的PD0、PD1端口相連接，DTR通過第一電容(C1)電容與主控芯片ATMEGA328P的PC6端口相接；復(fù)位開關(guān)(S1)通過按鍵進(jìn)行低電壓復(fù)位；Bootload口(J3)的四個(gè)端口分別與主控芯片ATMEGA328P的PC6、PB3、PB4、PB5端口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)鐘模塊包括芯片DS1302、第十電容(C10)、第十一電容(C11)、第十二電容(C12)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)；其中芯片DS1302為核心，芯片DS1320的振蕩電路由32.768KHZ的晶振和6PF的第十電容(C10)、第十一電容(C11)組成；第十二電容(C12)與芯片DS1320的VCC1端口相連；時(shí)鐘模塊的時(shí)鐘總線SCLK、串口總線I/O、復(fù)位RST三個(gè)輸出端口，分別與CPU主控制器中主控芯片ATMEGA328P的PD7、PB0、PB1端口相連接；第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)為時(shí)鐘模塊的三根時(shí)間輸出線的上拉電阻，一端分別與時(shí)鐘總線SCLK、串口總線I/O、復(fù)位RST相連，另一端均與第十二電容(C12)相連；時(shí)鐘模塊通過自主協(xié)議來進(jìn)行設(shè)置與操作，由CPU主控制器發(fā)送指令給時(shí)鐘模塊，規(guī)定整個(gè)系統(tǒng)的工作時(shí)間，在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)，CPU主控制器能夠向受控對(duì)象發(fā)送命令。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述音量采集模塊，包括芯片ISD1820、咪頭Mic2、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第五電容(C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第八電容(C8)、第九電容(C9)；其中芯片ISD1820為核心；第六電容(C6)和咪頭Mic2構(gòu)成話筒輸入，外接話筒通過串聯(lián)第六電容(C6)耦合到芯片的話筒輸入端，耦合電容值和此端的阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點(diǎn)，芯片ISD1820的自動(dòng)增益控制AGC動(dòng)態(tài)調(diào)整增益，以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化；第七電容(C7)和話筒參考端MIC REF串聯(lián)后，以差分形式連接至話筒；芯片ISD1820的錄音指示RECLED端口順次串聯(lián)第五電阻(R5)、LED1后，連接至電源，用來顯示芯片工作狀態(tài)；芯片ISD1820的PLAYE、PLAYL、REC端口分別與CPU主控制器中主控芯片ATMEGA328P的22、PC0、PC1端口相連，作為音量采集電路的輸出；芯片ISD1820的ROSC端口串聯(lián)第六電阻(R6)接地。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于語音識(shí)別的燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燈組模塊包括燈組驅(qū)動(dòng)和燈組，其中：

燈組包括紅、綠、藍(lán)三色燈，每個(gè)燈具有256灰度級(jí)別，通過編程設(shè)置不同的灰度級(jí)別所對(duì)應(yīng)的燈光效果，同時(shí)支持三色燈整體亮度調(diào)節(jié)的混光輸出，變化合成不同的燈光效果；

紅燈的燈組驅(qū)動(dòng)包括MOC3061、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十三電容(C13)；燈組驅(qū)動(dòng)以過零點(diǎn)觸發(fā)雙硅輸出光耦MOC3061為核心，MOC3061的控制端第一接口與第十一電阻(R11)一端相連接，第十電阻(R10)和三極管2N3904構(gòu)成的輸入驅(qū)動(dòng)電路與第十一電阻(R11)另一端相接，該輸入驅(qū)動(dòng)電路的輸入信號(hào)由CPU主控制器中主控芯片ATMEGA328P的PD3口提供；MOC3061輸出端的第十二電阻(R12)為觸發(fā)功率雙向可控硅的限流電阻，第十三電阻(R13)為雙向可控的門極電阻，第十四電阻(R14)與第十三電容(C13)構(gòu)成RC緩沖電路，在燈光亮度調(diào)控時(shí)抑制電壓變化du/dt；

綠燈的燈組驅(qū)動(dòng)包括MOC3061、第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)、第十八電阻(R18)、第十九電阻(R19)、第二十電阻(R20)、第十四電容(C14)；

藍(lán)燈的燈組驅(qū)動(dòng)包括MOC3061、第二十二電阻(R22)、第二十三電阻(R23)、第二十四電阻(R24)、第二十五電阻(R25)、第二十六電阻(R26)、第十五電容(C15)；綠燈和藍(lán)燈的燈組驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)與紅燈完全相同。