[發明專利]一種唇語傳感器電壓信號放大識別模塊

在審

• 申請號: 202210253793.2
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114495936A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 朱品蝶;程琳;邢志文;朱龍偉;張曉龍;何晶;于佳冰
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G10L15/25
• 分類號: G10L15/25;G10L15/28;G10L21/02
• 代理公司: 杭州敦和專利代理事務所(普通合伙) 33296
• 代理人: 姜術丹

本發明公開了一種唇語傳感器電壓信號放大識別模塊，包括通訊單元、單片機、ADC采樣單元以及用于接收唇語傳感器傳輸電壓信號的濾波單元；所述濾波單元由1個二階高通濾波器、第一二階低通濾波器、第二二階低通濾波器和一個反相放大器構成；所述第一二階低通濾波器連接在所述二階高通濾波器和所述反相放大器之間，所述第二二階低通濾波器連接在所述反相放大器和所述ADC采樣單元之間；所述單片機通過ADC采樣單元離散化采集放大后的電壓數據并進行指令識別，所述通訊單元將識別后的指令信號傳輸至智能設備。

技術領域

本發明涉及信號識別領域，具體為一種唇語傳感器電壓信號放大識別模塊。

背景技術

人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、人機交互技術作為人工智能領域的關鍵技術，一直具有極高的研究熱度。但大部分研究方向一直局限于已有的語音交互、觸摸交互等模式上，對于交互方式的創新很少。本產品正是對人機交互方式作出了創新——將唇語識別與機器結合在一起，實現有獨特優勢的人機交互方式。唇語，是指可以通過說話人的口型運動特征，來識別說話者的語言信息，該技術被廣泛應用于身份識別、機器人、人機智能接口等領域。人機交互常見模式是語音交互、觸摸交互等模式，但是對于聾啞人等殘障人士并不適用，因此一種唇語傳感器電壓信號放大識別模塊成為目前需要解決的難題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術所存在的不足，提供了一種唇語傳感器電壓信號放大識別模塊，通過實現微弱電壓信號的識別處理，提供了電壓信號放大濾波電路。該電路設計非常簡單、簡潔，全部使用分離器件，以低成本實現了對唇語傳感器電壓信號的放大濾波。

技術方案

一種唇語傳感器電壓信號放大識別模塊，包括通訊單元、單片機、ADC采樣單元以及用于接收唇語傳感器傳輸電壓信號的濾波單元；所述濾波單元由1個二階高通濾波器、第一二階低通濾波器、第二二階低通濾波器和一個反相放大器構成；所述第一二階低通濾波器連接在所述二階高通濾波器和所述反相放大器之間，所述第二二階低通濾波器連接在所述反相放大器和所述ADC采樣單元之間；所述單片機通過ADC采樣單元離散化采集放大后的電壓數據并進行指令識別，所述通訊單元將識別后的指令信號傳輸至智能設備。

所述二階高通濾波器包括由集成運放U1、電容C1、電容C2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4組成的Sallen-Key高通濾波器；所述第一二階低通濾波器包括集成運放U2、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C3、電容C4組成的二階Sallen-Key低通濾波器；所述第二二階低通濾波器包括由集成運放U4、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電容C5、電容C6的二階Sallen-Key低通濾波器；所述反相放大器包括集成運放U3、電阻R9、電阻R10組成。

所述集成運放U1、U2、U3、U4的正極接+9V，負極接-9V。

所述集成運放U1、U2、U3、U4采用LM49810型運放元件。

所述二階Sellen-Key高通濾波器的角頻和通帶增益分別由公式

Gpass＝1+R4/R3給出。

所述通訊單元的傳輸方式包括藍牙和wifi。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

將唇語傳感器產生的可變電阻與100kΩ電阻分壓，經過分壓之后產生的微弱電壓信號需要電壓信號放大濾波電路將電壓信放大。然后通過單片機ADC離散化采集電壓數據，并進行識別。感知唇語信號的柔性材料即待測電阻與100kΩ的電位器分壓之后產生的微弱電壓信號。并用本發明的電壓信號放大濾波電路將電壓信放大。通過單片機ADC離散化采集電壓數據，并進行識別。識別出唇語信號后可通過藍牙連接控制智能家居。

附圖說明

圖1為本發明中濾波單元的電路示意圖；