基于語音和體感技術的智能音箱系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及現代家居的智能控制領域，具體涉及一種手勢、語音識別技術和單片機的智能音箱系統。
【背景技術】
[0002]生活中普遍使用的音箱是通過將音箱和電腦、電視等終端相連，必須通過手指和按鍵的接觸才能對音箱進行控制。雖然給我們帶來了美妙的音樂，但也給日常的使用帶來了諸多不便，比如剛用手拿過食物就不適合再接觸電腦的按鍵、只要一離開電腦就無法再打開或關閉音箱以及對音箱播放中的音樂進行切換。致力于改變這一現狀，我們通過語音識別的技術對音箱進行控制，使人們在手腳已被占用時或面對一些特殊的用戶(如殘疾人)時，也能隨心所欲地享受音樂的樂趣，提高我們生活的質量。另外，考慮到在聲音比較嘈雜的公共場合，諸如ktv，酒吧之類，語音識別的難度較大，智能音箱還兼容了手勢識別技術，通過簡單手勢對歌曲進行切換、暫停和播放，使智能音箱的交互方式更加靈活，人性化。
[0003]單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活和使用方便等優點，可以嵌入到各種產品和設備當中，再結合各種類型的傳感器，可以使一個普通物品具有一定的智能，極大方便人們的生產生活。在信息時代的今天，人們越來越追求自動化、智能化，而單片機是其不可或缺的實現手段。
[0004]隨著人類社會的進步和科學技術的迅猛發展，人們逐漸開始追求智能化、便捷化的家居生活環境，因此智能家居得到迅猛崛起，并且成為一種現代生活消費需求，語音識別和手勢識別技術是智能家居控制系統中的一個重要應用。
【發明內容】
[0005]為提高人民生活水平需求，本實用新型提供一種智能、簡單、人性化的基于語音和體感技術的智能音箱系統。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案來實現:其特征是利用語音與手勢識別技術控制音箱系統。其組成包括:單片機系統，電源模塊，繼電器模塊，音頻解碼模塊，歌曲存儲模塊，語音識別模塊，手勢識別模塊;其中電源模塊輸出接到繼電器模塊的4腳，其余所有電路的VCC、GND端口均接到繼電器模塊的電源接口 Jl，語音識別模塊接口Pl的2腳連接繼電器模塊輸入端，手勢識別模塊接口 P2的1-3腳連接單片機系統的15、13、12腳，音頻解碼模塊接口 P3的1-7腳連接單片機系統27、26、14、28、25、24、23腳，歌曲存儲模塊接口？4的4-7腳連接單片機系統5、6、8、7腳。
[0007]所述電源模塊電路包括:220V交流市電接電源變壓器輸入端，變壓器輸出端接橋式整流電路Dl?D4，整流輸出接濾波電容Cl和旁路電容C2，然后接在穩壓器MC7805的in端，MC7805的GND端直接接地，OUT端接旁路電容C3。
[0008]所述繼電器模塊電路包括:繼電器LSl的5腳接電阻R3之后除直接接地外，還通過二極管D5接到三極管Ql的集電極，三極管QI的發射極直接接VCC，基極一邊接1K電阻Rl之后連接到VCC，一邊接4.7K電阻R2之后接到語音識別輸出接口 Pl的3腳。
[0009]所述語音識別模塊電路包括:LD3320語音識別模塊接口Pl的3腳接到經電阻R2后接到繼電器系統Ql的基極。
[0010]所述手勢識別模塊電路包括:手勢識別模塊接口P2的5腳接GND，4腳接VCC，1_3腳接單片機系統的15、12、13腳。
[0011]所述音頻解碼模塊電路包括:VS1003音頻解碼模塊接口P3的1-7腳分別接R6-R12之后連接單片機系統的27、26、14、28、24、23、22腳，8腳接地，9、10腳接VCC。
[0012]所述歌曲存儲模塊電路包括:SD卡存儲模塊，模塊接口P4的3腳接VCC，8腳接GND，4-7腳連接單片機系統的5、6、8、7腳。
[0013]所述單片機系統采用STC12C5A60S2單片機，其電路晶振兩個對地電容C4、C5與單片機18、19腳相連，形成振蕩電路;電容C6通過對地電阻R5連接單片機9腳，形成復位電路。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]I)所述一種基于語音和體感技術的智能音箱系統，不同于傳統接觸式按鍵控制，而是采用語音和手勢識別技術，通過語音識別控制音響開、關機，手勢識別實現歌曲切換、暫停功能，控制方式更加符合人類行為交流習慣，擁有極佳的人機交互體驗。
[0016]2)所述一種基于語音和體感技術的智能音箱系統，體積小巧，智能化程度高，可以與家庭影院等智能家居設施相互結合，使得日常生活更加便捷，智能，有樂趣。
【附圖說明】
[0017]圖1為基于語音和體感技術的智能音箱系統整體結構框圖
[0018]圖2為主板原理圖
[0019]圖3為電源模塊原理圖
[0020]圖4為繼電器模塊原理圖
[0021]圖5為手勢識別模塊原理圖
[0022]圖6為音頻解碼模塊原理圖
[0023]圖7為歌曲存儲模塊原理圖
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0025]如圖1所示，本實用新型所述電路包括:單片機最小系統模塊、電源模塊、繼電器模塊、音頻解碼模塊、歌曲存儲模塊、語音識別模塊、手勢識別模塊;電源模塊將220V的交流電轉換為穩定5V直流電，用于系統各個模塊電源供給;繼電器模塊根據輸入信號的高低電平控制整個系統其余模塊電源的通斷，從而實現音響的開、關機控制;音頻解碼播放模塊將單片機傳輸過來的MP3音頻文件進行解碼播放;歌曲存儲模塊用來存放音樂文件，單片機從中讀取需要的音樂文件送給音頻解碼模塊;語音識別模塊檢測到語音命令后，模塊將提取到的信號和其命令語句對比，如果相符合，會相應輸出高電平或低電平，該輸出信號接到繼電器模塊的輸入端，實現語音控制音響開、關機;手勢識別模塊檢測手勢揮動后，根據不同手勢，對應引腳會輸出500ms的高脈沖，該信號直接接到單片機引腳上，根據程序控制音樂文件的讀取與解碼，從而實現手勢控制音響進行歌曲切換、暫停和播放。
[0026]如圖2所示，主板包括單片機系統、電源模塊、繼電器模塊、音頻解碼播放接口模塊、歌曲存儲接口模塊、語音識別LD3320接口模塊、紅外線手勢識別接口模塊。單片機系統中單片機為STC12C5A60S2。18腳、19腳接有振蕩電路，其中晶振頻率為24MHz。當給單片機加上工作所需直流電源時，振