一种可直接集成的离线语音识别模块的制作方法

本实用新型涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种可直接集成的离线语音识别模块。

背景技术：

目前对于电器的控制都是用手动或遥控控制，但随着电器的增多，电器的开关和遥控越来越多，使用及其不便，随后市面逐渐出现语音识别控制电器，类似京东叮咚音响和阿里的天猫精灵等语音识别控制电器的技术，但这些语音识别系统都需要在主控板上进行扩展架构，生产时需要对主控系统进行修改变动，以此满足两者之间的兼容性，而该种方式不仅对控制芯片易于造成损伤，同时需要经过一些列复杂工序操作，不仅造成制造成本的提升，同时导致语音控制功能响应速度变慢，极大影响用户体验。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可直接集成的离线语音识别模块，达到了使离线语音识别模块无需任何修改便能够直接集成在产品中的目的，不仅能够满足两者之间的兼容性需求，同时对于主控芯片能够避免损伤现象的发生，而且在生产过程中能够删减一系列繁琐工序，在降低制造成本的同时提高语音控制的响应速率，能够提高用户的体验感。

为实现上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种可直接集成的离线语音识别模块，包括pcb、主控芯片、外部flash和管脚模组，所述pcb上的集成线路与主控芯片电性连接，所述主控芯片集成固定在pcb上，所述外部flash集成固定在pcb，所述外部flash与主控芯片通过集成线路电性连接，所述管脚模组集成固定在pcb上，所述管脚模组与主控芯片通过集成线路电性连接。

所述管脚模组包括串口接收、串口输出、扬声器正极、扬声器负极、电源输入、芯片复位、第一电源负极、mic负极、mic正极、第二电源负极和gpio接口。

进一步地，所述pcb为双重线路板结构，所述主控芯片的型号为i9160。

进一步地，离线语音识别模块既可以通过uart同外部系统通讯，也可以独立为带语音识别功能的mcu模组。

进一步地，所述gpio接口的数量为两个，所述gpio接口可替换为pwm或者io中的一种。

进一步地，离线语音识别模块支持uart、pwm和gpio。

进一步地，离线语音识别模块的规格为25mm*20mm，所述管脚模组之间的间距为2.54mm。

进一步地，离线语音识别模块的待机功耗为0.01w，语音播报时功放pa占总功耗的90%，正常工作时功耗随声音的大小变化而变化，最大功耗峰值为1w。

本实用新型提供了一种可直接集成的离线语音识别模块，具备以下有益效果：1、本实用新型由于集成了m0的i9160主控芯片和外部flash元器件，兼容邮票孔和插针的使用方式，因此可以不作任何修改直接集成在产品中实现语音声控的功能，既可以通过uart同外部系统通讯，也可以独立为带语音识别功能的mcu模组，并且可以不用外接功放直接推动喇叭，因此达到了使离线语音识别模块无需任何修改便能够直接集成在产品中的目的，不仅能够满足两者之间的兼容性需求，同时对于主控芯片能够避免损伤现象的发生，而且在生产过程中能够删减一系列繁琐工序，在降低制造成本的同时提高语音控制的响应速率，能够提高用户的体验感。

2、本实用新型所提供的可直接集成的离线语音识别模块内置了台湾赛维语音识别算法，适用于环境相对安静的环境，如卧室，会议室等场景，用于小夜灯，台灯之类的产品；模块接口支持uart、pwm、gpio等，可作为主设备，也可作为从设备，因此模块功能丰富、接口简单、使用方便。

3、本实用新型适用于小型产品，方便二次开发，具备非特点人识别以及固定命令词识别的能力，可以支持35国语言，命令词制作方便，安静环境下5米距离内超过95%的识别率，芯片自带flash可支持20个词条，模组上的外部spiflash既可以放置播报语音，也可以扩展使用，当命令词超过20个时，外部spiflash就可以用作命令词的存储，因此响应速度快，响应时间小于0.2秒，并且不用外接功放便可直接驱动1w8欧的喇叭，具有功耗低以及效应速度快的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型模块绝对最大额定值的示意图；

图3为本实用新型模块的通讯协议总则示意图；

图4为本实用新型模块的指令发送参考示意图；

图5为本实用新型模块的指令格式示意图。

图中：1、pcb；2、主控芯片；3、外部flash；4、管脚模组；41、串口接收；42、串口输出；43、扬声器正极；44、扬声器负极；45、电源输入；46、芯片复位；47、第一电源负极；48、mic负极；49、mic正极；410、第二电源负极；411、gpio接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供了一种技术方案：一种可直接集成的离线语音识别模块，包括pcb1、主控芯片2、外部flash3和管脚模组4，pcb1上的集成线路与主控芯片2电性连接，主控芯片2集成固定在pcb1上，外部flash3集成固定在pcb1，外部flash3与主控芯片2通过集成线路电性连接，管脚模组4集成固定在pcb1上，管脚模组4与主控芯片2通过集成线路电性连接，由于集成了m0的i9160主控芯片和外部flash元器件，兼容邮票孔和插针的使用方式，因此可以不作任何修改直接集成在产品中实现语音声控的功能，既可以通过uart同外部系统通讯，也可以独立为带语音识别功能的mcu模组，有gpio和pwm，并且可以不用外接功放直接推动喇叭，因此达到了使离线语音识别模块无需任何修改便能够直接集成在产品中的目的，不仅能够满足两者之间的兼容性需求，同时对于主控芯片能够避免损伤现象的发生，而且在生产过程中能够删减一系列繁琐工序，在降低制造成本的同时提高语音控制的响应速率，能够提高用户的体验感。

管脚模组4包括串口接收41、串口输出42、扬声器正极43、扬声器负极44、电源输入45、芯片复位46、第一电源负极47、mic负极48、mic正极49、第二电源负极410和gpio接口411，本实用新型所提供的可直接集成的离线语音识别模块内置了台湾赛维语音识别算法，适用于环境相对安静的环境，如卧室，会议室等场景，用于小夜灯，台灯之类的产品；模块接口支持uart、pwm、gpio等，可作为主设备，也可作为从设备，因此模块功能丰富、接口简单、使用方便。

pcb1为双重线路板结构，主控芯片2的型号为i9160，离线语音识别模块既可以通过uart同外部系统通讯，也可以独立为带语音识别功能的mcu模组，gpio接口411的数量为两个，gpio接口411可替换为pwm或者io中的一种，离线语音识别模块支持uart、pwm和gpio，离线语音识别模块的规格为25mm*20mm，管脚模组4之间的间距为2.54mm，离线语音识别模块的待机功耗为0.01w，语音播报时功放pa占总功耗的90%，正常工作时功耗随声音的大小变化而变化，最大功耗峰值为1w，本实用新型适用于小型产品，方便二次开发，具备非特点人识别以及固定命令词识别的能力，可以支持35国语言，命令词制作方便，安静环境下5米距离内超过95%的识别率，芯片自带flash可支持20个词条，模组上的外部spiflash既可以放置播报语音，也可以扩展使用，当命令词超过20个时，外部spiflash就可以用作命令词的存储，因此响应速度快，响应时间小于0.2秒，并且不用外接功放便可直接驱动1w8欧的喇叭，具有功耗低以及效应速度快的优点。

在使用时，离线语音识别模块与麦克风之间的分布原则为：麦克风到模块音频输入端距离要尽量短；麦克风到模块音频输入端走线尽量避开其它外部设备高频脉冲信号或高压；模块音频输出到外置扬声器距离要尽量短，本实用新型适用于小夜灯、台灯、桌面风扇、86面板、插座、插排、按摩椅、眼部按摩仪和按摩仪等产品的语音控制系统，而且如图2所示，在超出绝对最大额定值表可能导致器件永久性损坏，这只是强调的额定值，不涉及器件在这些或其它条件下超出本技术规格指标的功能性操作，根据图5所示，标准uart协议格式定义每条指令，由帧头 信令 数据长度 数据n 校验 帧尾组成，数据长度可根据情况增减，数据总长度应小于256bytes。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。