一种语音控制面板的制作方法

1.本实用新型涉及语音控制技术领域，更具体涉及一种语音控制面板。


背景技术：

2.随着智能家居产业的爆发以及智慧办公场景的升级改造，越来越多的智能产品深入普通消费者的生活场景。从智能娱乐设备到智能家电设备，再到智能安防升级，从客厅卧室智能化到卫浴厨房场景的智能化转型，智能语音产品形态趋向于多样化，由于疫情在全球大范围流行，防疫成为生活常态，从无接触安检，无接触电梯到无接触售货，办公场景的无接触考勤及设备操控，设备无接触式操控成为新的需求增长点。与此同时，智慧省电，智慧监控的需求升级，智能外设不断丰富，门锁，温控，灯具和窗帘等全屋智能联动需求越来越强烈。
3.目前，传统控制面板占据了家庭和办公场景的第一道交互入口，是人机交互最核心的区域，属于核心设备(灯，空调等)的控制入口，其使用频率高，位置固定，持续在线，活跃度高。然而传统控制面板存在以下问题：(1)仅支持按键控制，其控制方式单一，不够便利，无法适配不同的使用场景的问题；(2)交互体验低，无法满足用户更高的交互体验需求；(3) 设备控制范围受限，导致控制面板的使用率不高。因此，需要开发一种具有语音交互功能的控制面板来满足市场需要。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术控制面板存在控制方式单一，不够便利，无法适配不同的使用场景的问题。
5.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种语音控制面板，包括面板主体和固定于面板主体内的电路板，所述电路板上集成有语音主控模块、分别与语音主控模块连接的麦克风阵列、iot模块以及供电模块，所述通用设备控制器与语音主控模块连接；供电模块与iot模块连接。
6.本实用新型的麦克风阵列接收用户发出的命令词并发送到语音主控模块进行语音识别，语音主控模块识别出命令词后根据识别内容发送相应控制信号给通用设备控制器或者iot模块，控制与命令词相对应设备的开启，从而实现语音控制功能，本实用新型在传统控制面板基础上拓展出语音控制功能，控制方式较为多样化，能够适配不同使用场景。
7.进一步地，所述电路板上还集成屏幕触显模块和触控显示屏，所述屏幕触显模块分别与语音主控模块、触控显示屏以及供电模块连接。
8.更进一步地，所述语音控制面板还包括语音播报模块，所述语音播报模块与屏幕触显模块连接。
9.再进一步地，所述iot模块与云端服务器通讯连接，云端服务器与手机app通讯连接。
10.再进一步地，所述云端服务器与第三方服务器通讯连接，第三方服务器与第三方
智能设备通讯连接。
11.再进一步地，所述iot模块与云端服务器通讯连接，云端服务器分别与手机app以及第三方服务器通讯连接，第三方服务器与第三方智能设备通讯连接。
12.再进一步地，所述语音主控模块包括主控芯片u1、电容c1以及晶振 y1，所述主控芯片u1的型号为csk4002，电容c1的一端与主控芯片u1 的vcc引脚连接并接电源vcc，电容c1的另一端与主控芯片u1的gnd 引脚连接并接地；晶振y1的一端与主控芯片u1的xin引脚连接，晶振 y1的另一端与主控芯片u1的xout引脚连接；
13.所述iot模块包括芯片u3和电容c9，所述芯片u3的型号为esp8266，芯片u3的vcc引脚与电容c9的一端连接并接电源vcc，芯片u3的gnd 引脚与电容c9的另一端连接并接地；芯片u3的reset引脚、uart_rx 引脚以及uart_tx引脚分别一一对应的与主控芯片u1的pa21引脚、 txd1引脚以及rxd1引脚连接。
14.更进一步地，所述麦克风阵列包括芯片mu1、电容c5、芯片mu2以及电容c6，所述芯片mu1的vdd引脚通过电容c5接地，芯片mu1的 l/r引脚接电源vcc，芯片mu1的clk引脚接主控芯片u1的dmic_clk 引脚，芯片mu1的data引脚接主控芯片u1的dmic_d0引脚；所述芯片mu2的vdd引脚通过电容c6接地，芯片mu2的l/r引脚接地，芯片mu2的clk引脚接主控芯片u1的dmic_clk引脚，芯片mu1的data 引脚接主控芯片u1的dmic_d0引脚。
15.更进一步地，所述屏幕触显模块包括芯片u2、电容c2、电容c3以及晶振y2，所述芯片u2的型号为sp8108u1dn，电容c3的一端以及芯片 u2的vdd引脚均与电源vdd连接，电容c2的一端以及芯片u2的vcc 引脚均与电源vcc连接，电容c2的另一端以及电容c3的另一端均接地，晶振y2的一端与芯片u2的x11引脚连接，晶振y2的另一端与芯片u2 的x12引脚连接，芯片u2的isda引脚与主控芯片u1的scl2引脚连接，芯片u2的isc引脚与主控芯片u1的sda2引脚连接；芯片u2的gpa2 引脚与主控芯片u1的reset引脚连接，芯片u2的pwm3引脚接语音播报模块；
16.所述触控显示屏包括lcd显示屏j1以及电容c4，芯片u2与lcd显示屏j1连接，电容c4的一端与lcd显示屏j1的vcc引脚连接并接电源 vcc，电容c4的另一端与lcd显示屏j1的gnd引脚连接并接地。
17.进一步地，所述供电模块包括电容c8、电感l1、电阻r1、电阻r2、芯片u4以及电容c7，所述电容c8的一端、电阻r1的一端以及电感l1 的一端均与电源vdd连接，电阻r1的另一端分别与电阻r2的一端以及芯片u4的fb引脚连接，电阻r2的另一端以及电容c8的另一端均接地，电感l1的另一端与芯片u4的lx引脚连接，芯片u4的in引脚、芯片 u4的en引脚以及电容c7的一端连接到一起并作为电源vcc接口，电容 c7的另一端以及芯片u4的gnd引脚连接并接地。
18.本实用新型的优点在于：
19.(1)本实用新型的麦克风阵列接收用户发出的命令词并发送到语音主控模块进行语音识别，语音主控模块识别出命令词后根据识别内容发送相应控制信号给通用设备控制器或者iot模块，控制与命令词相对应设备的开启，从而实现语音控制功能，本实用新型在传统控制面板基础上拓展出语音控制功能，控制方式较为多样化，能够适配不同使用场景。
20.(2)本实用新型的语音控制面板还包括屏幕触显模块和触控显示屏，语音控制结果能被实时显示在触控显示屏，解决传统控制面板交互体验低的问题，满足用户更高的交
互体验需求。
21.(3)本实用新型的语音控制面板还包括语音播报模块，通过语音播报模块播放语音控制结果，便于用户获取语音控制结果。
22.(4)本实用新型的iot模块与云端服务器通讯连接，云端服务器与手机app通讯连接，通过手机app远程控制所述语音控制面板，远程app 控制功能，进一步解决了传统控制面板无法适配不同使用场景的问题。
23.(5)本实用新型的云端服务器与第三方服务器通讯连接，第三方服务器与第三方智能设备通讯连接，扩大了设备控制范围，提高了语音控制面板的使用率。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的结构框图；
25.图2为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的语音主控模块原理图；
26.图3为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的iot模块原理图；
27.图4为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的麦克风阵列的一部分原理图；
28.图5为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的麦克风阵列的另一部分原理图；
29.图6为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的屏幕触显模块以及触控显示屏的原理图；
30.图7为本实用新型实施例所公开的一种语音控制面板的供电模块原理图。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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作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。
32.如图1所示，一种语音控制面板，包括面板主体(图未示)和固定于面板主体内的电路板(图未示)，所述电路板上集成有麦克风阵列1、语音主控模块2、iot模块3、屏幕触显模块4、触控显示屏5、语音播报模块6 以及供电模块8。
33.所述麦克风阵列1与语音主控模块2连接，用于检测用户发出的声音信号并将其转换成数字信号发送给语音主控模块2。
34.所述语音主控模块2分别与通用设备控制器7、iot模块3、供电模块 8以及屏幕触显模块4连接，用于解析麦克风阵列1输出的数字信号再根据识别内容输出相应的控制指令发送给通用设备控制器7或iot模块3，还用于解析屏幕触显模块4输出的数据信息并转化为相应的控制指令发送给通用设备控制器7或iot模块3，达到控制通用设备和第三方智能设备12 的目的。
35.所述屏幕触显模块4与触控显示屏5连接，用于将触控显示屏5接收到的触控指令转换成数据信息发送到语音主控模块2，还用于接收语音主控模块2输出的控制指令并转换
为图像信息显示在触控显示屏5上。
36.所述屏幕触显模块4与语音播报模块6连接，本实施例中语音播报模块6为蜂鸣器，蜂鸣器通过焊接固定在面板主体内部的右下侧的透风口所在位置，用于发出提示音以提示控制结果。
37.所述iot模块3包括wifi，所述iot模块3与云端服务器9通讯连接，云端服务器9分别与手机app 10以及第三方服务器11通讯连接，第三方服务器11与第三方智能设备12通讯连接。
38.所述供电模块8为电压转换电路，用于将外部输入电压转化为各模块的工作电压。
39.基于以上硬件架构，本实用新型具有以下三种工作模式：触控功能模式，语音功能模式和远程控制功能模式；
40.触控功能模式：用户通过点击触控显示屏5上的功能按键，将触控指令通过屏幕触显模块4发送到语音主控模块2，从而实现对相应设备的开关及运行状态的控制；
41.语音功能模式：用户在距离控制面板五米的范围内说出唤醒指令，例如：“小飞小飞”，麦克风阵列1检测到用户发出的唤醒指令并发送到语音主控模块2进行语音内容识别，语音主控模块2识别出唤醒信号后进入命令词获取状态，此时，用户说出命令词，例如：“打开卧室空调”，同理，语音主控模块2识别命令词信号后根据识别内容发送相应控制信号给通用设备控制器7或者iot模块3，控制与命令词相对应空调设备的开启，与此同时，语音主控模块2向屏幕触显模块4输出预定格式内容，蜂鸣器播报开通结果，屏幕触显模块4将语音主控模块2输出的控制指令转换为图像信息实时显示在触控显示屏5上，用户可即刻观察到相应空调设备的运行状态，即控制结果；
42.远程控制功能模式：用户通过手机app 10观察或设置控制通用设备控制器7或第三方智能设备12的开关及运行状态。
43.以下详细介绍各模块的工作原理，如图2所示，所述语音主控模块2 包括主控芯片u1、电容c1以及晶振y1，所述主控芯片u1的型号为 csk4002，电容c1的一端与主控芯片u1的vcc引脚连接并接电源vcc，电容c1的另一端与主控芯片u1的gnd引脚连接并接地；晶振y1的一端与主控芯片u1的xin引脚连接，晶振y1的另一端与主控芯片u1的xout 引脚连接。
44.如图3所示，所述iot模块3包括芯片u3和电容c9，所述芯片u3 的型号为esp8266，芯片u3的vcc引脚与电容c9的一端连接并接电源 vcc，芯片u3的gnd引脚与电容c9的另一端连接并接地；芯片u3的 reset引脚、uart_rx引脚以及uart_tx引脚分别一一对应的与主控芯片u1的pa21引脚、txd1引脚以及rxd1引脚连接。
45.如图4和图5所示，所述麦克风阵列1包括芯片mu1、电容c5、芯片 mu2以及电容c6，所述芯片mu1的vdd引脚通过电容c5接地，芯片 mu1的l/r引脚接电源vcc，芯片mu1的clk引脚接主控芯片u1的 dmic_clk引脚，芯片mu1的data引脚接主控芯片u1的dmic_d0引脚；所述芯片mu2的vdd引脚通过电容c6接地，芯片mu2的l/r引脚接地，芯片mu2的clk引脚接主控芯片u1的dmic_clk引脚，芯片 mu1的data引脚接主控芯片u1的dmic_d0引脚。
46.如图6所示，所述屏幕触显模块4包括芯片u2、电容c2、电容c3以及晶振y2，所述芯片u2的型号为sp8108u1dn，电容c3的一端以及芯片 u2的vdd引脚均与电源vdd连接，电容c2的一端以及芯片u2的vcc 引脚均与电源vcc连接，电容c2的另一端以及电容c3的另一端均接地，晶振y2的一端与芯片u2的x11引脚连接，晶振y2的另一端与芯片u2 的x12引脚连接，
芯片u2的isda引脚与主控芯片u1的scl2引脚连接，芯片u2的isc引脚与主控芯片u1的sda2引脚连接；芯片u2的gpa2 引脚与主控芯片u1的reset引脚连接，芯片u2的pwm3引脚接语音播报模块6；
47.继续参阅图6，所述触控显示屏5包括lcd显示屏j1以及电容c4，芯片u2与lcd显示屏j1连接，电容c4的一端与lcd显示屏j1的vcc 引脚连接并接电源vcc，电容c4的另一端与lcd显示屏j1的gnd引脚连接并接地。
48.如图7所示，所述供电模块8包括电容c8、电感l1、电阻r1、电阻 r2、芯片u4以及电容c7，所述电容c8的一端、电阻r1的一端以及电感 l1的一端均与电源vdd连接，电阻r1的另一端分别与电阻r2的一端以及芯片u4的fb引脚连接，电阻r2的另一端以及电容c8的另一端均接地，电感l1的另一端与芯片u4的lx引脚连接，芯片u4的in引脚、芯片 u4的en引脚以及电容c7的一端连接到一起并作为电源vcc接口，电容 c7的另一端以及芯片u4的gnd引脚连接并接地。
49.需要说明的是，本实用新型只保护硬件电路架构，对于电路模块之间的控制逻辑、控制芯片内部的控制逻辑以及命令词转换等均不在本技术的保护范围之内。
50.通过以上技术方案，本实用新型提供的一种语音控制面板，麦克风阵列1接收用户发出的命令词并发送到语音主控模块2进行语音识别，语音主控模块2识别出命令词后根据识别内容发送相应控制信号给通用设备控制器7或者iot模块3，控制与命令词相对应设备的开启，从而实现语音控制功能，本实用新型在传统控制面板基础上拓展出语音控制功能，控制方式较为多样化，能够适配不同使用场景。
51.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。