[发明专利]一种基于语音识别的灯光控制系统

权利要求书

1.一种基于语音识别的灯光控制系统，其特征在于，包括CPU主控制器，以及与其连接的电源模块、时钟模块、音量采集模块和灯组模块，其中：

所述电源模块用于CPU主控器、灯组模块、音量采集模块、时钟模块的供电；

所述音量采集模块采集语音模拟信号，将声音信号转换为不同的数字信号，输出至CPU主控制器；

所述CPU主控制器，进行命令解码和指令分配；

所述时钟模块，根据CPU主控制器的命令，对系统的工作时间进行控制；

所述灯组模块，根据接收到的指令信息调整灯组的闪烁变化。

2.权利要求1所述的基于语音识别的灯光控制系统，其特征在于，所述的电源模块将电压为220V的交流电转换为5V直流电源，为CPU主控制器、音量采集模块、时钟模块和灯组模块供电。

3.根据权利要求1所述的基于语音识别的灯光控制系统，其特征在于，所述CPU主控制器，包括主控芯片ATMEGA328P，第一晶振(XTAL)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一电阻(R1)、复位开关(S1)、下载端口(J2)、Bootload端口(J3)；其中第三电容(C3)、第四电容(C4)和第一晶振(XTAL)构成振荡电路，振荡电路的两个接口分别接主控芯片ATMEGA328P的PB6、PB7端口；主控芯片ATMEGA238P的第20端口AREE与第二电容(C2)相连；下载端口(J2)中有五个接口，分别是GND、VCC、RXD、TXD、DTR端口，其中RXD、TXD分别与主控芯片ATMEGA328P的PD0、PD1端口相连接，DTR通过第一电容(C1)电容与主控芯片ATMEGA328P的PC6端口相接；复位开关(S1)通过按键进行低电压复位；Bootload口(J3)的四个端口分别与主控芯片ATMEGA328P的PC6、PB3、PB4、PB5端口连接。

4.根据权利要求3所述的基于语音识别的灯光控制系统，其特征在于，所述时钟模块包括芯片DS1302、第十电容(C10)、第十一电容(C11)、第十二电容(C12)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)；其中芯片DS1302为核心，芯片DS1320的振荡电路由32.768KHZ的晶振和6PF的第十电容(C10)、第十一电容(C11)组成；第十二电容(C12)与芯片DS1320的VCC1端口相连；时钟模块的时钟总线SCLK、串口总线I/O、复位RST三个输出端口，分别与CPU主控制器中主控芯片ATMEGA328P的PD7、PB0、PB1端口相连接；第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)为时钟模块的三根时间输出线的上拉电阻，一端分别与时钟总线SCLK、串口总线I/O、复位RST相连，另一端均与第十二电容(C12)相连；时钟模块通过自主协议来进行设置与操作，由CPU主控制器发送指令给时钟模块，规定整个系统的工作时间，在规定的工作时间内，CPU主控制器能够向受控对象发送命令。

5.根据权利要求3所述的基于语音识别的灯光控制系统，其特征在于，所述音量采集模块，包括芯片ISD1820、咪头Mic2、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)、第九电容(C9)；其中芯片ISD1820为核心；第六电容(C6)和咪头Mic2构成话筒输入，外接话筒通过串联第六电容(C6)耦合到芯片的话筒输入端，耦合电容值和此端的阻抗决定了芯片频带的低频截止点，芯片ISD1820的自动增益控制AGC动态调整增益，以补偿话筒输入电平的宽幅变化；第七电容(C7)和话筒参考端MIC REF串联后，以差分形式连接至话筒；芯片ISD1820的录音指示RECLED端口顺次串联第五电阻(R5)、LED1后，连接至电源，用来显示芯片工作状态；芯片ISD1820的PLAYE、PLAYL、REC端口分别与CPU主控制器中主控芯片ATMEGA328P的22、PC0、PC1端口相连，作为音量采集电路的输出；芯片ISD1820的ROSC端口串联第六电阻(R6)接地。

6.根据权利要求3所述的基于语音识别的灯光控制系统，其特征在于，所述灯组模块包括灯组驱动和灯组，其中：

灯组包括红、绿、蓝三色灯，每个灯具有256灰度级别，通过编程设置不同的灰度级别所对应的灯光效果，同时支持三色灯整体亮度调节的混光输出，变化合成不同的灯光效果；

红灯的灯组驱动包括MOC3061、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第十三电容(C13)；灯组驱动以过零点触发双硅输出光耦MOC3061为核心，MOC3061的控制端第一接口与第十一电阻(R11)一端相连接，第十电阻(R10)和三极管2N3904构成的输入驱动电路与第十一电阻(R11)另一端相接，该输入驱动电路的输入信号由CPU主控制器中主控芯片ATMEGA328P的PD3口提供；MOC3061输出端的第十二电阻(R12)为触发功率双向可控硅的限流电阻，第十三电阻(R13)为双向可控的门极电阻，第十四电阻(R14)与第十三电容(C13)构成RC缓冲电路，在灯光亮度调控时抑制电压变化du/dt；

绿灯的灯组驱动包括MOC3061、第十六电阻(R16)、第十七电阻(R17)、第十八电阻(R18)、第十九电阻(R19)、第二十电阻(R20)、第十四电容(C14)；

蓝灯的灯组驱动包括MOC3061、第二十二电阻(R22)、第二十三电阻(R23)、第二十四电阻(R24)、第二十五电阻(R25)、第二十六电阻(R26)、第十五电容(C15)；绿灯和蓝灯的灯组驱动结构与红灯完全相同。