一种语音识别模块在台灯上的应用

/WTK6900M01在语音识别台灯上的应用The Application of WTK6900M01Recognizable Module in the Intelligent Instruments摘 要本文介绍了WTK6900M01在语音识别台灯中的应用。使用者可根据需要通过语音代替手动功能对台灯或者其他灯类产品进行语音控制。关键字语音识别台灯WTK6900M01 语音识别模块 语音识别灯电路板，语音识别灯控制板1 引言 语音识别台灯主要功能便于工作阅读、学习，节省能源等。台灯除了阅读和装饰外，还可以通过语音来控制台灯的工作状态，自动调光，调节台灯的亮度以及暗度情况，根据个人周边环境调节，还可以播放音乐，增加时钟和触摸等功能。黑夜里，灯光是精灵，是温馨气氛的营造能手。透过光影层次，让空间更富生命力 ；白天，灯具化为居室的装饰艺术，它和家具、布艺、装饰品一起点缀着生活的美丽，灯在居室空间中扮演着举足轻重的角色。部分台灯还有“应急功能”即自带电源，用于停电时照明应急。2.语音识别功能的实现其实实现不难，主要电路在于使用的是WTK6900M01 V2.02灯类语音识别控制板，是一款主要运用于台灯的模块，可以通过语音指令来控制台灯的开关，调节灯的亮度以及延时关灯，并且可以通过触摸按键控制灯的开关以及无极调光。 为方便安装使用，用户可按照下图讲解进行改装3. 框架4. 使用方法4.1 使用步骤打开电源，给样品提供5V电源(上电时手不能碰到触摸按键)通电后，样品进入识别状态，可通过语音命令和按键两种方式控制LED灯3）按键方式：按键的方式有两种，短按与长按，两者的功能如下：方式作用效果短按控制LED灯的开关若当前LED灯的状态是关，则短按一次，LED开，再短按一次，LED关长按1. 关灯状态下：开灯2. 开灯状态下：无极调光1. 关灯的状态下，长按触摸按键，松手即打开LED灯2. .在开灯的状态下，长按按键，LED的亮度会慢慢变化，即从LED灯当前亮度开始变亮，然后由亮变暗，再由暗变亮，一直循环变化，直到放开按键，停止调光，LED一直保持此亮度 注：按键是高电平触发4)语音命令方式控制：词条作用识别成功后的现象阿拉丁神灯控制LED灯的开与关识别到一次，LED开，再次识别到，LED关太亮了降低LED灯的亮度识别到一次，LED亮度降一级，目前为三级调光，共四级亮度亮一点增加LED灯的亮度识别到一次，LED亮度升一级，目前为三级调光，共四级亮度五分钟后关灯延时五分钟后再关灯识别到后发生二秒的呼吸灯，再延时五分钟后关闭LED注：1.模块的语音识别是非特定人识别 2.词条出厂后用户无法更改，需出厂前定制好4.2 使用注意事项上电时候手不能碰到触摸按键，如果上电时刻手碰到触摸按键，触摸按键则无法正常工作使用的环境需安静且无回声说话语速不宜太快，也不宜太慢，不能停顿太久，如念“阿拉丁神灯”，不可念“阿拉丁”后停顿1秒再念“神灯”4.3 词条的设计识别率，除了与识别的门槛有关，还与词条的长短等有关，其关系见表6。表6 词条与识别效果表词条识别效果开太短了，不好识别开灯识别效果一般关灯与其他词条相似，识别效果一般阿拉灯，开灯长度适中、相似度低，识别效果佳很累了，请关灯长度适中、相似度低，识别效果佳因此，在更换词条时，应考虑词条的长度，各个词条间的相识度，尽量做到长度适中、相似度低。4.4 识别成功后的操作WTK6900B01语音识别模块具有三种输出模式：串口输出、IO输出、喇叭播放；我们可以根据需要选择一种方式，或者两种、三种方式，检测语音是否识别成功。而喇叭播放的内容也是可以根据需要更改的（用户不可自行更改）。4.5 识别功能详解从麦克风中输入词条（即语音指令），与存储在SPI Flash中语音相对比，如果一致，即识别正确，之后模块的串口TX会输出相应的指令，并且三个IO口（OUTA-OUTC）会输出相应的电平，同时喇叭播放语音。表4 词条、TX串口指令及IO电平表IO端子命令句OUTCOUTBOUTATX输出执行结果无000珠光亮红001AA 01 FE第一个灯亮，语音播放珠光亮红天空蔚蓝010AA 02 FD第二个灯亮，语音播放天空蔚蓝薰衣草紫011AA 03 FC第一、二个灯亮，语音播放薰衣草紫薄荷翠绿100AA 04 FB第三个灯亮，语音播放薄荷翠绿樱桃蜜粉101AA 05 FA第一、三个灯亮，语音播放樱桃蜜粉茉莉洁白110AA 06 F9第二、三个灯亮，语音播放茉莉洁白请打开灯111AA 07 F8三个灯全部亮，语音播放全部灯已打开请关闭灯000AA 08 F7三个灯都不亮，语音播放全部灯已关闭注：“1”表示高，“0”表示低5. 硬件资料 WTK690M01 V2.02主要包括四部分电路：稳压电路、语音识别电路、触摸按键电路、LED控制电路。WTK6900M01 V2.02是在WTK6900M01 V2.01的基础上进行软件升级，硬件不做改变，故板子的丝印为WTK6900M01 V2.01 稳压电路（必须）稳压电路的作用是将5V电压转换为3.3V电压。语音识别电路需要的工作电压为3.3V，过高或者是过低的电压都会影响识别率，故输入电源是5V的时候必须添加稳压电路。 语音识别电路（必须）语音识别电路为整个电路中的主要电路，在原理图中可以看到语音识别电路包括录音电路以及一些端子的引出口，录音电路是必须的，而端子的引出口是为了某种方便而引出，故端子的引出口可以根据自身的需求而画，一般建议将烧录口引出。 触摸按键（可选）u 触摸按键电路是可选的，如果不需要触摸按键功能，可选择不画此电路u C11指调节灵敏度的电容。调节电容值的范围是0pF75pF，电容值的增加将导致灵敏度降低。u R14是触摸电极和触摸输入脚之间串联的电阻，用于提高触摸的抗干扰能力。R14的取值范围为1K-10K,电阻越大抗干扰能力越强，但是灵敏度会降低，建议折中取值。如果使用环境干扰小,R14可以不接。u 上电时刻触摸电路会获取当前环境中的电容值，并以此作为基准电容，如果上电时刻手碰到触摸按键，则上电后为认为手按住触摸按键的电容值为最小的电容值，则触摸按键失灵。故要求上电时刻不可按住触摸按键。 LED控制电路（必须）u 语音识别电路通过IO口（PB0）与LED控制电路相连接，如果想控制多个灯可以在LED灯控制电路中的将多个LED灯与D1并联u LED控制电路连接两个MOS管Q1,Q2，Q1是控制大功率灯，而Q2控制小功率灯，可根据自身需求焊接相应的MOS管，如，只是控制一个5W以内的LED灯则可只焊接Q2u 默认焊接Q2，若用户使用大功率LED灯（功率指所有LED的功率），则将Q2焊下，焊接Q1（Q1的型号可选FR024N或其他）6