4]下面將結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0045]傳統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)是由生物與非生物相互作用結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)有序的系統(tǒng)。而在電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是在智能家居技術(shù)領(lǐng)域，是否也存在生態(tài)系統(tǒng)的概念呢?在這里本申請定義了智能家居生態(tài)系統(tǒng)的概念:智能家居生態(tài)系統(tǒng)是由各種電子功能模塊相互作用結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)有序的系統(tǒng)，其為人類或其它動物提供一個智能化的可調(diào)環(huán)境。
[0046]如圖1所示為智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，即智能家居生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，其包括指令采集陣列、指令接收單元，處理控制單元，指令發(fā)送模塊、通信模塊、執(zhí)行單元、信息采集單元、存儲單元等。
[0047]其中本申請?zhí)岢龅闹噶畈杉瘑卧梢圆捎谜Z音指令采集，按鍵采集，或者肢體識別等方式。
[0048]指令接收單元，其通信方式可采用有線、無線、聲波、紅外、藍(lán)牙等方式進(jìn)行通信。[0049 ]指令發(fā)送模塊，可采用紅外、藍(lán)牙、有線或其他無線傳播方式。
[0050]通信模塊，可采用紅外、wif1、有線傳播等方式。
[0051]執(zhí)行單元可以采用電子開關(guān)器件或者繼電器等方式。
[0052]信息采集可包括聲音、視頻、環(huán)境溫度、濕度、光照等信息。
[0053]紅外模塊:紅外模塊由單片機(jī)、紅外接收發(fā)送器、電源管理電路組成。單片機(jī)負(fù)責(zé)整個遙控器的系統(tǒng)控制。單片機(jī)作為主控芯片，進(jìn)行鍵盤掃描，根據(jù)用戶通過鍵盤輸入的指令，分別完成學(xué)習(xí)遙控碼;控制DSP進(jìn)行語音訓(xùn)練、回放、識別;將識別結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的遙控碼，通過紅外發(fā)光管發(fā)射出去。單片機(jī)與DSP之間通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行協(xié)議通訊。
[0054]中央處理器:采用DSP處理器，DSP處理器連接有快閃存儲器(FLASH)、編解碼器(CODEC)。其中DSP是整個語音識別模塊的核心，負(fù)責(zé)語音識別(采用現(xiàn)有的語音識別軟件)、語音編解碼，以及FLASH的讀寫控制。DSP的優(yōu)點是運(yùn)算速度快、內(nèi)存空間大、數(shù)據(jù)交換速度快，可用來實現(xiàn)復(fù)雜的算法，提高識別率，減小反應(yīng)延時，得到較高的識別性能。DSP芯片選用Analog Devices公司的AD2186L，它具有如下特點:①運(yùn)算速度達(dá)40MIPS，且均為高效的單調(diào)周期指令;②提供了 40K字節(jié)的片內(nèi)RAM，其中8K字(16Bi t/字)為數(shù)據(jù)RAM，8K字(24Bit/字)為程序RAM，最大可達(dá)4兆字節(jié)的存儲區(qū)，用于存儲數(shù)據(jù)或程序;③3.3V工作電壓，具有多種省電模式。AD2186L既能完成與語音信號算是相關(guān)的算法，又適合使用電池作能源的遙控器。FLASH和CODEC也都選用3.3V工作電壓的芯片。FLASH為美國ATMEL公司的AT29LV040A(4MBit)，它作為系統(tǒng)的存儲器，主要用于存放以下內(nèi)容:提示語音合成所需的參數(shù)，特定人訓(xùn)練后的碼本數(shù)據(jù)，DSP系統(tǒng)的應(yīng)用程序和學(xué)習(xí)和遙控碼數(shù)據(jù)。CODEC選用美國TI公司的TLV320AC37，用來進(jìn)行A/D、D/A變換、編碼和解碼。
[0055]智能家居中控系統(tǒng)的多普勒語音采集裝置電路圖，工作原理如圖2所示，圖中220V的電網(wǎng)電壓經(jīng)C4降壓，D2、D1半波整流、Cl濾波以后，再經(jīng)過R6和V1、DW1、R1、C5組成的并聯(lián)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，為整個電路提供工作電壓。V2及其周圍元件組成微波振蕩電路，電波通過圓環(huán)天線發(fā)射出去，同時圓環(huán)天線也是反射電磁波的接收天線，R20是V2差頻信號的負(fù)載電阻，它與R5共同建立該級的工作點。V3射極輸出器起到阻抗變換作用，減小后級對微波振蕩級增益的影響。
[0056]本電路用一塊LM324完成對前級信號的放大、比較、光控、延時功能，IClD組成一個低通放大電路，濾掉50Hz干擾信號。IClD的輸入端電位通過電阻R14、R13的分壓提供，其阻值相等，分壓值是電源電壓的一半。輸出端{(lán)14}腳的輸出電壓在二分之一電源電壓上隨輸入端電壓的變化上下變化。IC1A、R15、R17、C7組成一個懸浮式的比較器，輸入端的電位由IClD的{14}腳電壓所決定，R15和R17的分壓加在IClA的②、③腳之間。靜態(tài)時，②腳電壓高于③腳電壓，輸出端①腳輸出低電平。前級輸出交變信號時，②腳通過C7等于交流接地，交流信號加到②、③腳之間，經(jīng)過比較之后，①腳輸出方波信號。
[0057]IC1C、D3、R10、C6組成延時電路，無線麥克電路為導(dǎo)通狀態(tài)下，⑦腳輸出高電平，D3截止，⑨腳通過RlO的作用，將⑨腳拉成高電平，IClC的同相輸入端通過R12、R8的分壓，R8的阻值是R12的兩倍，該電壓是電源電壓的三分之二，因反向輸入端的電壓高于同相輸入端的電壓，⑧腳輸出低電平，可控硅無觸發(fā)電壓而截止，無線麥克電路不工作。如果⑦腳電位突然變低，D3導(dǎo)通，C6迅速充電，⑨腳因⑦腳電平下拉成低電平，⑨腳電壓低于⑩腳電壓，⑧腳輸出高電壓，可控硅被觸發(fā)導(dǎo)通，無線麥克電路工作。當(dāng)⑦腳電壓恢復(fù)高電位后，⑨腳的電壓在C6的作用下保持低電平，C6通過RlO放電，⑨腳電壓升高，當(dāng)⑨腳的電壓超過⑩腳的電壓時，⑧腳的電平反轉(zhuǎn)變成低電平，可控硅失去觸發(fā)電壓，無線麥克電路不工作。C6的上述放電時間，就是無線麥克電路延時斷電的時間。
[0058]①腳輸出的方波信號加到⑥腳上的電壓值由R16，當(dāng)R16壓值大于IClB的⑤腳電壓時，可以使輸出腳⑦反轉(zhuǎn)，無線麥克電路導(dǎo)通。電阻R7是一個微弱的隔級正反饋電阻，使得一旦⑧腳變成高電平后，⑧腳的高電壓使得IClD的同相輸入端電壓升高，①腳電壓升高，⑦腳電壓變低，加大⑦腳的負(fù)脈沖寬度，使C6有足夠的充電時間，從而保證了無線麥克電路導(dǎo)通延時關(guān)斷的一致性。
[0059]無線麥克電路
[0060]MIC是駐極體話筒，它的作用就是感應(yīng)空氣中聲波的微弱振動，并輸出跟聲音變化規(guī)律一樣的電信號。本站選用的是靈敏度較高的話筒，一般可以輸出幾十毫伏以上的音頻信號，這個信號足以調(diào)制下一級的高頻振蕩信號的頻率。注意:話筒有正負(fù)極之分，一般和外殼相通的是負(fù)極。R31是MIC駐極話筒的偏置電阻，有了這個電阻，話筒才能輸出音頻信號，這是因為MIC話筒內(nèi)部本身有一極場效應(yīng)管放大電路，用來阻抗匹配和提高輸出能力等作用。C15是音頻信號耦合電容，將話筒感應(yīng)輸出的聲音電信號專遞到下一級。C12是三極管Q的基極濾波電容，一方面濾除高頻雜音，另一方面讓三極管Q的高頻電位為O，對50MHz以上的尚頻電路來說，二極管Q是一個共基極放大電路，這是最后能形成振蕩的基礎(chǔ)。因為振蕩電路的基礎(chǔ)條件就是必須具備一定的增益，再就是具備合適相位的反饋(一般是正反饋)。R32是三極管Q的基極偏置電阻，給三極管Q提供一個較小的基極電流，三極管Q將會有一個較大的發(fā)射極電流到過R33。由于R32、R33中的電流作用會在各自電阻上產(chǎn)生壓降并互相影響，結(jié)果會自動穩(wěn)定在某一數(shù)值狀態(tài)，這就是射極跟隨器。R33是三極管Q的發(fā)射極電阻，這里起穩(wěn)定直流工作點作用，和C13還組成了高頻信號負(fù)載電阻作用，也是整個高頻振蕩回路的一部分。C18和L組成并聯(lián)諧振回路，起到選擇振蕩頻率的主要作用，改變C18的容量或者改變L的形狀(包括圈數(shù))，可以方便的改變發(fā)射頻率。C17是高頻信號輸出耦合電容，目的是為了讓高頻信號變成無線電波輻射到天空中。因此，天線最好堅直向上，長度最好等于無線電波頻率波長(或者整數(shù)倍)，四周應(yīng)該開闊，不要有金屬物阻擋。
[0061 ]說明:波長等于頻率的倒數(shù)，頻率變化，波長也會變化，再說，天線具體的長度還與電路輸出阻抗、天線粗細(xì)等等有關(guān)，在業(yè)余情況下，隨便接一段電線就行了。(如果為了追求最遠(yuǎn)的發(fā)射距離，大家可以自行多做這方面的嘗試，本站元件包經(jīng)過本站技術(shù)人員試驗，效果是可以輕松達(dá)到50米以外的。)C16是反饋電容，電路起振的關(guān)鍵元件就是它了。分析本電路的高頻狀態(tài)時，集電極是輸出，發(fā)射極是輸入，輸出信號通過C16加到輸入端，產(chǎn)生強(qiáng)烈的正反饋，自然就產(chǎn)生振蕩了。這實際上也就是書中所說的電容三點式振蕩電路。C11、C14是電源濾波電容，給交流信號提供回路，減小電源的交流內(nèi)阻。
[0062]語音信號接收模塊
[0063]語音信號接收模塊工作原理由