一種兩線式語音提示電路、提示器及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于語音提示器件領(lǐng)域，提供一種兩線式語音提示電路、提示器及系統(tǒng)，包括接地線、信號采集線、語音芯片、整流模塊、供電模塊及下拉模塊；接地線外接電源地，信號采集線接入外部電平碼流信號，語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端與整流模塊的輸入端共接于信號采集線，語音芯片的電源端接供電模塊的電能輸出端，整流模塊的輸出端接供電模塊的電能輸入端，供電模塊的接地端接接地線，下拉模塊連接在接地線和信號采集線之間。本實(shí)用新型通過信號采集線接入外部電平碼流信號來控制語音芯片播放和切換語音，使得語音提示電路僅通過一根信號采集線和一根接地線就能實(shí)現(xiàn)語音播放和語音切換功能，可廣泛適用于兩線式接口電路。
【專利說明】
一種兩線式語音提示電路、提示器及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于語音提示器件領(lǐng)域，尤其涉及一種兩線式語音提示電路、提示器及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的語音提示器件如蜂鳴器、設(shè)置有語音芯片的語音提示器等廣泛應(yīng)用于各種電器設(shè)備和報(bào)警電路中。蜂鳴器由于僅具有電源正、負(fù)兩個接線端，因而廣泛應(yīng)用于兩線式接口電路中。
[0003]然而，蜂鳴器僅能發(fā)出簡單的蜂鳴聲、無法提供豐富多樣的音效，語音提示器雖然可以提供多種音效選擇，但是其通常包括電源正、負(fù)和控制端等至少三個接線端，無法適用于兩線式接口電路。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種兩線式語音提示電路、提示器及系統(tǒng)，旨在解決蜂鳴器僅能發(fā)出簡單的蜂鳴聲、無法提供豐富多樣的音效，語音提示器雖然可以提供多種音效選擇，但是其通常包括電源正、負(fù)和控制端等至少三個接線端，無法適用于兩線式接口電路的問題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種兩線式語音提示電路，包括接地線、信號采集線、語音芯片、整流模塊、供電模塊及下拉模塊；
[0006]所述接地線外接電源地，所述信號采集線接入外部電平碼流信號，所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端與所述整流模塊的輸入端共接于所述信號采集線，所述語音芯片的電源端接所述供電模塊的電能輸出端，所述整流模塊的輸出端接所述供電模塊的電能輸入端，所述供電模塊的接地端接所述接地線，所述下拉模塊連接在所述接地線和所述信號采集線之間；
[0007]當(dāng)所述信號采集線輸入所述電平碼流信號時，所述供電模塊經(jīng)整流模塊輸入所述電平碼流信號進(jìn)行充電，所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端輸入所述電平碼流信號并對所述電平碼流信號進(jìn)行存儲和分析處理；
[0008]當(dāng)所述信號采集線不輸入所述電平碼流信號時，所述下拉模塊拉低所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端的電平使其接電源地，所述供電模塊給所述語音芯片供電，使所述語音芯片根據(jù)分析處理的結(jié)果播放語音；當(dāng)所述供電模塊的電量不足時，所述語音芯片復(fù)位至低功耗狀態(tài)。
[0009]優(yōu)選的，所述整流模塊為整流二極管Dl，所述整流二極管Dl的正極為所述整流模塊的輸入端，所述整流二極管Dl的負(fù)極為所述整流模塊的輸出端。
[0010]優(yōu)選的，所述供電模塊為第一電容Cl，所述第一電容Cl的正極為所述供電模塊的電能輸入端和電能輸出端，所述第一電容Cl的負(fù)極為所述供電模塊的接地端。
[0011]優(yōu)選的，所述供電模塊包括第一電容Cl和第二電容C2，所述第一電容Cl和第二電容C2的正極共接構(gòu)成所述供電模塊的電能輸入端和電能輸出端，所述第一電容Cl和第二電容C2的負(fù)極共接構(gòu)成所述供電模塊的接地端。
[0012]優(yōu)選的，所述下拉模塊為下拉電阻Rl。
[0013]本實(shí)用新型還提供一種兩線式語音提示器，所述兩線式語音提示器包括所述的兩線式語音提示電路。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種兩線式語音提示系統(tǒng)，所述兩線式語音提示系統(tǒng)包括用于輸出電平碼流信號的發(fā)碼電路，還包括所述的兩線式語音提示電路或所述的兩線式語音提示器。
[0015]優(yōu)選的，所述發(fā)碼電路包括控制模塊、分壓電阻及電子開關(guān)模塊；
[0016]所述控制模塊的信號輸出端經(jīng)所述分壓電阻接所述電子開關(guān)模塊的控制端，所述電子開關(guān)模塊的輸入端外接電源，所述電子開關(guān)模塊的輸出端接所述信號采集線；
[0017]所述控制模塊輸出電平碼流信號，使所述電子開關(guān)模塊導(dǎo)通或截止。
[0018]優(yōu)選的，所述控制模塊為單片機(jī)。
[0019]優(yōu)選的，所述電子開關(guān)模塊為PMOS開關(guān)管，所述PMOS開關(guān)管的柵極、源極和漏極分別為所述電子開關(guān)模塊的控制端、輸入端和輸出端。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于:
[0021]通過使信號采集線接入外部電平碼流信號來控制語音芯片播放和切換語音，使得語音提示電路僅通過一根信號采集線和一根接地線就能實(shí)現(xiàn)語音播放和語音切換功能，可廣泛適用于兩線式接口電路；
[0022]通過設(shè)置整流二極管，可有效防止供電模塊的電能流入語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端，使語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端的電平不受供電模塊的影響；
[0023]通過設(shè)置下拉電阻，用于在所述信號采集線不輸入信號時拉低所述語音芯片的信號輸入端的電平，使所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端接電源地不輸入信號；
[0024]通過設(shè)置電子開關(guān)模塊，使得所述發(fā)碼電路能夠僅通過輸出不同電位的電平碼流信號就能夠?qū)崿F(xiàn)對所述信號采集線輸入的電平碼流信號的通斷控制。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0028]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0030]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0031]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供兩線式語音提示電路200，包括接地線10、信號采集線20、語音芯片30、整流模塊40、供電模塊50及下拉模塊60。
[0032]接地線10外接電源地，信號采集線20接入外部電平碼流信號，語音芯片30的數(shù)據(jù)輸入端與整流模塊40的輸入端共接于信號采集線20，語音芯片30的電源端接供電模塊50的電能輸出端，整流模塊40的輸出端接供電模塊50的電能輸入端，供電模塊50的接地端接接地線10，下拉模塊60連接在接地線10和信號采集線20之間。
[0033]當(dāng)信號采集線20輸入所述電平碼流信號時，供電模塊50經(jīng)整流模塊40輸入所述電平碼流信號進(jìn)行充電;語音芯片30的數(shù)據(jù)輸入端輸入所述電平碼流信號并對所述電平碼流信號進(jìn)行存儲和分析處理；
[0034]當(dāng)所述信號采集線20不輸入所述電平碼流信號時，下拉模塊60拉低語音芯片30的數(shù)據(jù)輸入端的電平使其接電源地，供電模塊50給語音芯片30供電，使語音芯片30根據(jù)分析處理的結(jié)果播放語音；當(dāng)供電模塊50的電量不足時，語音芯片30復(fù)位至低功耗狀態(tài)。
[0035]語音芯片中預(yù)先存儲有多種語音數(shù)據(jù)，其每復(fù)位一次可進(jìn)行一次語音切換，在下次通電時根據(jù)分析處理結(jié)果播放新的語音。在一優(yōu)選實(shí)施例中，語音芯片30設(shè)置有預(yù)留的燒寫接口，用于根據(jù)用戶的需要寫入語音數(shù)據(jù)。
[0036]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述兩線式語音提示電路應(yīng)用于直流供電的直流電系統(tǒng)中，對應(yīng)的，所述信號采集線20輸入的電平碼流信號為直流電信號。
[0037]通過使信號采集線接入外部電平碼流信號來控制語音芯片播放和切換語音，使得語音提示電路僅通過一根信號采集線和一根接電線就能實(shí)現(xiàn)語音播放和語音切換功能，可廣泛適用于兩線式接口電路。
[0038]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]如圖2所示，在本實(shí)施例中語音芯片30的引腳定義為:
[0040]數(shù)據(jù)輸入引腳PAO?PA2，其中引腳PAl作為數(shù)據(jù)輸入端，引腳PAO和PA2置空；
[0041]工作電壓引腳VDD作為電源端;編程電壓引腳VPP置空；
[0042]接地引腳GND接地；
[0043]數(shù)據(jù)輸出引腳PffMl和PWM2分別對應(yīng)連接喇機(jī)SPK的I端口和2端口。
[0044]在具體應(yīng)用中，根據(jù)具體的語音播放要求，數(shù)據(jù)輸出引腳PWMl和PWM2也可以外接音箱。
[0045]在本實(shí)施例中，整流模塊40為整流二極管Dl。
[0046]整流二極管Dl的正極為整流模塊40的輸入端，整流二極管Dl的負(fù)極為整流模塊40的輸出端。
[0047]由于整流二極管Dl的正向?qū)?、反向截止特性，使得電平碼流信號可經(jīng)該整流二極管Dl給供電模塊50充電、供電模塊50的電能無法到達(dá)語音芯片30的數(shù)據(jù)輸入端，從而不會對語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端的電平造成影響，使其能夠正常的進(jìn)行語音播放控制。
[0048]供電模塊50包括第一電容Cl和第二電容C2。
[0049]第一電容Cl和第二電容C2的正極共接構(gòu)成供電模塊50的電能輸入端和電能輸出端，第一電容Cl和第二電容C2的負(fù)極共接構(gòu)成供電模塊50的接地端，該接地端接地。
[0050]在一優(yōu)選實(shí)施例中，供電模塊可以只包括第一電容Cl，第一電容Cl的正極為所述供電模塊的電能輸入端和電能輸出端，第一電容Cl的負(fù)極為供電模塊的接地端。
[0051]在具體應(yīng)用中，供電模塊可以根據(jù)實(shí)際需要選用合適電容量的電容，并適當(dāng)增減電容的數(shù)量，以滿足語音芯片的供電需求。
[0052]在本實(shí)施例中，下拉模塊60為下拉電阻Rl，下拉電阻Rl的一端接信號采集線20、另一端與接地線10共接于地。
[0053]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種兩線式語音提示器，包括上述的兩線式語音提示電路200，該兩線式語音提示器可廣泛應(yīng)用于兩線式接口電路中。
[0054]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0055]如圖3所示，本實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)包括用于輸出電平碼流信號的發(fā)碼電路100和上述的兩線式語音提示電路200，發(fā)碼電路100包括與接地線10連接的電源地以及與信號采集線20連接以輸出電平碼流信號的控制模塊101。
[0056]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]如圖4所示，本實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)還包括連接在控制模塊101和信號米集線20之間的電子開關(guān)模塊102，電子開關(guān)模塊102的電源端、控制端和輸出端分別接外部電源VCC、控制模塊1I和信號采集線20。
[0058]在具體應(yīng)用中，控制模塊101可選用單片機(jī)或電子發(fā)碼器，電子開關(guān)模塊102為MOS
開關(guān)管。
[0059]在本實(shí)施例中控制模塊101為單片機(jī)，電子開關(guān)模塊102為PMOS開關(guān)管Ql，其柵極、源極和漏極分別為電子開關(guān)模塊102的控制端、輸入端和輸出端，單片機(jī)的電平碼流信號輸出端MCU_10和MOS開關(guān)管Ql的柵極之間連接有分壓電阻R2。
[0060]本實(shí)施例提供的兩線式語音提示系統(tǒng)的工作原理為:
[0061 ] 1、語音芯片處在未工作狀態(tài)時使其播放語音的原理
[0062]單片機(jī)發(fā)出起始電平碼流信號(在本實(shí)施例中，起始電平碼流信號為時長為5ms的低電平信號)，使MOS開關(guān)管導(dǎo)通、語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端上電輸入所述電平碼流信號，準(zhǔn)備開始播放語音;然后，單片機(jī)發(fā)出高電平碼流信號，使MOS開關(guān)管截止、語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端掉電，使所述語音芯片通過第一電容Cl和第二電容C2供電播放語音；
[0063]由于語音芯片的對供電電容電量的消耗以及整流二極管Dl具有大約0.4V的壓降，使得供電電容的電平會持續(xù)下降，導(dǎo)致語音播放的時長較短，可以根據(jù)需要適當(dāng)提高電容的容量或者通過縮短起始電平碼流信號的時長來解決供電電容的電平下降過快的問題。
[0064]2、語音芯片處在工作狀態(tài)時進(jìn)行語音切換的原理
[0065]單片機(jī)首先發(fā)出高電平碼流信號(在本實(shí)施例中，高電平碼流信號的時長為20ms)，使MOS開關(guān)管截止、語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端掉電，使語音芯片播放語音，從而將電容的電量消耗完，使語音芯片完全復(fù)位;單片機(jī)發(fā)出低電平碼流信號(在本實(shí)施例中，低電平碼流信號的時長為150ms)，使MOS開關(guān)管導(dǎo)通、第一電容Cl和第二電容C2充滿電、語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端上電，準(zhǔn)備開始播放語音；
[0066]重復(fù)上述步驟即可使語音芯片播放新的語音，每段語音的播放時長由電容能支持的語音芯片工作時長決定。
[0067]在本實(shí)施例中，在單片機(jī)的信號時序中，單片機(jī)發(fā)出的信號數(shù)值為I，表示其發(fā)出的電平碼流信號中，高電平碼流信號的時長大于低電平碼流信號的時長;單片機(jī)發(fā)出的信號數(shù)值為0，表示其發(fā)出的電平碼流信號中，高電平碼流信號的時長小于低電平碼流信號的時長。
[0068]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兩線式語音提示電路，其特征在于，所述兩線式語音提示電路包括接地線、信號采集線、語音芯片、整流模塊、供電模塊及下拉模塊； 所述接地線外接電源地，所述信號采集線接入外部電平碼流信號，所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端與所述整流模塊的輸入端共接于所述信號采集線，所述語音芯片的電源端接所述供電模塊的電能輸出端，所述整流模塊的輸出端接所述供電模塊的電能輸入端，所述供電模塊的接地端接所述接地線，所述下拉模塊連接在所述接地線和所述信號采集線之間； 當(dāng)所述信號采集線輸入所述電平碼流信號時，所述供電模塊經(jīng)整流模塊輸入所述電平碼流信號進(jìn)行充電，所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端輸入所述電平碼流信號并對所述電平碼流信號進(jìn)行存儲和分析處理； 當(dāng)所述信號采集線不輸入所述電平碼流信號時，所述下拉模塊拉低所述語音芯片的數(shù)據(jù)輸入端的電平使其接電源地，所述供電模塊給所述語音芯片供電，使所述語音芯片根據(jù)分析處理的結(jié)果播放語音；當(dāng)所述供電模塊的電量不足時，所述語音芯片復(fù)位至低功耗狀??τ O2.如權(quán)利要求1所述的兩線式語音提示電路，其特征在于，所述整流模塊為整流二極管Dl，所述整流二極管Dl的正極為所述整流模塊的輸入端，所述整流二極管Dl的負(fù)極為所述整流模塊的輸出端。3.如權(quán)利要求1所述的兩線式語音提示電路，其特征在于，所述供電模塊為第一電容Cl，所述第一電容Cl的正極為所述供電模塊的電能輸入端和電能輸出端，所述第一電容Cl的負(fù)極為所述供電模塊的接地端。4.如權(quán)利要求1所述的兩線式語音提示電路，其特征在于，所述供電模塊包括第一電容Cl和第二電容C2，所述第一電容Cl和第二電容C2的正極共接構(gòu)成所述供電模塊的電能輸入端和電能輸出端，所述第一電容Cl和第二電容C2的負(fù)極共接構(gòu)成所述供電模塊的接地端。5.如權(quán)利要求1所述的兩線式語音提示電路，其特征在于，所述下拉模塊為下拉電阻Rl06.一種兩線式語音提示器，其特征在于，所述兩線式語音提示器包括如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的兩線式語音提示電路。7.—種兩線式語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述兩線式語音提示系統(tǒng)包括用于輸出電平碼流信號的發(fā)碼電路，還包括如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的兩線式語音提示電路或如權(quán)利要求6所述的兩線式語音提示器。8.如權(quán)利要求7所述的兩線式語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)碼電路包括控制模塊、分壓電阻及電子開關(guān)模塊； 所述控制模塊的信號輸出端經(jīng)所述分壓電阻接所述電子開關(guān)模塊的控制端，所述電子開關(guān)模塊的輸入端外接電源，所述電子開關(guān)模塊的輸出端接所述信號采集線； 所述控制模塊輸出電平碼流信號，使所述電子開關(guān)模塊導(dǎo)通或截止。9.如權(quán)利要求8所述的兩線式語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊為單片機(jī)。10.如權(quán)利要求8或9所述的兩線式語音提示系統(tǒng)，其特征在于，所述電子開關(guān)模塊為PMOS開關(guān)管，所述PMOS開關(guān)管的柵極、源極和漏極分別為所述電子開關(guān)模塊的控制端、輸入端和輸出端。
【文檔編號】G08B3/10GK205486557SQ201620228498
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】李國軍, 李保平
【申請人】深圳唯創(chuàng)知音電子有限公司