一种基于STM32的智能语音控制系统的制作方法

本实用新型属于智能控制技术领域，具体涉及一种基于stm32的智能语音控制系统。

背景技术：

语音识别系统的应用可以分为两个发展方向：一个方向是大词汇量连续语音识别系统，主要应用于计算机的听写机，以及与电话网或者互联网相结合的语音信息查询服务系统，这些系统都是在计算机平台上实现的，语音识别系统的广泛应用为智能语音控制提供了巨大的便利，然而，传统的智能语音控制系统不稳定，经常出现，系统紊乱的现象，且其客户端接口少，不能满足客户的需要，市场上传统的沙盘模型大多都是通过按动沙盘上的机械开关或者用激光笔点击相应的感应区域来控制，控制方式非常不灵活，同时对环境的要求很严苛，一些较小的环境因素都会影响整个信息展示效果，在展示地形、地貌等各类地理特征信息时，难以直观、形象地展示，立体感不强。本文针对当前市场上常见的沙盘控制系统进行分析，发现了一些不足，并提出改进，基于实际项目需求，设计了一款稳定、可扩展的智能语音交互式多媒体沙盘控制系统，

现有的技术存在以下问题：

1、现有的技术，沙盘模型大多都是通过按动沙盘上的机械开关或者用激光笔点击相应的感应区域来控制，控制方式非常不灵活，同时对环境的要求很严苛，一些较小的环境因素都会影响整个信息展示效果；

2、现有的技术，在展示沙盘模型地形、地貌等各类地理特征信息时，难以直观、形象地展示，立体感不强。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种基于stm32的智能语音控制系统，具有便于触摸控制、语音控制、便于直观控制沙漠模型的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于stm32的智能语音控制系统，包括沙盘模型，所述沙盘模型的内部安装有led闪光灯，所述沙盘模型内侧边缘安装有沙盘控制器，所述沙盘模型的外侧边缘固定连接有支撑杆，所述支撑杆的上侧安设有投影屏幕，所述沙盘模型的另一侧安装有控制箱，所述控制箱的侧面开设有语音传输孔，所述控制箱的上侧安设有投影仪，所述控制箱的上侧及投影仪的一侧安放触屏液晶客户端，所述触屏液晶客户端的顶端安设有语音识别模块。

优选的，所述沙盘模型的内侧均匀安设有led闪光灯，且内设有led驱动芯片。

优选的，所述投影屏幕安设在沙盘模型的一端，其投影仪安设在沙盘模型的另一端。

优选的，所述沙盘控制器是本控制系统的核心部分，其实体沙盘的面积一般为10-60平方米，考虑到调试方便、安装简捷、可扩展性等因素，在主控电路板的基础上扩展出子电路板，其主控电路板上实现硬件所有的电路设计，主要包括电源转换电路、微控制器最小系统电路、电平转换电路、继电器输出控制电路、led点阵扫描电路、串口通信电路、wifi通信电路、蓝牙通信电路等,子电路板扩展了主控板中部，分点阵电路以及继电器输出电路，主要包括一个4*8个led点阵及3个继电器控制电路。

优选的，所述控制箱包括数据库开发服务器端应用程序开发模块、储存器、文件处理器模块。

优选的，所述语音传输孔为若干个密孔，且一侧设有音响。

优选的，所述触屏液晶客户端的上侧固定连接有语音识别模块，其触屏液晶客户端体积小，且薄，其语音识别模块一侧设有开关按钮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过led点阵扫描电路，根据沙盘上需要控制的点位较多的特点，设计了点阵扫描电路，最多可控制256个点位的led闪光灯，可方便的控制每一个点的led或任意设定区域内多个led的灯光效果，且可以通过调节驱动芯片外接电阻来控制led的亮度，通信电路模块实现沙盘控制器和服务器之间的通信交互功能，为微控制器提供一个通信接口，考虑到通信方式的多样性、灵活性及可扩展性，采用三种通信电路：串口通信电路、蓝牙通信电路、无线通信电路，通过设置的触屏液晶客户端便于携带，通过语音识别模块便于语音进行控制，实现的功能是语音识别，首先客户端通过麦克风进行语音音频数据采集，然后使用科大讯飞离线语音识别接口，将采集的语言音频数据转换为文本数据，最后将解析后的文本数据发送至服务器，同时显示在客户端界面上，主要实现的功能是识别用户按下的客户端界面上的具体按钮，同时向服务器发送该按钮下的控制命令，具体实现为使用setonitemclicklistener接口给每一个按钮控件注册监听器，当某个按钮被按下时，对应的监听事件会被激活，执行相应按钮的监听程序。

2、通过语音识别、触控识别、通信等功能，用户可以通过客户端软件来制作对底层沙盘模型上led灯光效果，且通过控制投影屏幕及投影仪通过沙盘控制器对收到的指令按照之前定义好的格式进行解析，最后点亮沙盘上相应地点或区域的led闪光灯，同时依次播放相关的多媒体信息，如视频、音频、图片、文字等，当有多张图片时，按照每两秒一张的速度播放。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的控制器放大结构示意图；

图3为本实用新型数据库开发服务器端应用程序开发模块流程图；

图4为本实用新型中触屏液晶客户端流程图；

图5为本实用新型中沙盘控制系统软件结构框图

图中：1、沙盘模型；2、led闪光灯；3、支撑杆；4、投影屏幕；5、沙盘控制器；6、投影仪；7、控制箱；8、语音传输孔；9、触屏液晶客户端；10、语音识别模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例1

请参阅图1-图5，本实用新型提供以下技术方案：一种基于stm32的智能语音控制系统，包括沙盘模型1，沙盘模型1的内部安装有led闪光灯2，沙盘模型1内侧边缘安装有沙盘控制器5，沙盘模型1的外侧边缘固定连接有支撑杆3，支撑杆3的上侧安设有投影屏幕4，沙盘模型1的另一侧安装有控制箱7，控制箱7的侧面开设有语音传输孔8，控制箱7的上侧安设有投影仪6，控制箱7的上侧及投影仪6的一侧安放触屏液晶客户端9，触屏液晶客户端9的顶端安设有语音识别模块10。

本实施方案中：通过led点阵扫描电路，根据沙盘上需要控制的点位较多的特点，设计了点阵扫描电路，最多可控制256个点位的led闪光灯2，可方便的控制每一个点的led或任意设定区域内多个led的灯光效果，且可以通过调节驱动芯片外接电阻来控制led的亮度，其投影屏幕4及投影仪6通过沙盘控制器对收到的指令按照之前定义好的格式进行解析，最后点亮沙盘上相应地点或区域的led闪光灯2，同时依次播放相关的多媒体信息，如视频、音频、图片、文字等，当有多张图片时，按照每两秒一张的速度播放，通过嵌入式沙盘控制器程序主要指运行在嵌入式沙盘控制器上的程序，包括i/o驱动、命令解析、输出控制、任务管理、底层硬件驱动等，基于android的沙盘控制系统部分包括移动客户端应用程序、服务器端应用程序和数据库程序；通信电路模块实现沙盘控制器和服务器之间的通信交互功能，为微控制器提供一个通信接口，考虑到通信方式的多样性、灵活性及可扩展性，采用三种通信电路：串口通信电路、蓝牙通信电路、wifi通信电路，服务器端接收到客户端发送的数据，首先进行数据解析，解析之后需要对其进行lucene检索，检索结果发送给嵌入式沙盘控制器，同时服务器端播放与检索结果相对应的多媒体信息，客户端应用程序和用户直接交互，主要包括语音识别、触摸按键识别、参数设置、与服务器通信、界面设计等功能模块。语音处理模块实现语音信号的采集、识别；触控识别模块实现对客户端界面上的按钮的触摸识别；设置模块实现设置服务器端的ip地址、沙盘控制器上led的闪烁模式、闪烁频率以及通信方式，与服务器通信模块主要实现客户端和服务器之间基于tcp协议的socket通信功能；数据库模块实现对大量数据的管理，主要用来存储与地理信息相关的文字、图片存储路径、视频存储路径、编码等信息，通过开设的语音传输孔8，便于进行传输音量，通过设置的触屏液晶客户端9便于携带，通过语音识别模块10便于语音进行控制，实现的功能是语音识别，首先客户端通过麦克风进行语音音频数据采集，然后使用科大讯飞离线语音识别接口，将采集的语言音频数据转换为文本数据，最后将解析后的文本数据发送至服务器，同时显示在客户端界面上，主要实现的功能是识别用户按下的客户端界面上的具体按钮，同时向服务器发送该按钮下的控制命令，具体实现为使用setonitemclicklistener接口给每一个按钮控件注册监听器，当某个按钮被按下时，对应的监听事件会被激活，执行相应按钮的监听程序。

具体的，沙盘模型1的内侧均匀安设有led闪光灯2，且内设有led驱动芯片；通过led点阵扫描电路，根据沙盘上需要控制的点位较多的特点，设计了点阵扫描电路，最多可控制256个点位的led闪光灯2，可方便的控制每一个点的led或任意设定区域内多个led的灯光效果，且可以通过调节驱动芯片外接电阻来控制led的亮度。

具体的，投影屏幕4安设在沙盘模型1的一端，其投影仪6安设在沙盘模型1的另一端；其投影屏幕4及投影仪6通过沙盘控制器对收到的指令按照之前定义好的格式进行解析，最后点亮沙盘上相应地点或区域的led闪光灯2，同时依次播放相关的多媒体信息，如视频、音频、图片、文字等，当有多张图片时，按照每两秒一张的速度播放。

具体的，沙盘控制器5是本控制系统的核心部分，其实体沙盘的面积一般为10-60平方米，考虑到调试方便、安装简捷、可扩展性等因素，在主控电路板的基础上扩展出子电路板，其主控电路板上实现硬件所有的电路设计，主要包括电源转换电路、微控制器最小系统电路、电平转换电路、继电器输出控制电路、led点阵扫描电路、串口通信电路、wifi通信电路、蓝牙通信电路等，子电路板扩展了主控板中部，分点阵电路以及继电器输出电路，主要包括一个4*8个led点阵及3个继电器控制电路；通过嵌入式沙盘控制器程序主要指运行在嵌入式沙盘控制器上的程序，包括i/o驱动、命令解析、输出控制、任务管理、底层硬件驱动等，基于android的沙盘控制系统部分包括移动客户端应用程序、服务器端应用程序和数据库程序；通信电路模块实现沙盘控制器和服务器之间的通信交互功能，为微控制器提供一个通信接口，考虑到通信方式的多样性、灵活性及可扩展性，采用三种通信电路：串口通信电路、蓝牙通信电路、wifi通信电路。

具体的，控制箱7包括数据库开发服务器端应用程序开发模块、储存器、文件处理器模块；服务器端接收到客户端发送的数据，首先进行数据解析，解析之后需要对其进行lucene检索，检索结果发送给嵌入式沙盘控制器，同时服务器端播放与检索结果相对应的多媒体信息，客户端应用程序和用户直接交互，主要包括语音识别、触摸按键识别、参数设置、与服务器通信、界面设计等功能模块。语音处理模块实现语音信号的采集、识别；触控识别模块实现对客户端界面上的按钮的触摸识别；设置模块实现设置服务器端的ip地址、沙盘控制器上led的闪烁模式、闪烁频率以及通信方式。与服务器通信模块主要实现客户端和服务器之间基于tcp协议的socket通信功能；数据库模块实现对大量数据的管理，主要用来存储与地理信息相关的文字、图片存储路径、视频存储路径、编码等信息。

具体的，语音传输孔8为若干个密孔，且一侧设有音响；通过开设的语音传输孔8，便于进行传输音量。

具体的，触屏液晶客户端9的上侧固定连接有语音识别模块10，其触屏液晶客户端9体积小，且薄，其语音识别模块10一侧设有开关按钮；通过设置的触屏液晶客户端9便于携带，通过语音识别模块10便于语音进行控制，实现的功能是语音识别，首先客户端通过麦克风进行语音音频数据采集，然后使用科大讯飞离线语音识别接口，将采集的语言音频数据转换为文本数据，最后将解析后的文本数据发送至服务器，同时显示在客户端界面上，主要实现的功能是识别用户按下的客户端界面上的具体按钮，同时向服务器发送该按钮下的控制命令，具体实现为使用setonitemclicklistener接口给每一个按钮控件注册监听器，当某个按钮被按下时，对应的监听事件会被激活，执行相应按钮的监听程序。

本实用新型的工作原理及使用流程：在使用时，通过沙盘模型1内侧安设有led闪光灯2，通过led点阵扫描电路，根据沙盘上需要控制的点位较多的特点，设计了点阵扫描电路，最多可控制256个点位的led闪光灯2，可方便的控制每一个点的led或任意设定区域内多个led的灯光效果，且可以通过调节驱动芯片外接电阻来控制led的亮度，通过沙盘模型1的一段固定连接支撑杆3，通过支撑杆3支撑投影屏幕4，其投影屏幕4及投影仪6通过沙盘控制器对收到的指令按照之前定义好的格式进行解析，最后点亮沙盘上相应地点或区域的led闪光灯2，同时依次播放相关的多媒体信息，如视频、音频、图片、文字等，当有多张图片时，按照每两秒一张的速度播放，控制箱7包括数据库开发服务器端应用程序开发模块、储存器、文件处理器模块，通过开设的语音传输孔8，便于进行传输音量，通过设置的触屏液晶客户端9便于携带，通过语音识别模块10便于语音进行控制，实现的功能是语音识别，首先客户端通过麦克风进行语音音频数据采集，然后使用科大讯飞离线语音识别接口，将采集的语言音频数据转换为文本数据，最后将解析后的文本数据发送至服务器，同时显示在客户端界面上，沙盘控制器5是本控制系统的核心部分，其实体沙盘的面积一般为10-60平方米，考虑到调试方便、安装简捷、可扩展性等因素，在主控电路板的基础上扩展出子电路板，其主控电路板上实现硬件所有的电路设计，主要包括电源转换电路、微控制器最小系统电路、电平转换电路、继电器输出控制电路、led点阵扫描电路、串口通信电路、wifi通信电路、蓝牙通信电路等，子电路板扩展了主控板中部，分点阵电路以及继电器输出电路，主要包括一个4*8个led点阵及3个继电器控制电路。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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