本發(fā)明涉及電子技術(shù)，具體為一種電腦語音助手裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

通過語音控制電腦的操作方式，相對(duì)于傳統(tǒng)的按鍵或鼠標(biāo)控制電腦的操作方式更加方便，用戶體驗(yàn)度也更高?，F(xiàn)有技術(shù)中的電腦語音控制方式主要為利用電腦自身帶有的語音軟件，或者下載語音軟件并安裝在電腦中，這些電腦語音控制方式存在如下問題：語音軟件安裝后需要一系列的復(fù)雜設(shè)置，語音識(shí)別效果不好，準(zhǔn)確率不高，實(shí)際應(yīng)用不多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制一種電腦語音助手裝置及其工作方法。

本發(fā)明的技術(shù)手段如下：

一種電腦語音助手裝置，包括：

用于采集語音信號(hào)的語音采集部件；

與所述語音采集部件相連接，用于對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別的語音識(shí)別模塊；

與電腦相連接的usb接口模塊；

以及與所述語音識(shí)別模塊、usb接口模塊相連接的主控模塊；所述主控模塊用于接收所述語音識(shí)別模塊傳輸過來的語音識(shí)別結(jié)果，并根據(jù)該語音識(shí)別結(jié)果生成相應(yīng)的控制命令并通過所述usb接口模塊傳輸給電腦；

進(jìn)一步地，所述裝置還包括與所述主控模塊相連接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊；每一驅(qū)動(dòng)模塊連接一被控部件；

進(jìn)一步地，所述主控模塊根據(jù)接收到的語音識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)控制所述被控部件的工作狀態(tài)；

進(jìn)一步地，多個(gè)所述被控部件為相同部件或不同部件。

一種電腦語音助手裝置的工作方法，包括如下步驟：

步驟1：語音采集部件采集語音信號(hào)；

步驟2：語音識(shí)別模塊對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別；

步驟3：主控模塊接收所述語音識(shí)別模塊傳輸過來的語音識(shí)別結(jié)果并生成相應(yīng)的控制命令；

步驟4：若所述語音識(shí)別結(jié)果針對(duì)的被控對(duì)象是電腦，則通過所述主控模塊將相應(yīng)的控制命令經(jīng)由所述usb接口模塊傳輸給電腦；若所述語音識(shí)別結(jié)果針對(duì)的被控對(duì)象是某一被控部件，則所述主控模塊將相應(yīng)的控制命令經(jīng)由該被控部件所連接的驅(qū)動(dòng)模塊傳輸給該被控部件；

進(jìn)一步地，所述控制命令至少包括電腦鼠標(biāo)控制信息；

進(jìn)一步地，所述被控部件為臺(tái)燈或風(fēng)扇；所述控制命令至少包括臺(tái)燈的開關(guān)信息或風(fēng)扇的開關(guān)信息。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的電腦語音助手裝置及其工作方法，利用語音采集部件和語音識(shí)別模塊直接對(duì)用戶語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別后的信息經(jīng)由主控模塊和usb接口模塊傳輸給電腦，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)語音控制電腦，可替代鼠標(biāo)和鍵盤的現(xiàn)有操控方式，能夠完成電腦語音助手的功能；進(jìn)一步地，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊所連接的被控部件的控制功能，比如對(duì)布設(shè)在辦公桌上的臺(tái)燈、風(fēng)扇等進(jìn)行控制；通過本發(fā)明所述裝置可以簡單方便的使用電腦，特別是對(duì)老年人和傷殘人士用戶意義重大，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中借助安裝的語音軟件來控制電腦的方式，性能更穩(wěn)定，也避免了復(fù)雜的軟件預(yù)先設(shè)置操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明所述主控模塊的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明所述usb接口模塊的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明所述電源模塊的電路原理圖；

圖5是本發(fā)明所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的電路原理圖；

圖6是本發(fā)明所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的電路原理圖；

圖7是本發(fā)明所述語音識(shí)別模塊的電路原理圖；

圖8是本發(fā)明所述工作方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1的一種電腦語音助手裝置，包括：用于采集語音信號(hào)的語音采集部件；與所述語音采集部件相連接，用于對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別的語音識(shí)別模塊；與電腦相連接的usb接口模塊；以及與所述語音識(shí)別模塊、usb接口模塊相連接的主控模塊；所述主控模塊用于接收所述語音識(shí)別模塊傳輸過來的語音識(shí)別結(jié)果，并根據(jù)該語音識(shí)別結(jié)果生成相應(yīng)的控制命令并通過所述usb接口模塊傳輸給電腦；進(jìn)一步地，所述裝置還包括與所述主控模塊相連接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊；每一驅(qū)動(dòng)模塊連接一被控部件；進(jìn)一步地，所述主控模塊根據(jù)接收到的語音識(shí)別結(jié)果對(duì)應(yīng)控制所述被控部件的工作狀態(tài)；進(jìn)一步地，多個(gè)所述被控部件為相同部件或不同部件。

如圖8所示的一種電腦語音助手裝置的工作方法，包括如下步驟：

步驟1：語音采集部件采集語音信號(hào)；

步驟2：語音識(shí)別模塊對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別；

步驟3：主控模塊接收所述語音識(shí)別模塊傳輸過來的語音識(shí)別結(jié)果并生成相應(yīng)的控制命令；

步驟4：若所述語音識(shí)別結(jié)果針對(duì)的被控對(duì)象是電腦，則通過所述主控模塊將相應(yīng)的控制命令經(jīng)由所述usb接口模塊傳輸給電腦；若所述語音識(shí)別結(jié)果針對(duì)的被控對(duì)象是某一被控部件，則所述主控模塊將相應(yīng)的控制命令經(jīng)由該被控部件所連接的驅(qū)動(dòng)模塊傳輸給該被控部件；

進(jìn)一步地，所述控制命令至少包括電腦鼠標(biāo)控制信息；進(jìn)一步地，所述被控部件為臺(tái)燈或風(fēng)扇；所述控制命令至少包括臺(tái)燈的開關(guān)信息或風(fēng)扇的開關(guān)信息。

本發(fā)明所述裝置還包括用于給所述裝置供電的電源模塊，該電源模塊具有5v輸出端、3.3v輸出端和接地端，圖4是本發(fā)明所述電源模塊的電路原理圖；所述被控部件可以為2個(gè)，分別為第一被控部件和第二被控部件，相應(yīng)地，所述驅(qū)動(dòng)模塊為2個(gè)，具體地，與第一被控部件相連接的驅(qū)動(dòng)模塊為第一驅(qū)動(dòng)模塊，與第二被控部件相連接的驅(qū)動(dòng)模塊為第二驅(qū)動(dòng)模塊，圖5是本發(fā)明所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的電路原理圖，圖6是本發(fā)明所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的電路原理圖；所述語音采集部件為麥克風(fēng)；所述語音識(shí)別模塊包括型號(hào)為ld3320的語音識(shí)別芯片；所述主控模塊包括型號(hào)為stm32f103zet6的單片機(jī)，圖2示出了本發(fā)明所述主控模塊的電路原理圖；圖3是本發(fā)明所述usb接口模塊的電路原理圖，所述usb接口模塊包括usb接口usb1和電阻r16；所述usb接口usb1的第2引腳連接單片機(jī)u3的引腳pa11；所述usb接口usb1的第3引腳連接單片機(jī)u3的引腳pa12；所述第一驅(qū)動(dòng)模塊包括三極管q1、電阻r8、繼電器k2、二極管d2、電阻r1、發(fā)光二極管d1和接口p1；所述三極管q1基極連接單片機(jī)u3的引腳pb6，并經(jīng)由電阻r8連接所述電源模塊的5v輸出端；所述三極管q1集電極與所述繼電器k2線圈一端相連接，所述繼電器k2線圈另一端連接所述電源模塊的5v輸出端；所述三極管q1發(fā)射極接地；所述二極管d2并聯(lián)接在所述繼電器k2線圈兩端；所述繼電器k2的常開觸點(diǎn)一端連接所述電源模塊的5v輸出端；所述繼電器k2的常開觸點(diǎn)另一端與所述接口p1的第二接線端相連接，并經(jīng)由電阻r1和發(fā)光二極管d1串聯(lián)構(gòu)成的指示支路與所述電源模塊的接地端相連接；所述接口p1的第一接線端與所述電源模塊的接地端相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)模塊包括三極管q2、電阻r14、繼電器k3、二極管d4、電阻r12、發(fā)光二極管d3和接口p3；所述三極管q2基極連接單片機(jī)u3的引腳pb7，并經(jīng)由電阻r14連接所述電源模塊的5v輸出端；所述三極管q2集電極與所述繼電器k3線圈一端相連接，所述繼電器k3線圈另一端連接所述電源模塊的5v輸出端；所述三極管q2發(fā)射極接地；所述二極管d4并聯(lián)接在所述繼電器k3線圈兩端；所述繼電器k3的常開觸點(diǎn)一端連接所述電源模塊的5v輸出端；所述繼電器k3的常開觸點(diǎn)另一端與所述接口p3的第二接線端相連接，并經(jīng)由電阻r12和發(fā)光二極管d3串聯(lián)構(gòu)成的指示支路與所述電源模塊的接地端相連接；所述接口p3的第一接線端與所述電源模塊的接地端相連接；實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述第一被控部件可以為臺(tái)燈，所述第二被控部件可以為風(fēng)扇。

本發(fā)明所述接口p1與第一被控部件相連接，具體地，所述接口p1的第一接線端連接所述第一被控部件的電源輸入負(fù)端，所述接口p1的第二接線端連接所述第一被控部件的電源輸入正端；所述接口p3與第二被控部件相連接，具體地，所述接口p3的第一接線端連接所述第二被控部件的電源輸入負(fù)端，所述接口p3的第二接線端連接所述第二被控部件的電源輸入正端；圖2示出了本發(fā)明所述主控模塊的電路原理圖，如圖2所示，單片機(jī)u3的引腳vbat采用cr1220紐扣電池和vcc3.3混合供電的方式，在有外部電源(vcc3.3)時(shí)，電池cr1220不給引腳vbat供電，在外部電源斷開時(shí)，則由電池cr1220給vbat供電，以保證時(shí)鐘以及后備寄存器的內(nèi)容不丟失；語音識(shí)別芯片經(jīng)spi總線與單片機(jī)u3相連接。

圖7示出了本發(fā)明所述語音識(shí)別模塊的電路原理圖，如圖7所示，語音識(shí)別模塊集成有語音采集部件，且包括型號(hào)為ld3320的語音識(shí)別芯片，圖7中的mk1表示語音采集部件(麥克風(fēng))，芯片u1表示型號(hào)為ld3320的語音識(shí)別芯片，該語音采集部件兩端分別經(jīng)過包括電阻r1和電容c1的信號(hào)處理電路、以及包括電阻r3和電容c2的信號(hào)處理電路對(duì)應(yīng)連接芯片u1的引腳micp、以及芯片u1的引腳micn；ld3320芯片上集成了精度非常高的a/d和d/a接口，不需要外接輔助的flash和ram，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)非特定的語音識(shí)別、聲控、人機(jī)對(duì)話等功能。

本發(fā)明提供的電腦語音助手裝置，利用語音采集部件和語音識(shí)別模塊直接對(duì)用戶語音信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別后的信息經(jīng)由主控模塊和usb接口模塊傳輸給電腦，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)語音控制電腦，可替代鼠標(biāo)和鍵盤的現(xiàn)有操控方式，能夠完成電腦語音助手的功能；進(jìn)一步地，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主控模塊所連接的被控部件的控制功能，比如對(duì)布設(shè)在辦公桌上的臺(tái)燈、風(fēng)扇等進(jìn)行控制；通過本發(fā)明所述裝置可以簡單方便的使用電腦，特別是對(duì)老年人和傷殘人士用戶意義重大，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中借助安裝的語音軟件來控制電腦的方式，性能更穩(wěn)定，也避免了復(fù)雜的軟件預(yù)先設(shè)置操作。

在本發(fā)明電腦語音助手裝置啟動(dòng)后，首先進(jìn)行系統(tǒng)各硬件初始化，然后判斷是否有用戶語音信號(hào)；當(dāng)用戶需要控制電腦或被控部件如臺(tái)燈、電扇等時(shí)，只需對(duì)語音采集部件發(fā)出語音信號(hào)，語音識(shí)別模塊對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行處理和識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳回至主控模塊，主控模塊根據(jù)接收到的識(shí)別結(jié)果對(duì)電腦或各被控部件進(jìn)行控制；主控模塊根據(jù)語音識(shí)別結(jié)果生成的控制命令至少包括電腦鼠標(biāo)控制信息，比如鼠標(biāo)位置移動(dòng)信息、鼠標(biāo)雙擊信息等；所述控制命令至少包括臺(tái)燈的開關(guān)信息或風(fēng)扇的開關(guān)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)燈或電扇的開關(guān)控制。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。