一種玩具車的語音控制系統的製作方法

2023-09-17 17:02:35

本發明涉及玩具語音控制電路技術領域，具體為一種玩具車的語音控制系統。

背景技術：

為了啟發兒童的智力，現代的玩具越來越向智能化發展。玩具車不僅有轎車、卡車、消防車、工程車等不同類型，還有機械車、慣性車、電動車等不同動力驅動，其操縱方式也有無線遙控，聲控等。

玩具車要求智能化和可靠性的程度都比較高。但現有的玩具車受設備採用器件的性能限制和環境溫度變化等諸多因素的影響，智能化程度比較低，可靠性更難以保證，功能越齊全，越容易損壞。

傳統的玩具車遙控器操作時，有操作者操控遙控器手柄或按鍵，根據遙控器手柄或按鍵動作的不同而出發不通信號，從而指令輸出模塊發出相應的命令，上述控制方式存在以下不足：第一，遙控方式由於過於常見而缺乏趣味性；第二，在玩耍的過程中，雙手還必須一直把持遙控器，無法騰出雙手做其他事情，不利於培養兒童的管理能力，第三，遙控器攜帶不方便。現有技術的控制電路較為複雜，還需要進行改進。對於玩具車而言，成本不宜過高。

技術實現要素：

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種玩具車的語音控制系統，包括語音控制電路、錄音電路、放音電路和電源，所述錄音電路依次電性連接語音控制電路和放音電路，所述電源給語音控制電路和放音電路直接供電，所述錄音電路通過語音控制電路間接供電，所述語音控制電路採用at89s52單片機作為核心處理器，所述錄音電路包括傳聲器、前置放大電路、增益控制電路和抗混疊濾波器，所述傳聲器依次電性連接前置放大電路、增益控制電路和抗混疊濾波器，所述放音電路採用isd2590語音合成晶片作為核心處理器，所述isd2590語音合成晶片的模擬電源和數字電源使用不同的電源總線，分別引到外封裝上，所述isd2590語音合成晶片的模擬地和數字地也使用不同的地線，所述isd2590語音合成晶片的a0地址端、a1地址端、a2地址端、a3地址端、a4地址端、a5地址端、a6地址端、a7地址端和a8地址端通過排組接高電源，所述isd2590語音合成晶片的a9埠接at89s52單片機的p1.0埠，所述at89s52單片機的p1.1埠、p1.2埠、p1.3埠和p1.4埠分別連接於isd2590語音合成晶片的ce埠、pd埠、p/r埠和eom埠，所述isd2590語音合成晶片的sp+埠和sp-埠連接麥克風。

優選的，所述at89s52單片機的p2.0埠、p2.1埠、p2.2埠分別連接一個閉合按鈕。

優選的，所述at89s52單片機的時鐘振蕩電路選用11～24mhz的晶振和33pf的瓷片電容，所述晶振和瓷片電容靠近晶片。

優選的，所述電源電路採用鋰電池進行供電。

優選的，所述前置放大電路包括三極體、電源濾波電阻、電源濾波電容、負載電阻、輸入電阻、反饋電阻、分壓電阻、接地電阻及輸出電容；其中所述輸入電阻一端連接輸入的伴音信號，另一端同時連接反饋電阻和分壓電阻的一端，所述反饋電阻的另一端接所述三極體的集電極，所述分壓電阻的另一端連接所述三極體的基級，所述的接地電阻一端連接三極體的基極，另一端接地；所述負載電阻一端連接三極體的集電極，另一端連接電源濾波電阻和電源濾波電容的一端，所述電源濾波電阻的另一端連接電源端，電源濾波電容的另一端接地；所述的輸出電容一端連接三極體的集電極，另一端作為信號輸出端。

優選的，所述增益控制電路包括信號輸入端及信號輸出端，所述信號輸入端通過電容一、一併聯電路及電容二與信號輸出端串聯，所述並聯電路為由電阻一、電容及電阻二組成的串聯電路與一二極體組並聯而成，所述電阻一與電容之間的接點一通過電阻三接地，所述控制電路一與二極體組和電容二間的接點二聯接,所述控制電路二與接點一聯接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的錄音電路是通過傳聲器接收語音信號，並通過前置放大電路、增益控制電路和抗混疊濾波器依次對信號進行處理，然後傳輸至語音控制電路，通過at89s52單片機進行分析處理，然後通過at89s52單片機發出控制玩具車的命令，並且通過isd2590語音合成晶片來實現多段信息處理功能、低功耗、單片存放、連續錄放等功能，硬體電路與軟體實現簡單易行，開發成本低廉。系統工作穩定，功耗小，音量可調。

附圖說明

圖1為本發明整體結構框圖。

圖2為本發明語音控制電路圖。

圖3為本發明前置放大電路圖。

圖4為本發明增益控制電路圖。

圖5為本發明錄音電路結構框圖。

圖中：1-語音控制電路；2-錄音電路；3-放音電路；4-電源；201-傳聲器；202-前置放大電路；203-增益控制電路；204-抗混疊濾波器。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例

如圖1、圖2和圖5所示，本發明提供一種技術方案：一種玩具車的語音控制系統，包括語音控制電路1、錄音電路2、放音電路3和電源4，所述錄音電路2依次電性連接語音控制電路1和放音電路3，所述電源4給語音控制電路1和放音電路3直接供電，所述錄音電路2通過語音控制電路1間接供電，所述語音控制電路1採用at89s52單片機作為核心處理器，所述錄音電路2包括傳聲器201、前置放大電路202、增益控制電路203和抗混疊濾波器204，所述傳聲器201依次電性連接前置放大電路202、增益控制電路203和抗混疊濾波器204，所述放音電路3採用isd2590語音合成晶片作為核心處理器，所述isd2590語音合成晶片的模擬電源vcca和數字電源vccd使用不同的電源總線，分別引到外封裝上，所述isd2590語音合成晶片的模擬地vssa和數字地vssd也使用不同的地線，所述isd2590語音合成晶片的a0地址端、a1地址端、a2地址端、a3地址端、a4地址端、a5地址端、a6地址端、a7地址端和a8地址端通過排組接高電源，所述isd2590語音合成晶片的a9埠接at89s52單片機的p1.0埠，所述at89s52單片機的p1.1埠、p1.2埠、p1.3埠和p1.4埠分別連接於isd2590語音合成晶片的ce埠、pd埠、p/r埠和eom埠，所述isd2590語音合成晶片的sp+埠和sp-埠連接麥克風。

本發明的錄音電路是通過傳聲器接收語音信號，並通過前置放大電路、增益控制電路和抗混疊濾波器依次對信號進行處理，然後傳輸至語音控制電路，通過at89s52單片機進行分析處理，然後通過at89s52單片機發出控制玩具車的命令，並且通過isd2590語音合成晶片來實現多段信息處理功能、低功耗、單片存放、連續錄放等功能，硬體電路與軟體實現簡單易行，開發成本低廉。系統工作穩定，功耗小，音量可調。

如圖2所示，所述at89s52單片機的p2.0埠、p2.1埠、p2.2埠分別連接一個閉合按鈕，閉合按鈕k1錄音、閉合按鈕k2放音、閉合按鈕k3分段。

如圖2所示，所述at89s52單片機的時鐘振蕩電路選用11～24mhz的晶振和33pf的瓷片電容，所述晶振和瓷片電容靠近晶片，減少pcb板的分布電容，保證振蕩器工作的穩定性，提高系統的抗幹擾能力；所述電源電路採用鋰電池進行供電。

如圖3所示，所述前置放大電路包括三極體q1、電源濾波電阻r1、電源濾波電容c1、負載電阻r2、輸入電阻r4、反饋電阻r3、分壓電阻r5、接地電阻r6及輸出電容c2；其中所述輸入電阻r4一端連接輸入的伴音信號，另一端同時連接反饋電阻r3和分壓電阻r5的一端，所述反饋電阻r3的另一端接所述三極體q1的集電極，所述分壓電阻r5的另一端連接所述三極體q1的基級，所述的接地電阻r6一端連接三極體q1的基極，另一端接地；所述負載電阻r2一端連接三極體q1的集電極，另一端連接電源濾波電阻r1和電源濾波電容c1的一端，所述電源濾波電阻r1的另一端連接電源端vcc，電源濾波電容c1的另一端接地；所述的輸出電容c2一端連接三極體q1的集電極，另一端作為信號輸出端audio_out。採用一隻三極體，六隻電阻和四隻電容經過合理的參數配置，實現於前級音頻信號的直接耦合，並進行濾波、放大、低阻輸出等。本發明提供的電路線路簡單，適用廣泛，功能可靠，成本較低。

如圖4所示，所述增益控制電路包括信號輸入端input及信號輸出端output，所述信號輸入端input通過電容一c30、一併聯電路及電容二c31與信號輸出端output串聯，所述並聯電路為由電阻一r11、電容c36及電阻二r12組成的串聯電路與一二極體組並聯而成，所述電阻一r11與電容c36之間的接點一j1通過電阻三r17接地，所述控制電路一與二極體組和電容二c31間的接點二j2聯接,所述控制電路二與接點一聯接。通過改變pin管的偏置電流來實現其電阻的線性變化，從而實現信號衰減。

本發明中，isd2590語音合成晶片是美國公司生產的高性能單片語音錄/放晶片之一，晶片採用e2prom存儲方法，將模擬語音數據直接寫入半導體存儲單元中，片內含振蕩器、話筒前置放大器、自動增益控制、防混淆濾波器、平滑濾波器、揚聲器驅動，不需另加a/d或d/a變換來存放或重放；isd2590內置了若干操作模式，可用最少的外圍器件實現最多的功能。操作模式也由地址端控制；當最高兩位地址msba8、a9都為1時，地址端就作為操作模式選擇端高電平有效。其工作模式如表1所示。因此操作模式和直接尋址相互排斥，操作模式可由微控制器，也可由硬體實現。

at89s52單片機是atmel公司高檔產品，它是一個低功耗、高性能cmos8位微控制器，片內含通用8位中央處理器和ispflash存儲單元，8kbytesisp可反覆擦寫1000次的flash只讀程序存儲器，片上flash允許程序存儲器可在系統可編程和常規編程。採用高密度、非易失性存儲技術製造，兼容標準mcs-51指令系統及80c51引腳結構。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。