本文作者：立创EDA官方，禁止商用，未经许可禁止转载，点击查看原文章
1、简介
使用语音识别专用芯片设计一款离线式语音控制的插座，摆脱网络的限制，能够在没有网络的情况下还能通过语音控制家中设备的通断。该项目提供一个专用外壳，测试成功后还能在日常生活中使用，具有实用价值。
2、知识点
（1）学习智能家居产品的设计思路和方法；
（2）学习离线语音识别芯片的使用方法；
（3）学习继电器驱动原理，了解高压隔离布线规则；
（4）了解隔离式电源220转5V的设计思路；
（5）了解驻极体话筒的选型与使用方法；
（6）了解如何根据外壳设计一个合适的PCB外形；
（7）学习使用立创EDA设计原理图及PCB图；
（8）学习PCB板的组成及工厂生产流程；
（9）练习焊接技能，掌握万用表、电烙铁等工具的使用。
3、板载资源介绍
（1）板载220V转5V/1A的隔离电源模块，可直接接入市电；
（2）板载继电器，可以外接用电设备；
（3）使用专用语音识别芯片，固件已烧录，无需代码开发即可使用；
（4）除语音控制外还提供一路按键，手动控制设备的通断情况。
4、电路功能分析
该电路设计简单，主要分为：220V转5V隔离电源模块接口电路、SNR3512语音识别电路、继电器控制电路、LED指示电路和按键控制电路组成。
4.1 220V转5V隔离电源电路
由于设计隔离电源稍微有些麻烦，为保证设计的安全性及成功率，该案例使用了了一个220V转5V的隔离电源模块。输入输出使用一个4P的接线端子或者两个2P的接线端子，图中CN1标识的端子第3和第4脚接到U1电源模块，使用220V交流电进行输入（可以找一些两线的插头改造）。经过隔离电源模块输出5V给语音芯片进行供电。接线端子的1脚和2脚接供电设备，可以接一个灯泡使用。在安装过程中注意用电安排，火线和零线不能同时接到2脚和3脚，防止短路！！类似模块较多，暂不做推荐。下个版本将直接使用5V供电。
4.2语音识别电路
该电路使用了智纳捷的SNR3512VR增强型语音识别单片机，该芯片基于32位的高品质语音识别处理器，外围电路设计简单，功能丰富。主要功能如下：
1、3 组 16 位的定时器(Timer)；2、单通道硬体 PWM-IO 输出，提供互补式输出，并具备外部讯号捕抓(Capture)功能；
3、3 通道、12 位的 SAR模拟数字转换器(ADC)，具备 MIC 前置放大器、AGC/PGA，支持差动式 MIC 输入，以及各式模拟感测元件输入；
4、14 位的数字转换器(DAC)搭配 1.5瓦的推挽式功放可直接驱动喇叭；
5、每个 I/O 管脚独立控制、可作为多功能用途的 GPIO；
6、UART TX/RX 可作为串行通讯接口。
在定制功能时8脚PA3按键输入控制，9脚PA4外接继电器控制用电设备，13脚PA15外接LED输
2、LED灯功能为：当识别到语音指令时，LED灯亮起。当LED熄灭时，关闭语音识别；
3、MIC驻极体话筒：收集语音信息，测试用的是低阻抗-36db的直插型号，立创商城编号为：C233939
4、U2喇叭：使用了一个8Ω 1W的小喇叭，也可以自己设计一个功率放大电路使声音更加响亮。
4.3 继电器控制电路
该部分使用了一个NPN管设计一个开关电路控制继电器的通断，D1二极管保护驱动三极管不被继电器中电感的反电动势击穿，也称为续流二极管。R3输入接语音芯片的PA4引脚，当语音信号给一个高电平信号时三极管导通，继电器闭合，220V_L与220V_OUT连通。
5、应用举例
夜灯改造 夜灯改造 台灯改造
6、注意事项
1、该电路为220V工作，可以省去隔离电源模块，直接用5V工作，买一个5V的小台灯进行改造成语音控制作品；
2、语音芯片为定制芯片，如需使用可以联系原厂或者换一些其它的芯片使用。立创EDA不提供任何购买需求。
3、该方案为实际应用方案，仅做学习参考使用，严禁一切以盈利为目的的商业活动；
4、该电路匹配外壳，可按参考图中外形尺寸布局设计，也可以自行找一些公模使用；
5、注意用电功率，该电源模块不能接电风扇等大功率家电，可更改电源模块应用到更多场合中；
6、如果有教学或其它需要批量采购可联系立创EDA进行推荐相关厂商购买相关物料。
7、文档
8、BOM 相关器件(为系统自动匹配，请自行识别验证)
| 商品编号 | 型号 | 品牌 | 规格/描述 |
| C185866 | HK4100F-DC5V-SDG |
汇科 |
继电器 |
| C530547 | GSPK2014035PN-8R1W-L100 | INGHAi(赢海) |
扬声器 |
| GMI6050P-36db |
INGHAi(赢海)
|
1.5V-10V -36db / 全指向咪头 | |
| C717455 |
SS8050 |
LGE(鲁光) |
D档 200-300 / 三极管 |
|
1N4007
|
ST(先科)
|
DO-41 / 通用二极管 |
您也可以点击下载BOM或点击直接在立创商城下单
工程附件
离线语音控制器演示视频02.mp4
SNR3512VR Datasheet_V1.40.pdf
本文作者：立创EDA官方，禁止商用，未经许可禁止转载
