语音控制机械开关[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211719521 U(45)授权公告日 2020.10.20

(21)申请号 201922208074.5(22)申请日 2019.12.11

(73)专利权人 南宁职业技术学院

地址 530000 广西壮族自治区南宁市西乡

塘区大学西路169号(72)发明人 李光荣　邓志龙　卢盛辉　李良良　

谭华　黄继文　(74)专利代理机构 南宁图耀专利代理事务所

(普通合伙) 45127

代理人 陈剑锋(51)Int.Cl.

H01H 47/00(2006.01)H01H 71/24(2006.01)G10L 15/26(2006.01)H02H 3/32(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图2页

(54)实用新型名称

语音控制机械开关

(57)摘要

本实用新型揭示了一种语音控制机械开关，其包括语音识别模块、继电器控制电路和漏电保护电路，其中，语音识别模块包括LD3320语音芯片和STC11单片机，LD3320语音芯片与STC11单片机耦接，LD3320语音芯片接收声音信号并识别输出至STC11单片机，STC11单片机输出控制信号至继电器控制模块；继电器控制模块根据控制信号闭合继电器，包括NPN型三极管和继电器，NPN型三极管的基极与语音识别模块输出口耦接，集电极分别与电源和继电器信号输入端耦接，继电器的公共端与零线耦接，常开端与火线耦接；漏电保护电路根据继电器的闭合情况通断电。本实用新型让使用者在遇到漏电、触电无法行动时，第一时间通过语音指令，迅速断开电源，减少损失。

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权　利　要　求　书

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1.语音控制机械开关，其特征在于：包括语音识别模块、继电器控制电路和漏电保护电路，其中，

语音识别模块包括LD3320语音芯片和STC11单片机，LD3320语音芯片与STC11单片机耦接，LD3320语音芯片接收声音信号并识别输出至STC11单片机，STC11单片机输出控制信号至继电器控制模块；

继电器控制模块包括NPN型三极管和继电器，NPN型三极管的基极与STC11单片机的输出口耦接，集电极分别与电源和继电器信号输入端耦接，继电器的公共端与零线耦接，常开端与火线耦接；

漏电保护电路包括漏电保护芯片、晶闸管、整流电路、零序电流互感器、脱扣线圈、漏电开关和压敏电阻，漏电保护芯片的电源输入端与整流电路耦接，输出端与晶闸管控制极耦接，漏电保护芯片的输入参考端和输入端与零序电流互感器耦接，零序电流互感器与零线和火线耦接，脱扣线圈与压敏电阻串联后与整流电路耦接，压敏电阻还与零线和火线耦接，漏电开关耦接在零线和火线上并通过脱扣机构与脱扣线圈机械连接。

2.根据权利要求1所述的语音控制机械开关，其特征在于：所述整流电路采用二极管桥式整流电路。

3.根据权利要求1所述的语音控制机械开关，其特征在于：所述漏电保护芯片采用DC54123芯片。

4.根据权利要求1所述的语音控制机械开关，其特征在于：所述漏电保护电路还包括按钮，按钮耦接在火线和零线之间。

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说　明　书语音控制机械开关

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技术领域

[0001]本实用新型的实施例涉及电源开关领域，具体而言，涉及一种语音控制机械开关。背景技术

[0002]在生产生活中，对电的使用是必不可少的，用电则必然会涉及到电源开关，一般的电源开关皆采用机械或电器开关控制电源的接通和断开，皆须人工走至电源开关处进行开关，较为麻烦。实用新型内容

[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种通过语音实现物理断电的语音控制机械开关。

[0004]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：[0005]语音控制机械开关包括语音识别模块、继电器控制电路和漏电保护电路，其中，语音识别模块包括LD3320语音芯片和STC11单片机，LD3320语音芯片与 STC11单片机耦接，LD3320语音芯片接收声音信号并识别输出至STC11单片机， STC11单片机输出控制信号至继电器控制模块；继电器控制模块包括NPN型三极管和继电器，NPN型三极管的基极与STC11单片机的输出口耦接，集电极分别与电源和继电器信号输入端耦接，继电器的公共端与零线耦接，常开端与火线耦接；漏电保护电路包括漏电保护芯片、晶闸管、整流电路、零序电流互感器、脱扣线圈、漏电开关和压敏电阻，漏电保护芯片的电源输入端与整流电路耦接，输出端与晶闸管控制极耦接，漏电保护芯片的输入参考端和输入端与零序电流互感器耦接，零序电流互感器与零线和火线耦接，脱扣线圈与压敏电阻串联后与整流电路耦接，压敏电阻还与零线和火线耦接，漏电开关耦接在零线和火线上并通过脱扣机构与脱扣线圈机械连接。

[0006]此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：[0007]整流电路采用二极管桥式整流电路。[0008]漏电保护芯片采用DC54123芯片。[0009]漏电保护电路还包括按钮，按钮耦接在火线和零线之间。[0010]相比于现有技术，本实用新型的优势在于：

[0011]LD3320语音芯片接收声音信号并识别输出至STC11单片机，STC11单片机输出高电平，NPN型三极管导通，继电器吸合，此时零序电流互感器将检测值送到漏电保护芯片进行整形，运算输出脉冲锯齿波信号，可驱动晶闸管导通，使脱扣线圈形成一个完整闭合回路，脱扣线圈因通电产生磁场，拉动脱扣机构，使漏电开关跳闸，电路断路。本实用新型让使用者在遇到漏电、触电无法行动时，第一时间通过语音指令，迅速断开电源，减少损失。附图说明

[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描

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述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的。

[0013]图1是本实用新型的语音识别模块的电路图。

[0014]图2是本实用新型的继电器控制电路和漏电保护电路的电路图。

具体实施方式

[0015]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非性的详细描述。[0016]语音控制机械开关包括语音识别模块、继电器控制电路和漏电保护电路，音识别模块用于识别语音并输出控制信号至继电器控制电路，继电器控制模块根据控制信号闭合继电器，漏电保护电路根据继电器闭合情况通断电。[0017]如图1所示，语音识别模块包括LD3320语音芯片和STC11单片机。LD3320 语音芯片通过第一电容C1和第四电容C4耦接了麦克风U2，用于输入声音信号。 LD3320语音芯片通过麦克风输入的声音信号，进行频谱分析，提取得到语音特征信息，然后将特征信息与设定词列表中的数据进行匹配，对匹配度最高的一个词进行识别和输出。STC11单片机采用STC11L08XE单片机，STC11单片机的 P0.0-P.07端口分别与LD3320语音芯片的P0-P7口耦接，STC11单片机根据 LD3320语音芯片的输出信号输出不同的控制信号。使用时对STC单片机进行编程，在本实施例中，设定识别口令为“小杰，开灯/关灯”，设定STC11单片机的P1.2口为输出口。

[0018]如图2所示，继电器控制电路包括NPN型三极管Q1和继电器，NPN型三极管Q1的基极通过第五电阻R5和STC11单片机的P1.2口耦接，NPN型三极管Q1 的基极还通过第六电阻R6接地；NPN型三极管Q1的集电极通过第五二极管D5 与电源耦接，同时还与继电器的信号输入端耦接；NPN型三极管Q1的发射极接地。继电器的电源端与电源耦接，公共端耦与零线耦接，常开端与火线耦接。语音识别模块中的单片机的P1.2输出高电平时继电器吸合工作，电路相当于暂时短路。为了保护继电器，设置继电器工作时延600ms，即继电器高电平维持 600ms后回到低电平，继电器复位。[0019]如图2所示，漏电保护电路包括整流电路、脱扣线圈L1、晶闸管SCR、漏电保护芯片、零序电流互感器、漏电开关S1、压敏电阻R3和按钮K1。整流电路为二极管桥式整流电路，其包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管 D3、第四二极管D4、第一电阻R1和第一电容C1，第一二极管D1、第二二极管 D2、第三二极管D3和第四二极管D4依次串联，第一电阻R1的一端耦接在第一二极管D1和第二二极管D2之间，另一端与第一电容C1的一端耦接，第一电容 C1的另一端耦接在第三二极管D3和第四二极管D4之间。漏电保护芯片采用 DC54123芯片，DC54123芯片的电源端耦接在第一电阻R1和第一电容C1之间，输入参考端与零序电流互感器耦接，输入端通过第二电阻R2与零序电流互感器耦接，在DC54123芯片的输入参考端和输入端之间耦接有相互并联的第六电容 C6和负载电阻RL。DC54123芯片输出端连接晶闸管SCR的控制极，晶闸管SCR 的阳极耦接在第一二极管D1和第二二极管D2之间，阴极耦接在第三二极管D3 和第四二极管D4之间。脱扣线圈L1一端耦接在第一二极管D1和第三二极管D3 之间，另一端与压敏电阻R3一端、火线耦接，压敏电阻R3另一端耦接在第二二极管D2和第四二极管D4之间，同时还与零线耦接，漏电开关S1耦接在零线和火线上，漏电开关S1还通过脱

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扣机构与脱扣线圈L1机械连接。当DC54123 芯片输出端输出高电平，会触发晶闸管SCR导通，脱扣线圈L1因通电产生磁场，拉动脱扣机构使漏电开关跳闸，电路断路。按钮K1一端通过试验电阻R4与零线耦接，另一端与火线耦接，按钮K1和试验电阻R4用来检测漏电保护电路是否能够正常进行漏电保护工作。[0020]本实用新型的工作原理是：

[0021]当语音识别模块收到发出的关灯指令后，输出口P1.2输出高电平，使NPN 型三极管Q1导通，从而继电器吸合，继电器的公共端连接零序电流互感器的A 端，继电器的常开端连接零序电流互感器的B端，A端与零序电流互感器B端导通，零序电流互感器检测到异常电流，检测值达到漏电保护开关预置的30mA时，零序电流互感器中的电流通过1、2脚输入到DC54123芯片进行估算检测，当1 脚和2脚的电压差达到DC54123芯片的预定值，最终7脚输出一个高电平，脉冲锯齿波信号驱动晶闸管SCR控制极，漏电保护电路被打开，电流通过第四二极管D4回到零线，电路短路。火线输出电流，电流通过脱扣线圈，脱扣线圈因通电产生磁场，将脱扣器内的一个活塞拉动，形成一个磁能变为机械能，使漏电开关跳闸，电路断路。当需要再次打开电路时，需要手动打开，而语音部分则会在600ms后，会自动恢复。[0022]需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

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说　明　书　附　图

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图2

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