方案二:选择适配器供电,适配器的方案比较成熟,采样适配器供电会使得本设计产品更加安全可靠,且本产品对系统工作的稳定性和安全性要求较高,对便携性没有必要的需求。
经过权衡,我们最终选择方案二。
2.5开关系统模块的选择
开关系统模块是控制家用电器通断的直接器件,会长期处于高压之中,并且会频繁的进行通断切换,因此我们需要选择耐高压、寿命长的继电器作为本系统 开关模块。
方案一:选择固态继电器,其机械部件的数量为零,固体装置完成了接触功能。此外,其组件处于静态状态,构成固态继电器的组件的固有特性决定了固态继电器的寿命长和可靠性高[6]。但固态继电器只能在额定范围内工作,不允许过载、没有物理开断,且有泄漏电流。故雷击或过载会对其造成不可逆转的破坏。
方案二:选择机械继电器,机械继电器结构上是物理式,它的通断也是物理式的断开,其过载能力很强,几乎没有漏电流;机械继电器开关速度极其慢,究其本质原因是因为其是由机械器件组成,但是机械继电器的安全寿命相对长。
综合上述两种方案,由于在使用过程中雷击和过载是用户极大可能遇到的,故我们最终选择方案二。
3系统硬件方案设计
本系统硬件系统主要由电源系统、语音识别系统、主控制器系统和开关系统组成。语音识别系统是用MIC来拾取语音的信号的,然后通过模拟到数字的转变,从而识别出具体语音指令;语音指令输入主控制器系统,主控制器系统处理信号后控制输出控制信号,控制信号控制开关系统的驱动电路,驱动电路控制继电器实现了电器的开关。
3.1主控制器系统
3.1.1 模块框图
STM8S105系列单片机提供闪存程序存储器,容量为16K〜32K字节,CPU时钟频率为16MHz,并集成了真正的EEPROM数据存储器,集成看门狗,掉电复位功能和内部时钟振荡器。