基于STM32(F103ZE)的LD3320语音控制系统
暑假快完了也什么成果，就打算做点东西来让这个暑假充实点。发现手头有一个LD3320语音模块，又刚学C#上位机，就想结合一个做一个小项目。
第一次写，多多包含。
我的目的是：可以语音控制一个LED灯 如果有条件就控制明亮度然后在LCD上显示出来，并且在上位机上也可以显示当前状态和控制LED状态。
材料
- STM32开发板（我用的是正点原子的战舰V3 STM32F103ZET6大家也可以用自己的开发板做）
- LD3320语音模块
- 杜邦线
- 嗯 还需要电脑软件
- keil4 或 keil5 因为下载的例程文件是keil4写的 而手头LCD屏的头文件都是keil5战舰的 所以两个都用到了
-VS2017
-串口调试助手 我用的是XCOME
然后就开始做了。
制作过程
- 硬件部分
想去找一些关于LD3320的资料。
我先去淘宝找了这个模块，发现有浏览了几家商家之后发现了资料关于LD3320的，很完整。附上料地址http://www.waveshare.net/wiki/LD3320_Board
发现他有keil4已经写好的程序，我就下载下来，然后又找到引脚图
**虽然已经有图了，但是还要提醒下VCC和GND千万不要接反了！！ **
这样硬件部分就连接好了，接下来就是程序和上位机了-
- 程序部分
拿到例程后发现他的LED灯的端口不同，改成我们板子的LED
#define LED1_PIN GPIO_Pin_5
#define LED1_GPIO_PORT GPIOB
#define LED1_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define LED2_PIN GPIO_Pin_5
#define LED2_GPIO_PORT GPIOE
#define LED2_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOE
改之后，看他已经写的指令有哪些，有“流水灯”、“闪烁”、“按键触发”、“全灭”、“状态”这几个，试试管用不管 看串口部分配置是 115200 的波特率，打开串口调试工具。
设置好波特率之后打开串口 按复位键 对着模块用清晰的普通话讲“流水灯” （哈哈 开始说的几次都没识别出来 还以为有问题 慢点清晰后成功率明显提高了。
附图：
第一部分 尝试就成功了 接下来就是 修改代码 加上LCD 在LCD上也可以显示当时命令和状态。
还有就是把发送给上位机的串口数据做好 以便上位机能更好的识别命令和执行命令。
找了半天，战舰V3的LCD就只有正点原子哥写好的，是用keil5写的，还是在sys的支持下（因为sys头文件我在移植到keil4上时就有很多error），所以只能在5上写了。首先先创个工程把源代码原封不动的移植到5上，执行后结果正常，然后添加LCD的程序，因为sys头文件包含了delay、sys、usart所以串口部分也要替换掉，在主函数里添加头文件 初始化等函数；
//添加头文集
#include "delay.h"
#include "sys.h"
//主函数下添加
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
delay_init();
uart_init(115200);
然后试试，也正常。
接下来就是添加LCD程序
//添加头文件
#include "lcd.h" LCD_Init();
//主函数里添加
LCD_Clear(WHITE);
POINT_COLOR=RED;
LCD_ShowString(72,100,200,16,16,"Hello STM32!");
除了在代码里加这些 还要在工程项目里把lcd的.c文件添加进去 在路含 lcd文件夹
显示正常 然后我发现这样就只能写英文 不能写汉字 于是就添加了汉字显示
//在lcd.c下添加
void LCD_ShowChinese(u16 x,u16 y,u8 num,u8 size,u8 mode)
{
u8 csize;
u8 temp,t1,t;
u16 y0=y;
csize=(2*(size/8+((size%8)?1:0))*(size/2)); //得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数
for(t=0;t<csize;t++)
{
if(size==12)temp=chinese_12[num][t]; //调用1206字体
else if(size==16)temp=chinese_16[num][t]; //调用1608字体
else if(size==24)temp=chinese_24[num][t]; //调用2412字体
else return; //没有字体库
for(t1=0;t1<8;t1++)
{
if(temp&0x80)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,POINT_COLOR);
else if(mode==0)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,BACK_COLOR);
temp<<=1;
y++;
if((y-y0)==size)
{
y=y0;
x++;
break;
}
}
}
}
//在lcd.h下添加
void LCD_ShowChinese(u16 x,u16 y,u8 num,u8 size,u8 mode);//在指定位置显示一个汉字
因为用的时16*16大小的字体 所以在字库里添加字组时要添加到const unsigned char chinese_16[40][32]里。
接下来就是字体取模 我用这个PCtoLCD2002软件，配置好后,添加我们要用到的字体。
下边就是我们要的字组，复制到刚才说的数组里，在程序中添加 就OK了，还有好多汉字 我就不一一列举了，方法是一样的。 注意要把数字变大足以装下字组。
//主函数下添加
LCD_ShowChinese(29,40,5,16,1); //开
LCD_ShowChinese(46,40,6,16,1); //始
LCD_ShowChinese(63,40,7,16,1); //运
LCD_ShowChinese(78,40,8,16,1); //行
LCD_ShowChinese(95,40,9,16,1); //L
LCD_ShowChinese(103,40,10,16,1); //D
LCD_ShowChinese(111,40,11,16,1); //3
LCD_ShowChinese(119,40,12,16,1); //3
LCD_ShowChinese(127,40,13,16,1); //2
LCD_ShowChinese(135,40,14,16,1); //0
LCD_ShowChinese(143,40,15,16,1); //测
LCD_ShowChinese(160,40,16,16,1); //试
LCD_ShowChinese(177,40,17,16,1); //程
LCD_ShowChinese(194,40,18,16,1); //序
这样就可以正常显示汉字了
然后找到LD3320.c文件下 语识别后要执行的部分 添加要显示的汉字 这样就做好了。注意：要在显示之前添加
LCD_ShowString(72,100,200,16,16," ");这样显示其下次的会把上次的覆盖掉，显示的就是新的内容。 试试
添加或修改口令
在LD3320.c里
//在LD_AsrAddFixed函数中sRecog[DATE_A][DATE_B]数组里加上你要说的口令的拼音
//比如第二个闪烁
uint8 sRecog[DATE_A][DATE_B] = {
"liu shui deng",\
"shan shuo",\
"an jian chu fa",\
"quan mie",\
"zhuang tai"\
};
//和我的一样即可
//在pCode[DATE_A]数组中添加指令，数组序号要对应比如上边第二个是闪烁，这个数组中就要相应闪烁的函数
//比如第二个ss
uint8 pCode[DATE_A] = {
CODE_LSD, \
CODE_SS, \
CODE_AJCF,\
CODE_QM, \
CODE_JT \
};
//在Board_text函数中添加相应执行的函数
//比如第二个Flicker_LED()
static void Board_text(uint8 Code_Val)
{
switch(Code_Val) //¶Ô½á¹ûÖ´ÐÐÏà¹Ø²Ù×÷
{
case CODE_LSD: //ÃüÁî¡°Á÷Ë®µÆ¡±
Glide_LED();
break;
case CODE_SS: //ÃüÁî¡°ÉÁ˸¡±
Flicker_LED();
break;
case CODE_AJCF: //ÃüÁî¡°°´¼ü´¥·¢¡±
Key_LED();
break;
case CODE_QM: //ÃüÁî¡°È«Ãð¡±
Off_LED();
break;
case CODE_JT: //ÃüÁ״̬¡±
Jt_LED();
break;
default:break;
}
}
//在下边添加相应函数所要执行的动作
//Flicker_LED函数
static void Flicker_LED(void)
{
LED1_ON();
LED2_ON();
Delayms(0XFFF);
LED1_OFF();
LED2_OFF();
Delayms(0XFFF);
}
这样就添加了我们想要的命令了
完美！
接下来就是给上位机写好数据 我们用串口1。除了添加中断是否接收完成，还要添加们要用指令。
代码如下：
//在usart.c或者stm32f10x_it.c里添加
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
{
u8 Res;
int i=0;
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS
OSIntEnter();
#endif
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
{
Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据
if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接受未完成
{
if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
{
if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误，重新开始
else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
if(USART_RX_STA&0x8000)
{
if(strcmp(USART_RX_BUF,"全亮")==0)
{
GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
if(strcmp(USART_RX_BUF,"第一个")==0)
{
GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
if(strcmp(USART_RX_BUF,"第二个")==0)
{
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
if(strcmp(USART_RX_BUF,"全灭")==0)
{
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
}
USART_RX_STA=0x00000;
for(i=0;i<USART_REC_LEN;i++)
{
USART_RX_BUF[i]=0;
}
}
}
else //还没收到0X0D
{
if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
else
{
USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
USART_RX_STA++;
if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0; //接收数据错误重新开始接收
}
}
}
}
#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真，则需要支持OS.
OSIntExit();
#endif
}
#endif
- 软件部分
我要做一个能控制LED灯 并且可以显示当前LED状态的上位机
经过不断变化 最后设计的形象是这样的
在打开时自动扫描端口。
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
try
{
string str = "COM" + i;
serialPort1.PortName = str;
serialPort1.Open();
comboBox1.Items.Add(str);
serialPort1.Close();
comboBox1.Text = str;
}
catch { }
}
打开软件后自动监测COM口，然后波特率是115200点击连接，连接成功，连接按钮就会变成断开，连接失败就会弹出错误窗口。注意：如果在启动软件的时候没有把板子插上并打开，那么在打开软件的时候就不会有COM口，这是就需要通电板子并重新打开软件。
在连接之后就要监测LED当前状态，在keil5程序中，在监测到正确命令后，就会发送一个字符串printf("流水灯，指令识别成功")的提示，我们需要做的就是监测是否有”流水灯“字样的字符。我想在一个窗口显示接收到的数据，一个窗口显示目前的LED状态。遇到的问题就是serialPort1.ReadExisting();把接收代码里的字符串直接去识别的话是识别不成功的，如果去识别serialPort1.ReadLine();的话，可以成功识别，但是会造成显示窗口的卡死，为了解决这个问题，我又加了一个textbox控件，但是这个控件并不显示，只是拿到数据去做对比。这样就解决了这个问题。代码如下：
textBox2.Text=serialPort1.ReadExisting();
textBox1.AppendText(textBox2.Text);
if (textBox2.Text.Contains("流"))
textBox3.Text = "流水灯";
else if (textBox2.Text.Contains("闪"))
textBox3.Text = "闪烁";
else if (textBox2.Text.Contains("按"))
textBox3.Text = "按键触发";
else if (textBox2.Text.Contains("全"))
textBox3.Text = "全灭";
else if (textBox2.Text.Contains("状"))
textBox3.Text = "状态";
这样就可以显示了。
附图：
：
最后就是控制LED 。因为程序一直在中断中运行，就需要不断给板子发命令，他才可以一直保持这种状态。这里我用一个定时器控件，当按键触发后，每隔很短的时间就给板子发送命令。代码如下：
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (button2.Text == "打开")
try
{
button2.Text = "关闭";
timer1.Start();
}
catch { }
else
{
button2.Text = "打开";
timer1.Stop();
}
}
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
try
{
serialPort1.Write(comboBox3.Text + Environment + Environment.NewLine);
textBox3.Text = comboBox3.Text;
}
catch
{ }
}
成功了！这样这个项目就完成了！
最后附上完整的项目文件。自行下载。
https://download.csdn.net/download/weixin_42320020/16594044
还有很多不足的地方，希望大佬可以指正。也希望和爱好者交流学习。
第一次写，使用的很不熟练，写的不好希望不要介意。以后还会写。望多多交流学习。
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