本帖最后由 jinglixixi 于 2025-6-26 15:39 编辑
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@21小跑堂
除天猫精灵之类的在线智能语音点播装置，其他的歌曲点播装置多是通过操作界面来控制。
这里就向大家介绍一种在离线方式下能够以语音式歌曲点播台，此外它还能够产生色彩及亮度上的变化。
该设计是采用VC02-Kit与MP3播放模块所构成，其中VC02-Kit负责语音指令的识别处理，而MP3播放模块则负责歌曲的存储及播放处理，两者间的联系是通过串口通讯来完成。
1. VC02-Kit
VC02-Kit是安信可出品的一款离线式语音开发板，相较于在线语音识别，它具有不受在线通讯制约的特点，并可以语音的方式来控制相应的外设。
VC02-Kit是一组套件，它由开发板、咪头及正方形扬声器组成，见图1所示。
图1 套件构成
该模组使用采用的是云知声所推出的语音芯片 US516P6，它在离线识别算法与芯片架构方面有深度的融合，为客户提供了超低成本的离线语音识别方案。
US516P6 芯片采用 32bit RISC 架构内核，并加入了专门针对信号处理和语音识别所需要的 DSP 指令集，它支持浮点运算的 FPU 运算单元，以及 FFT 加速器。
VC-02 可支持 150 条本地指令离线识别，并具有一定的外围接口供用户进行客制化设计。
该模组支持单通道麦克风输入 和 双声道DAC 输出，它内置 了2MB Flash 和 242KB SRAM，并集成多种语音降噪技术，可实现高识别率与低延迟性响应，并支持 中英文双语控制。
该模组提供的外围接口如图2所示，可提供GPIO输出、I2C、PWM、DAC及UART输出。
图2 引脚资源
2. MP3播放模块
MP3播放模块是一种支持MP3格式语音文件播放的功能模块，其外观如图3所示。选取该模块的原因在于它是以TF卡的方式来存储MP3文件，这样有利于文件内容的快速更换且存储量很大。
图3 MP3播放模块
该模块支持2种工作模式，即手工操作模式和串口控制模式。在与VC02-Kit配合的情况下，是以串口模式来实现两者的数据交流。
在串口模式下，可执行的串口指令有：播放、下一首、上一首、暂停、停止、音量设置及播放指定乐曲等。
在所用MP3播放模块播放时，需外接一个扬声器来配合。
3. 开发工具及设计
有别于常规的开发，VC02-Kit采用的是一种线上的开发平台，在提交相关的设置后，它可自动生成目标文件。
在生成目标文件后，通过板载的串口资源在相关下载软件的配合下，可快速完成目标文件的下载处理。
安信可创建产品设计的官网为： HYPERLINK "http://voice.ai-thinker.com/" \t "https://bbs.eeworld.com.cn/_blank" /，其界面如图4所示。当然在创建产品前，是必须进行注册的。
图4 开发平台界面
在进入平台后，点击“创建产品”功能，即开始了创建过程，其填写产品名称及模组选取的形式如图5所示。
图5 产品名称及模组选取
鉴于设计的需要，其引脚配置如图6所示。其中UART1_TX用于发送控制指令，GPIO_A27用于控制蓝色LED，而PWM3和PWM4用于控制红色和绿色LED，并可对其进行亮度调节。
图6 引脚配置
将唤醒词设为“百灵鸟”，见图7所示。
图7 设置唤醒词
为实现语音控制，其设置的基础信息如图8所示，通过这些语音指令可实现MP3模块的相应处理功能。在这些信息中，"行为"采用英文来命名，它相当于是定义了一个处理函数名；"命令词"采用中文来命名，它是用户发出的语音指令；"回复语"采用中文方式，它是系统在识别了语音指令后，所发出的语音恢复内容。
图8 基础信息
为了执行语音指令的功能，需为串口指定相应的发送内容，其添加控制的对话框如图9所示，其中的参数即为发送的内容。
图9 添加控制
在完成添加后，其控制详情如图10所示。
在设置的信息中，“控制类型”是指所使用的引脚名称及功能；“动作”是指引脚所要执行的操作，“参数”是指操作所需的数据支持。 以语音指令“播放”为例，它的动作行为就是通过串口1的发送引脚向MP3模块发送出播放的指令，其内容为“7E FF 06 0D 00 00 00 FE EE EF”，其他类此。
图10 控制详情
除了控制MP3模块，还可按图11所示来添加相应的彩灯控制内容，它是通过通过GPIO和PWM来点亮相应的LED灯并通过占空比的不同来添加LED灯的亮度。
以语音指令“播放”为例，它在实现向MP3模块发送出播放的指令外，还添加了3个控制行为，以控制3个连接到RGB_LED模块的引脚，从而产生色彩的变化。 在这3个引脚中，PWM3被连到R引脚，PWM4被连接到G引脚，GPIO1_27被连接到B引脚。 PWM3因输出占空比为100%的脉冲，而点亮红色LED；PWM4因输出占空比为0%的脉冲，而无法点亮绿色的LED；GPIO1_27因输出低电平也无法被点亮，故只能呈现出红色。 同理，语音指令“下一首”则因相应的设置而呈现出绿色。 用于不同的语音指令被赋予了不同的显示色彩，故在语音指令操作时，便呈现出了多彩的色彩变化效果，从而达到活跃氛围的效果。
图11 彩灯控制
在完成上述的配置外，还可选取不同的发言人以不同的音色来发出提示信息，其选取环节见图12所示。
图12 选取发言人
在完成了全部语音SDK设置后，即可进入目标程序的生成阶段，见图13所示。在点击“生成SDK”后，回给出大致的生成时间，见图14所示。
图13 完成语音SDK设置
图14 生成处理中
在目标程序生成后，会生成一个名为output的压缩包，经下载和解压其内容如图15所示。在4个文件中，使用文件uni_app_release_update.bin即可。
图15 解压内容
为了将目标程序下载到VC02-Kit，需使用工具软件UniOneUpdateTool.exe。该软件的使用十分简单，其界面如图16所示，在正确选取串口和目标文件的情况下完成下载。
图16 软件界面
图17 完成下载
至此，就完成了整体的设计工作，在连接好MP3语音模块的情况下，其测试视频如下。
图18 连接及播放状态
演示视频：
对于感兴趣者，在具备硬件的条件下，还可使用下面的目标文件自行来验证设计效果。
目标文件：
uni_app_release_update.tar
(1.18 MB)
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楼主
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一款基于VC02-Kit开发板的离线点歌设备设计，得益于平台的协助，设计的完成度较好，但是内容相对不够充实，篇幅较短，如果充实文章，可获得更高的打赏，望以后产出更高质量的作品。