一种可用于单片机系统的中文语音交互模块

一种可用于单片机系统的中文语音交互模块
——安然之家中文语音交互模块
自从Apple公司的Siri语音交互程序发布以来，用自然语言特别是中文与设备进行交互控制成了一个热门话题。

然而Siri的工作是依赖高速的处理能力和庞大的网络后台系统实现的，对于一般开发团队来说很难模仿或为己所用。

针对这种需求，安然之家智能电子工作室开发了一种低成本（百余元）和简单硬件环境（单片机）为基础实现中文语音交互系统，使语音智能交互走进各种简单电子设备成为可能。

其特色在于：
·该系统的特别之处在于免录音，免训练，识别内容内需要通过汉语拼音描述，合成内容只需要通过汉字描述。

使开发过程极其简单，修改内容极其方便。

·为了方便开发人员对功能的自由组合，本系统设计成三个体积超小，功能完全独立的模块——超易用语音识别模块，迷你版语音合成模块和ST 单片机超小系统模块。

模块间采用简单的串口通信，便于与各种用户系统、单片机和上位机连接。

·程序采用C语言编写，高度结构化，封装了芯片级控制函数，可以方便地移植到客户的系统中。

经长期大量用户应用与反馈，确保程序稳定可靠。

·模块采用安然之家产品统一的接口和管脚布局，组合方便，并向下兼容安然之家未来的更高商端的语音模块，产品升级极其方便，节省重复开发所浪费的时间。

实验条件
软件：
Keil uVision2.0/3.0及以上版本
STC_ISP下载程序
LP-COMM V2.23调试工具（模块附送）
语音交互系统C51源码（模块附送）
硬件：
232转TTL串口模块
232串口线或USB转232串口线
安然之家语音交互模块3件套装（合成模块+识别模块+超小系统）
3.3V直流电源（不小于500mA）
模块结构与连接方法示意图
模块外观实拍
图中从左至右依次为：语音识别模块，超小系统模块和语音合成模块。

语音交互模块连接示意图
按示意图连接三个模块，插上喇叭和麦克，通电（工作电压 3.3V）即可
以听到一段欢迎词，接着可以对着麦克说“左转”，“右转”，识别成功后识别
模块的绿色指示灯会快闪3次，语音合成模块会输出相应的语音作为回应。

每
个指令后建议停顿3秒钟左右。

其他语音指令可参看下表。

序号语音控制指令模块串口输出
0 求你了，开机吧 01
1 往前走 02
2 后退 03
3 左转 04
4 右转 05
5 停止 06
6 开始迅疾 07
7 壁悬崖 08
8 避障 09
9 步进电机正转 0A
10 步进电机反转 0B
11 步进电机停止 0C
12 手机控制 0D
语音控制小车示例指令表
修改语音交互内容示例：
下面我们通过修改程序修改一条语音交互语句——识别语音“zai jian”，并
通过语音回答“再见”。

修改过程分为两个步骤：
1、修改识别模块的识别语句列表并下载到识别模块；
该过程请参看另一篇文档《安然之家超易用中文语音识别模块使用说明》。

2、修改超小系统程序中的合成（应答）内容并下载到超小系统；
首先双击运行软件“KEIL UV3”，找到“升级版超小系统”下
的“升级版超小系统版语音交互演示(小车控制)”文件夹，并打开文件夹下的
“LP_EChat.Uv2”工程文件。

然后在工程视图左边的文件列表找到“main.c”文件，如下图；
void Command(uchar cmd)函数用于处理识别模块的识别结果，并控制中文语音合成模块输出的语音内容，可直接合成中文、数字、英文字母表示，每句最长200字节。

编辑该函数中的语句，可以设置语音合成内容，本例中我们修改case 8语句后的Speech()的语句为“Speech(“再见”)”，则在识别模块返回0x08时就可
以听到合成模块语音回复“再见”；
内容修改完成后，按一下“F7”键进行编译。

为确保编译后成成HEX格式的目标文件，编译前需要做些设置。

点击菜单“Poject(工程)”->“Options for Target……”打开设置对话框，确定后按F7编译就可以了。

如图：
编译成功后，我们把生成的新HEX文件下载到超小系统板。

双击图标，运行STC ISP程序，并严格按照下图进行设置：
注意：一定要选定“外部晶体或时钟”，否则下载完程序模块也不能正常工作。

连接好超小系统与232转TTL模块及串口线（或USB转串口线），点“DownLoad／下载”，断开模块的电源，再上电时，ISP程序就开始对超小系统进行烧写，烧写成功后，断开超小系统模块的电源，按前面的模块连接图重新连接三个模块，上电就可以测试修改的结果了。

安然之家智能电子工作室@2012
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