基于嵌入式单片机的 STM32F103系列的《语音识别模块 HBR640 和 DY-SV17F 》的驱动应用

语音识别模块HBR640

就近需要做一个有关语音交互的小项目，这个年代挺好，不用自己写识别算法，直接用芯片就好了，于是乎上网找芯片去了。网友们都说快速开发而且要求不高的话用LD3320芯片还可以，不仅便宜，识别词条多，还集成了小型功放电路由于语音播放。可以满足要求。但是我的识别量比较少在100个左右，用不了LD3320那么多识别词条，所以想另寻他法。

贴一些LD3320的资料

（ld3320资料网址 1. http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?id=4358363&r=blog/article&uid=29270628

2.http://blog.sina.com.cn/s/blog_52e8baa40101nik6.html ）

后面在淘宝上寻找，找到了hbr640模块，芯片国产，便宜。。。。。优点是配备上位机，修改添加识别词条简单，还可以分识别组，单片机只需要遵守串口协议就可以读出结果或者播放语音了。控制方便，识别率挺高，词条刚好100个，正合我意。

下面贴图：

*实物图

*上位机

*串口协议（部分）

缺点：1.上位机没有集成语音生成WAV音频文件功能，需要第三方软件完成。

我在使用过程中，发现官方给的STM32F4的开发历程，太过涉及道芯片本身特定库函数的调用了，注释较少，变量和宏定义太多，程序实现有些繁琐（当然我也知道商业化都这样，方便版本升级嘛，但是我用得就不是很舒服了）。后面由于工程紧急，且要使用与官方历程不同的芯片实现适应性功能裁剪，没有时间先理解官方繁琐的变量和宏定义变换，再一一对应自己所用芯片就的相同功能一一修改。

所以自己照着不是很复杂的通信协议写了一个模块历程。我曾经在网上搜索这个模块，发现根本没有它的资料，所以我就写了一个命令集齐全的，且对本身芯片型号控制资源依赖少的程序模块出来和大家分享。希望减少大家因为更换芯片所需要增加的开发时间。和降低官方工程的开发难度，希望能够帮助到使用这个模块的人！

.c文件

#include "sys.h" 
#include "hbr640.h"
#include "usart2.h"
#include "delay.h" /*改：芯片延时函数*/unsigned char RX_data_count=0;
unsigned char Recognition_flag_count=0;
unsigned char 	Recognition_data[3]; 
unsigned char 	USART2_RX_data[3]; // 储存接收的3个数据
unsigned char  RX_data_flag=0;  // 接收3个数据成功标志/*********************************************************************************
函数名称：hbr640_init
函数功能：初始化hbr640
入口参数：BaudRate  hbr640所用到的串口的波特率值
返回值：1 模块存在初始化成功  0 没有检测到模块初始化失败
*********************************************************************************/
unsigned char hbr640_init(unsigned int BaudRate) // 默认为115200 需要设置请在语音命令生成软件设置
{USART2_Init(BaudRate); /*改：芯片串口初始化*/SendData(0xA0,0xA0,0xA0); // 初始化语音模块命令if( ReadData(0x50,0x50,0x20,1) ) // 检查hbr640是否存在，芯片版本号是不是0x20（没个模块的版本号不同，请注意修改）{
//		Microphone_Sensitivity(0x2F,0x0C);
//		Noise_Limit(0x16,0x1c);Volume_Config(0x03);if(Recognition_Group(0x01,0x00)){Continuous_Recognition(1);Recognition_flag=1; // 初始化完成，开启识别结果储存}return 1;}return 0;
}	/*********************************************************************************
函数名称：USART_DO
函数功能：放在串口接收成功的中断里
入口参数：无
返回值：无
*********************************************************************************/void USART_DO(void)
{unsigned char key=1;if(!RX_data_flag) // 1.命令集的返回值收集，用于判断所发命令是否有效{if(RX_data_count<3) USART2_RX_data[RX_data_count++] = USART_ReceiveData(USART2); /*改：芯片获取串口数据*/if(RX_data_count==3) {RX_data_count=0;RX_data_flag=1;}key=0;}if(Recognition_flag==1 && key) // 2.用于与命令集返回值区分开来，单独接储存收识别的结果 {if(Recognition_flag_count<3)Recognition_data[Recognition_flag_count++] = USART_ReceiveData(USART2); /*改：芯片获取串口数据*/if(Recognition_flag_count==3) {Recognition_flag=10;Recognition_flag_count=0;}}
}/*********************************************************************************
函数名称：ReadData
函数功能： mode=1		接收hbr640传回的三组数据并与入口进行比对校验mode=2	 将接收数据暂存入RxDataTemp数组中
入口参数：date1 date2 date3 说明书的接收命令集 mode=1	用于接收命令不变的情况mode=2  用于接收命令变的情况
返回值：1 与入口参数相同  0 与入口参数不同  
*********************************************************************************/
unsigned char RxDataTemp[3]={0,0,0};
unsigned char ReadData(unsigned char date1,unsigned char date2,unsigned char date3,unsigned char mode)
{u32 sum=0;while(!RX_data_flag) //  等待模块回应{sum++;if(sum>80000) break;}if(mode==1){if( sum<80000 && USART2_RX_data[0]==date1 &&  USART2_RX_data[1]==date2 && USART2_RX_data[2]==date3 ){
//			printf("->%d %d %d",USART2_RX_data[0],USART2_RX_data[1],USART2_RX_data[2]);USART2_RX_data[0]=0;USART2_RX_data[1]=0;USART2_RX_data[2]=0;return 1;}}else if(mode==2){
//		printf("->%d %d %d ",USART2_RX_data[0],USART2_RX_data[1],USART2_RX_data[2]);if(sum<80000){RxDataTemp[0]=USART2_RX_data[0];RxDataTemp[1]=USART2_RX_data[1];RxDataTemp[2]=USART2_RX_data[2];USART2_RX_data[0]=0;USART2_RX_data[1]=0;USART2_RX_data[2]=0;return 1;}}USART2_RX_data[0]=0;USART2_RX_data[1]=0;USART2_RX_data[2]=0;return 0;
}/*********************************************************************************
函数名称：SendData
函数功能：date1 date2 date3 分别向hbr640发送一个字节的命令信息
入口参数：date1 date2 date3 都表示8位的1个字节数据
返回值：无
*********************************************************************************/
void SendData(unsigned char date1,unsigned char date2,unsigned char date3)//发送单个字节
{delay_us(50);USART_SendData(USART2,date1);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成delay_us(50);USART_SendData(USART2,date2);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成delay_us(50);USART_SendData(USART2,date3);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成RX_data_flag=0;
}/*********************************************************************************
函数名称：Microphone_Sensitivity
函数功能：设置hbr640的麦克风灵敏度强度级数
入口参数：Strength_Series_Low 麦克风灵敏度下限  Strength_Series_Hight 麦克风灵敏度上限
返回值：无
*********************************************************************************/
void Microphone_Sensitivity(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight)
{if( Strength_Series_Low!=0x2F && Strength_Series_Hight!=0X0B ) //  Strength_Series_Low=0x2F  Strength_Series_Hight=0X0B 是默认值{if(Strength_Series_Low>0x3F) Strength_Series_Low=0x3F; // 麦克风灵敏度下限范围0x00 至 0x3f   (十进制是0~77)if(Strength_Series_Hight>0x0f) Strength_Series_Hight=0x0F; // 麦克风灵敏度上限范围0x00 至 0x0f   (十进制是0~15)SendData(0xA1,Strength_Series_Low,Strength_Series_Hight);}
}/*********************************************************************************
函数名称：Noise_Limit
函数功能：设置hbr640的麦克风噪声门限设置
入口参数：Strength_Series_Low 麦克风噪声下限  Strength_Series_Hight 麦克风噪声上限
返回值：无
*********************************************************************************/
void Noise_Limit(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight)
{
//  Strength_Series_Low=0x16  Strength_Series_Hight=0X19 是默认值if( Strength_Series_Low!=0x16 && Strength_Series_Hight!=0X19 ) //  Strength_Series_Low=0x16  Strength_Series_Hight=0X19 是默认值{if(Strength_Series_Low>0x28) Strength_Series_Low=0x28;// 麦克风噪声下限范围0x16 至 0x28   (十进制是22~40)else if(Strength_Series_Low<0x16) Strength_Series_Low=0x16;if(Strength_Series_Hight>0x30) Strength_Series_Hight=0x30; // 麦克风噪声上限范围0x19 至 0x30   (十进制是25~48)else if(Strength_Series_Hight<0x19) Strength_Series_Hight=0x19;SendData(0xA2,Strength_Series_Low,Strength_Series_Hight);}
}/*********************************************************************************
函数名称：Recognition_Group
函数功能：设置需要识别的语音组
入口参数：Strength_Series_Hight（0x**）  Strength_Series_Low（0x**） 组成 0xHHLL 的识别组数序号
返回值：1 设置成功  0 设置失败
*********************************************************************************/
unsigned char Recognition_Group(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight) // 0xHHLL 为需要设定识别的组数序号
{if(Strength_Series_Low<0x01) Strength_Series_Low=0x01; // 默认是第一组if(Strength_Series_Hight>0x64) Strength_Series_Hight=0x64; // hbr640的识别组数范围0x01 至 0x64   (十进制是1~100)SendData(0xA9,Strength_Series_Low,Strength_Series_Hight);ReadData(0,0,0,2);
//	printf("->%d %d %d ",RxDataTemp[0],RxDataTemp[1],RxDataTemp[2]);if( RxDataTemp[0]==0x59 && RxDataTemp[1]==Strength_Series_Low && RxDataTemp[2]==Strength_Series_Hight )return 1;return 0;
}/*********************************************************************************
函数名称：Some_working_640
函数功能：在Once_Recognition或Continuous_Recognition之一的mode2调用它，起到循环接收640数据的作用
入口参数：无
返回值：无
*********************************************************************************/
void Some_working_640(void)
{if(Recognition_data[0]==0x79 && Recognition_data[1]==0x01 && Recognition_data[2]==0x00) // 检测语音播放是否结束{Play_Voice_flag=0;Continuous_Recognition(1);}
//		Candidate_Result();
}/*********************************************************************************
函数名称：Once_Recognition
函数功能：启动一次识别模式，并且设置识别处理的最大时间
入口参数：Recognition_Time 设置识别最大时间mode=1 初始化 mode=2 循环检测识别结果
返回值：!0 设置成功,并返回该组语音的识别结果的序号  0 设置失败
*********************************************************************************/
unsigned int Once_Recognition(unsigned char Recognition_Time,unsigned char mode) // 0x00(不超时)秒内进行识别
{unsigned int result=0;if(mode==1)	SendData(0xAA,Recognition_Time,0x00);if(mode==2){if(Recognition_flag==10){
//		Some_working_640();if(RxDataTemp[0]==0x5a){if(  (Recognition_data[1]==0xff && Recognition_data[2]==0xff) || (Recognition_data[1]==0xff && Recognition_data[2]==0x7f)  ) // 0x7fff表示超时 0xffff表示有语音输入但无正确结果{Recognition_data[0]=0;Recognition_data[1]=0;Recognition_data[2]=0;Recognition_flag=1;return 0;}result=Recognition_data[1]+(Recognition_data[2]<<2)+1;Recognition_data[0]=0;Recognition_data[1]=0;Recognition_data[2]=0;Recognition_flag=1;return result;}}}return 0;
}/*********************************************************************************
函数名称：Continuous_Recognition
函数功能：启动连续识别模式
入口参数：mode=1 初始化 mode=2 循环检测识别结果
返回值：!0 设置成功,并返回该组语音的识别结果的序号  0 设置失败
*********************************************************************************/
unsigned char Recognition_flag=0;
unsigned int Continuous_Recognition(unsigned char mode)
{unsigned int result=0;if(mode==1){delay_us(50);USART_SendData(USART2,0xAB);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成delay_us(50);USART_SendData(USART2,0xAB);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成delay_us(50);USART_SendData(USART2,0x00);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成}if(mode==2){if(Recognition_flag==10){
//				printf("-》%d %d %d ",Recognition_data[0],Recognition_data[1],Recognition_data[2]);Some_working_640();if( Recognition_data[0]==0x5b && Recognition_data[1]==0xff && Recognition_data[2]==0xff ) // 0xffff表示有语音输入但无正确结果{Recognition_data[0]=0;Recognition_data[1]=0;Recognition_data[2]=0;Recognition_flag=1;return 0;}if( Recognition_data[0]==0x5b ){result=Recognition_data[1]+(Recognition_data[2]<<2)+1;Recognition_data[0]=0;Recognition_data[1]=0;Recognition_data[2]=0;Recognition_flag=1;return result;}}}Recognition_data[0]=0;Recognition_data[1]=0;Recognition_data[2]=0;Recognition_flag=1;return 0;
}/*********************************************************************************
函数名称：Exit_Recognition
函数功能：退出识别，等待命令
入口参数：无
返回值：无
*********************************************************************************/
void Exit_Recognition(void)
{Recognition_flag=0;SendData(0xAC,0xAC,0x00);	
}/*********************************************************************************
函数名称：hbr640_Sleep
函数功能：进入休眠模式
入口参数：mode=1 进入休眠   mode=2 解除休眠
返回值：1 设置成功  0 设置失败
*********************************************************************************/
unsigned char hbr640_Sleep(unsigned char mode)
{if(mode==1)SendData(0xAE,0xAE,0x00);	// 返回0x5e正常if(mode==2){delay_us(50);USART_SendData(USART2,0xA0);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成return 1;}	return 0;
}/*********************************************************************************
函数名称：Continuous_Recognition
函数功能：提取候选结果
入口参数：result（0至7级）其值越小优先级越高，识别相似度越高mode=1 初始化 mode=2 循环检测识别结果
返回值：!0 设置成功,并返回该组语音的识别候选结果的序号  0 设置失败
*********************************************************************************/
unsigned int Candidate_Result(unsigned char result,unsigned char mode) 
{if(mode==1){if(result>7) result=7;SendData(0xAF,result,0x00);	}if(mode==2)if( RxDataTemp[0]==0x5f ){if( (RxDataTemp[1]==0xff && RxDataTemp[2]==0xff) ) // 0xffff表示有语音输入但无正确结果return 0;return RxDataTemp[1]+(RxDataTemp[2]<<2)+1;}return 0;
}/*********************************************************************************
函数名称：Play_Voice
函数功能：设置播放语音，并设置播放语音的组序号
入口参数：Strength_Series_Hight（0x**）  Strength_Series_Low（0x**） 组成 0xHHLL 来设定播放的组数序号
返回值：无
*********************************************************************************/
unsigned char Play_Voice_flag=0; // 播放结束标记
void Play_Voice(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight) // 0xHHLL 为需要设定播放的组数序号
{if(!Play_Voice_flag){SendData(0xC8,Strength_Series_Low,Strength_Series_Hight);	if( RxDataTemp[0]==0x78 && RxDataTemp[1]==0x01 && RxDataTemp[2]==0x00 ) Play_Voice_flag=1;}	
}/*********************************************************************************
函数名称：Play_Voice_Stop
函数功能：设置停止播放语音
入口参数：无
返回值：无
*********************************************************************************/
void Play_Voice_Stop(void)
{SendData(0xC9,0x00,0x00);
}/*********************************************************************************
函数名称：Volume_Config
函数功能：设置播放语音的音量
入口参数：Voice_Series 设置播放语音的音量大小
返回值：无
*********************************************************************************/
void Volume_Config(unsigned char Voice_Series) // 调节音量的氛围是 0x00~0x0F (十进制是1~15)
{if(Voice_Series>0x0F) Voice_Series=0x0F;SendData(0xCA,Voice_Series,0x00);
}

.h文件

#ifndef __HBR640_H
#define __HBR640_Hextern unsigned char 	USART2_RX_data[3];
extern unsigned char 	RxDataTemp[3];
extern unsigned char  RX_data_flag;
extern unsigned char  Play_Voice_flag;
extern unsigned char  Recognition_flag;unsigned char hbr640_init(unsigned int BaudRate); // 使用串口的波特率设置
void SendData(unsigned char date1,unsigned char date2,unsigned char date3);
unsigned char ReadData(unsigned char date1,unsigned char date2,unsigned char date3,unsigned char mode);
void Noise_Limit(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight);
void Microphone_Sensitivity(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight);
unsigned char Recognition_Group(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight);
unsigned int Once_Recognition(unsigned char Recognition_Time,unsigned char mode);
unsigned int Continuous_Recognition(unsigned char mode);
void Exit_Recognition(void);
unsigned char hbr640_Sleep(unsigned char mode);
unsigned int Candidate_Result(unsigned char result,unsigned char mode);
void Play_Voice(unsigned int Strength_Series_Low,unsigned int Strength_Series_Hight);
void Play_Voice_Stop(void);
void Volume_Config(unsigned char Voice_Series);
void Some_working_640(void);#endif

经测试，可用！但是由于水平有限，会有一定BUG还请各位博友指正！

下面贴出STM32F103系列的工程标准例程，识别词条与语音回答序号如上面的 “上位机”附图所示。

点击打开链接

https://download.csdn.net/download/weixin_41094315/10374276

不是打广告，不是推销，有兴趣者进入，淘宝链接

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-9961989370.2.45cf4617mpWawz&id=564698348853

谢谢观文！

->最近有朋友反映hbr640语音模块不好用，下面我将为大家推荐一款更便宜更好用的

语音播放芯片DY-SV17F ,以及其简单语音播放驱动。（本驱动使用STM32F103系列串口2控制方式）

DY-SV17F模块驱动语音播放拥有多种驱动控制方式（不同的驱动方式需要自己另外做辅助电路进行选择，这也是该模块的缺陷之一，注意DY-SV17F仅具有语音播放功能不具有语音识别功能），本文仅介绍串口控制方式，每个模块售价在15元左右，可自定义语音播放内容，像U盘一样按照规定的命名顺序下载进去即可。支持32M储存（一条4个字的命令空间为28K大小），内部集成运放但需要自己外接小喇叭，可谓经济实惠上图是块串口控制硬件连接图。

卖家提供上位机。可方便进行在线命令调试（上位机很稳定）。

/*********************************************************************************
函数名称：USART2_SendArray
函数功能：向语音模块发送一个字符数组的命令信息
入口参数：date 16位数组地址，length数组长度
返回值：无
*********************************************************************************/
void USART2_SendArray(unsigned char *date,unsigned char length)//发送字符数组
{unsigned char i;for(i=0;i<length;i++){delay_us(50);USART_SendData(USART2,date[i]);while( (USART2->SR&0X40)==0 );//等待前面的数据发送完成}
}/*********************************************************************************
函数名称：USART2_PlayVoice
函数功能：向语音模块发送一个字符数组的命令信息
入口参数：date 16位数组地址，length数组长度
返回值：无
*********************************************************************************/
unsigned char OpenVoice0[15]={0xAA, 0x08, 0x0B, 0x02, 0x2F, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x2A, 0x4D, 0x50, 0x33, 0xD8}; //测试铃声
unsigned char OpenVoice1[15]={0xAA, 0x08, 0x0B, 0x02, 0x2F, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x31, 0x2A, 0x4D, 0x50, 0x33, 0xD9}; //工作时间已到
unsigned char OpenVoice2[15]={0xAA, 0x08, 0x0B, 0x02, 0x2F, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x32, 0x2A, 0x4D, 0x50, 0x33, 0xDA}; //休息时间已到
unsigned char OpenVoice3[15]={0xAA, 0x08, 0x0B, 0x02, 0x2F, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x33, 0x2A, 0x4D, 0x50, 0x33, 0xDB}; //工作时间不足30分钟
unsigned char OpenVoice4[15]={0xAA, 0x08, 0x0B, 0x02, 0x2F, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x34, 0x2A, 0x4D, 0x50, 0x33, 0xDC}; //欢迎使用
void USART2_PlayVoice(unsigned char num)
{if(num==1){USART2_SendArray(OpenVoice0,15);}else if(num==2){USART2_SendArray(OpenVoice1,15);}else if(num==3){USART2_SendArray(OpenVoice2,15);}else if(num==4){USART2_SendArray(OpenVoice3,15);}else if(num==5){USART2_SendArray(OpenVoice4,15);}
}/*
使用方式调用USART2_PlayVoice(1);delay_ms(500);delay_ms(500);
即可播放00000.mp3的语音文件*/

上面为模块驱动代码。适用于文件存储类型如下图所示的00000.MP3至00003.MP3共4条语音播放命令。