对讲机联动模块开发（树莓派文字转语音模块对接）

2023-12-09 21:10
文章标签 文字 模块 开发 对接 树莓 联动 语音 对讲机

本文主要是介绍对讲机联动模块开发（树莓派文字转语音模块对接），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

最近公司方面有个业务需求，因为我们做的是智慧社区项目，有一块涉及到车辆异常出库报警，比如车辆被盗是。
这时候如何能快速的通知到安保人员呢？原来想法是给安保人员配一台PAD，或者在手机上安装个APP，但这样也有很大的弊端。而安保人员人人必备对讲机，所以考虑能不能和对讲机联动。
自然就想到了TTS（TextToSpeech），之前和小i、科大讯飞、华声捷通都用过合作，对这块业务还算比较熟悉，本来打算在树莓派上直接内置一个TTS应用就行了，但这三家都没有免费的SDK，收费的还挺贵，所以这个想法基本就放弃了，但就在最后一刻，发现科大讯飞竟然有TTS芯片！！！
XFS5152CE，科大讯飞中英文语音合成芯片，淘宝搜了一下，竟然发现了做好的模块，一个是科大讯飞自己做的（98元），还有一个是基于SYN6288芯片做的（57元），于是都买回来测试了一下，SYN6288跟XFS5152CE一比简直就是扔货，所以这里就不说关于SYN6288的开发了，如果有时间的话，可以单独做一篇。

废话到此为止，干货在下面！

首先需要准备几样东西
一对对讲机、一条手咪线、一块TTS模块，另外，我还开了一块底板，一会做介绍。


先说TTS模块的对接方式
根据XFS5152CE的开发文档，我们用到RXD、TXD、GND、V3.3、RDY四个引脚，当TTS有语音输出的时候RDY会输出高电平，这块一会我们用来控制手台的信道占用（就是我们手动按下呼叫按钮），严重说一下，这里用的电压是3.3V的，因为后面我们控制继电器的时候用的是5V的，这里千万表混了，要不然98块钱就会化作一缕青烟……

先用TTS模块做测试，科大讯飞也提供测试程序了，我们只要把模块用串口线接到电脑上（TTL电平），用他们的软件测试就行了，还没有做下一步和对讲机联动的，先用个耳机试试声音。
当然那我们这里肯定还是要写程序的。
而且仍然用的是JAVA和RXTX做，如果不清楚树莓派上怎么调试的，出门左转，有一篇专门介绍树莓派3配置串口的文章。

直接上代码
package com.marssoft.jyphon;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;
/**
 * 科大讯飞XFS5152CE芯片语音合成测试程序。
 * @author Mars.CN
 *
 */
public class TTS {
      public static final byte STATE_IDLE =0X4F;        //空闲状态
      public static final byte STATE_USE =0X4E;         //占用中状态
      public static final byte STATE_INITED = 0X4A;    //初始化成功
      public static final byte STATE_SUCCESS = 0X41;   //正确的命令帧
      public static final byte STATE_ERROR = 0X45;     //错误的命令帧
      public static final byte STATE_NULL = 0X00;      //设备空
     
      public static final byte COMMAND_QUERY_STATE = 0X21;           //查询状态命令
      public static final byte COMMAND_POWER_MODE_SAVING =( byte )0X88;  //设置为省点模式
      public static final byte COMMAND_POWER_MODE_USEING =( byte )0XFF;  //设置为唤醒模式
      public static final byte COMMAND_TTS =0X01;                 //语音合成命令
      public static final byte COMMAND_STOP =0X02;                //停止语音合成
      public static final byte COMMAND_SUSPEND =0X03;             //暂停合成
      public static final byte COMMAND_RECOVERY =0X04;            //回复合成
     
     
      private SerialPort port = null ;
      private InputStream in = null ;
      private OutputStream out = null ;
      private TTS() {}
      /**
      * 初始化串口。
      * @param name
      */
      private TTS(String name) {
           //获得本地所有串口列表，这里其实只能获得ttyS开头的串口
          Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
           while (portList.hasMoreElements()){
               //获得串口的标识符
              CommPortIdentifier portId = portList.nextElement();
               //通过标识符得到串口名字，并判断这个名字是不是我们需要的那个串口
               if (portId.getName().equals( "/dev/" +name)){
                   SerialPort p= null ;
                    try {
                         //如果确实是我们需要的串口，则打开这个串口
                         //open(串口占用进程名称，串口等待超时时间)
                        p = (SerialPort) portId.open( "TTSTest" , 2000);
                         //给串口一个数据到达侦听（触发器）
                        p.addEventListener( new EventListener());
                         //把数据到达通知打开
                        p.notifyOnDataAvailable( true );
                         //设置串口的波特率，参数依次是（波特率，数据位，停止位，校验位）
                        p.setSerialPortParams(9600,SerialPort. DATABITS_8 , SerialPort. STOPBITS_1 ,SerialPort. PARITY_NONE );
                         //获得输入输出流，方便操作。
                         out = p.getOutputStream();
                         in = p.getInputStream();
                         port =p;
                   } catch (PortInUseException e) {
                        e.printStackTrace();
                   } catch (TooManyListenersException e) {
                        e.printStackTrace();
                   } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
                        e.printStackTrace();
                   } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                   }
              }
          }
     }
      /**
      * 打开串口
      *
      * @param port
      */
      public static final TTS open(String name) {
          TTS serial = new TTS(name);
           if (serial. port != null ){
               return serial;
          }
           return null ;
     }
     
      /**
      * 发送数据。
      * @param data
      */
      public void send( byte [] data){
           try {
               out .write(data);
               out .flush();
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
     }
     
      /**
      * 播放信息
      * @param msg
      */
      public byte play(String msg){
           if ( port != null ){
               try {
                    //把文字内容转换成GB2312编码的二进制数据（我记得硬件里用的都是GBK，如果有问题的话大家用GBK试试看）
                    byte [] mdata = msg.getBytes( "GB2312" );
                    //根据语音合成指令，协议头三个字节，分别是帧头0XFD，数据长度高字节，数据长度低字节，语音合成命令0X01，编码类型0X00（GB2312），后面是数据
                    byte [] datas = new byte [5+mdata. length ];
                   datas[0]=( byte )0xFD;
                   datas[1]=( byte )((datas. length -3)/256);
                   datas[2]=( byte )((datas. length -3)%256);
                   datas[3]= COMMAND_TTS ;
                   System.arraycopy(mdata, 0, datas, 5, mdata. length );
//                 System.out.println(HexFormat.format(datas));
                    //发送开始合成
                    out .write(datas);
                    return STATE_SUCCESS ;
              } catch (IOException e) {
                   e.printStackTrace();
                    return STATE_ERROR ;
              }
          }
           return STATE_NULL ;
     }
     
      /**
      * 关闭串口。
      */
      public void close(){
           //当然，这里可以做一下事件侦听，再给close加个参数，这样在串口异常报错的时候能能捕获到了。
           port .close();
           port = null ; out = null ; in = null ;
     }
     
      private class EventListener implements SerialPortEventListener{
           @Override
           public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
               switch (event.getEventType()) { 
               //这些属性应该跟串口特性有关，我还没搞清楚，暂时不解释
             case SerialPortEvent. BI :
             case SerialPortEvent. OE :
             case SerialPortEvent. FE :
             case SerialPortEvent. PE :
             case SerialPortEvent. CD :
             case SerialPortEvent. CTS :
             case SerialPortEvent. DSR :
             case SerialPortEvent. RI :
             case SerialPortEvent. OUTPUT_BUFFER_EMPTY :
                 break ; 
             case SerialPortEvent. DATA_AVAILABLE :     //获取到串口返回信息 
                int d = 0;
                 do {
                     try {
                         //读取一个串口返回之，并判断这个返回值是什么状态。
                         d = in .read();
                         switch (d){
                         case STATE_INITED :
                             System. out .println( "初始化成功" );
                              break ;
                         case STATE_SUCCESS :
                             System. out .println( "命令正确" );
                              break ;
                         case STATE_ERROR :
                             System. out .println( "命令错误" );
                              break ;
                         case STATE_IDLE :
                             System. out .println( "设备空闲" );
                              break ;
                         case STATE_USE :
                             System. out .println( "语音合成中" );
                              break ;
                         }
                     } catch (IOException e){ 
                         return ; 
                     } 
                 } 
                 while (d != -1);
                 System. out .println( "退出关闭" );
                 close(); //这里一定要用close()方法关闭串口，释放资源 
                 break ; 
             default : 
                 break ; 
             } 
          }
     }
     
      /**
      * 测试语音
      * @param args
      */
      public static void main(String[] args) {
          TTS tts = TTS.open( "S45" );
           if (tts!= null ){
               //发送测试语音
              tts.play( "sound 101 你好世界 Hello world" );
          } else {
              System. out .println( "串口初始化失败！" );
          }
     }
}

芯片的开发指南
http://www.iflytek.com/upload/contents/2014/07/53be5e3ec4047.pdf

具体其他语音合成的方式，大家可以去参考一下开发文档，包括一些提示音的设置。

现在语音已经可以正常合成了，现在我们看如何做成一个和对讲机联动的成品。
和对讲机联动，用到了RDY引脚，当语音播放的时候，RDY引脚处于高电平，这时候我们给这个引脚加一个继电器，高电平是继电器导通，这样就把手咪线正负极导通了，也就相当于我们手动按下了对讲键，手咪线有四根，按我这个版本，黄色的是PPT（按键），红色的是MIC+，绿色的是负极，蓝色的是耳机线，直接按照这样接线就行了。

为此，我做了一块底板，上面有个继电器，再把讯飞的TTS模块焊上去，左边留下串口接口，右边留下手咪线的接口。
需要注意的是，对讲机的驱动用5V，讯飞TTS模块驱动用3.3V，正好树莓派就提供者两种电压输出，所以在树莓派一段，留的是RX、TX、GND、Vcc5V、Vcc3.3V五个口，依次对应GPIO14（8）、GPIO15（10）、GND（6）、5V（4）、3V（1），不明白的可以度娘一个树莓派3的GPIO图看看。

注意接线的时候，TX对应树莓派的RX，RX对应树莓派的TX

这篇关于对讲机联动模块开发（树莓派文字转语音模块对接）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/475065。

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