物联网智能家居实训||实验十语音播报控制实验

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物联网智能家居实训||实验十语音播报控制实验

发布者：唯众布时间：2020-09-23 14:29:36 点击量：

实验十语音播报控制实验

实验环境

软件环境：JDK1.6、SDK、ADT、Eclipse

硬件环境：DC5V2个、DC12V1个、节点板1块、ZIGBEE节点1个、ZIGBEE协调器1个、A9网关1块、语音播报模块1个

实验内容

CC2530节点通过串口给语音播放模块发送文本，语音播放模块文本转换成语音并通过喇叭播放出来，A9通过ZIGBEE协调器发送文本或者命令给节点，节点处理后在发送相应的文本给语音播放模块，即可实现播放的内容。

实验原理

唯众语音模块采用科大讯飞最新语音合成芯片XFS5152。本模块自带3W功放，真人发音，音质好，支持5种中英文男女、童声，音量实时可调，每次可播放4K字节的文本内容，支持多种编码格式，真正做到发送什么文本就播放什么声音。传感器使用通用2排7pin排针与节点底板连接，排针功能如图所示。

硬件接口原理

如图3.19所示，XFS5152CE是一款高集成度的语音合成芯片，可实现中文，英文语音合成；并集成了语音编码，解码功能，可支持用户进行录音和播放。

图3.19

软件设计

1. CC2530语音播放流程图

2. CC2530语音播放软件

1. void GenericApp_Init( uint8 task_id )

2. {

3. GenericApp_TaskID = task_id;

4. GenericApp_NwkState = DEV_INIT;

5. GenericApp_TransID = 0;

7. GenericApp_Rout_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)Addr16Bit;

8. GenericApp_Rout_DstAddr.endPoint = GENERICAPP_ENDPOINT;

9. GenericApp_Rout_DstAddr.addr.shortAddr = 0x0000;

10.

11. GenericApp_Rout_epDesc.endPoint = GENERICAPP_ENDPOINT;

12. GenericApp_Rout_epDesc.task_id = &GenericApp_TaskID;

13. GenericApp_Rout_epDesc.simpleDesc = (SimpleDescriptionFormat_t *)&GenericApp_SimpleDesc;

14. GenericApp_Rout_epDesc.latencyReq = noLatencyReqs;

15. afRegister( &GenericApp_Rout_epDesc );

16.

17. aps_AddGroup(GENERICAPP_ENDPOINT, &Group_Rout);

18.

19. init_buzzer();

20. init_key();

21. init_sensor_io();

22. SensorId = *get_sensor_id();

23.

24. //初始化oled显示屏

25. oled_initial();

26. oled_disp_string(1,1,"武汉唯众智创科技");

27. oled_disp_string(3,1,"有限公司");

28. Delay_ms(500);

29.

30. //对传感器数据口P0.0 P0.1 P0.2 P0.3进行分类初始化

31. yuyin_trform("[m53][f1]欢迎使用[p100]唯众智创[p100]智能家居实践教学系统");

32. Delay_ms(500);

33. }

34.

35. static void GenericApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt )//接受处理函数

36. {

37. RfPacket_t rf;

38. unsigned char irCmd[5];

39. osal_memcpy(rf.Buf,pkt->cmd.Data,sizeof(RfPacket_t));

40. if(rf.Pack.Head!='#' || rf.Pack.Tail!='$')

41. {

42. oled_clear_vertical(2);

43. oled_disp_string(3,1,"Recv error!");

44. return;

45. }

46. if(pkt->clusterId != SensorId) return;

47. switch(SensorId){

48. case S1_JDQ:

49. if(rf.Pack.Cmd[0] == 1){

50. set_p0_bit(1,1);

51. JdqOpenFlag = 1;

52. }else {

53. set_p0_bit(1,0);

54. }

55. break;

56. case S11_CK:

57. HalUARTWrite(0,rf.Pack.Data,rf.Pack.Len);

58. break;

59. case S10_WNHW:

60. if(rf.Pack.Data[1] == 1) //学习

61. {

62. oled_clear_vertical(2);

63. sprintf(Str2,"Study:%d",rf.Pack.Data[0]);

64. oled_disp_string(3,1,Str2);

65. InitIrCmd(irCmd,0x88,rf.Pack.Data[0],0,0); //发送后,模块闪烁提示学习

66. HalUARTWrite(0,irCmd,5);

67. }

68. if(rf.Pack.Data[1]==0){ //执行

69. oled_clear_vertical(2);

70. sprintf(Str2,"Control:%d",rf.Pack.Data[0]);

71. oled_disp_string(3,1,Str2);

72. InitIrCmd(irCmd,0x86,rf.Pack.Data[0],0,0); //发送后,模块闪烁提示学习

73. HalUARTWrite(0,irCmd,5);

74. }

75. break;

76. case S12_DZ:

77. LedDisplayLen = rf.Pack.Len; //有效字节个数,一个汉字2个字节

78. if(LedDisplayLen > sizeof(rf.Pack.Data)){

79. LedDisplayLen = sizeof(rf.Pack.Data);

80. }

81. osal_memcpy(TempBuf,rf.Pack.Data,LedDisplayLen);

82. TempBuf[LedDisplayLen]='\0';

83. //ChineseUpdate(TempBuf); //更新字模

84. oled_clear_vertical(2);

85. sprintf(Str2,"Update:%d word",LedDisplayLen/2);

86. oled_disp_string(3,1,Str2);

87. break;

88. case S14_485:

89. break;

90. case S15_YYBF:

91. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'Y' && rf.Pack.Cmd[1] == 'S')

92. {

93. yuyin_trform("主人您好");

94. }

95. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'Z' && rf.Pack.Cmd[1] == 'J')

96. {

97. yuyin_trform("主人再见");

98. }

99. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'R' && rf.Pack.Cmd[1] == 'E')

100. {

101. yuyin_trform("请再说一遍");

102. }

103. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'W' && rf.Pack.Cmd[1] == 'D')

104. {

105. char wendu[]="当前温度摄氏度";

106. wendu[8] = rf.Pack.Data[0]/10+0x30;

107. wendu[9] = rf.Pack.Data[0]%10+0x30;

108. yuyin_trform((uchar*)wendu);

109. }

110. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'S' && rf.Pack.Cmd[1] == 'D')

111. {

112. char shidu[]="当前湿度 ";

113. shidu[8] = rf.Pack.Data[0]/10+0x30;

114. shidu[9] = rf.Pack.Data[0]%10+0x30;

115. yuyin_trform((uchar*)shidu);

116. }

117. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'K' && rf.Pack.Cmd[1] == 'Q')

118. {

119. char kongqi[]="空气质量 ";

120. kongqi[8]=rf.Pack.Data[0]/10+0x30;

121. kongqi[9]=rf.Pack.Data[0]%10+0x30;

122. yuyin_trform((uchar*)kongqi);

123. }

124. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'G' && rf.Pack.Cmd[1] == 'Z')

125. {

126. char guangzhao[]="光照度 ";

127. guangzhao[6]=rf.Pack.Data[0]/10+0x30;

128. guangzhao[7]=rf.Pack.Data[0]%10+0x30;

129. yuyin_trform((uchar*)guangzhao);

130. }

131. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'S' && rf.Pack.Cmd[1] == 'F')

132. {

133. yuyin_trform("已设防");

134. }

135. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'C' && rf.Pack.Cmd[1] == 'F')

136. {

137. yuyin_trform("已撤防");

138. }

139. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'R' && rf.Pack.Cmd[1] == 'P')

140. {

141. yuyin_trform("未注册");

142. }

143. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'K' && rf.Pack.Cmd[1] == 'M')

144. {

145. yuyin_trform("刷卡成功，已开门");

146. }

147. if(rf.Pack.Cmd[0] == 'R' && rf.Pack.Cmd[1] == 'Q')

148. {

149. yuyin_trform("有人入侵");

150. }

151. break;

152. }

153. rf.Pack.Sid[0] = 0;

154. rf.Pack.Data[1] = 0xFF;

155. }

156.

157. void yuyin_trform(uint8 *HZdata)

158. {

159. unsigned char Frame_Info[100];

160. unsigned int HZ_Length;

161. HZ_Length =strlen((char*)HZdata);

162. Frame_Info[0] = 0xFD ;

163. Frame_Info[1] = 0x00 ;

164. Frame_Info[2] = HZ_Length+4;

165. Frame_Info[3] = 0x01 ;

166. Frame_Info[4] = 0x01;

167. Frame_Info[HZ_Length+5] = 0x0D;

168. Frame_Info[HZ_Length+6] = 0x0A;

169. memcpy(&Frame_Info[5], HZdata, HZ_Length);

170. HalUARTWrite(0,Frame_Info,7+HZ_Length);171. }

3. Android端软件代码：

实验步骤

1）将ZIGBEE协调器插在A9网关上

2）将ZIGBEE节点插在节点底板上

3）将语音播放模块插在节点底板上

4）用DC5V电源给A9网关供电，同时按下电源键3S开启网关

5）用DC5V电源给节点底板供电

6）打开语音播报传感器节点；

7）打开A9网关，并打开指定APP ；

8）点击来设置串口的波特率和串口号，并设置wifi服务器的端口号（默认情况下，wifi服务器自动开启）；

9）点击智能监控模块，再环境检测视图中，温湿度检测，空气质量检测中，点击小喇叭按钮，则可播报当前温湿度和空气质量指数。

唯众物联网工程应用实训装置带你快速掌握物联网关键技术

一、产品名称：物联网工程应用实训装置
二、产品型号和技术规格
1. 产品型号：WZ-IOT-ATP
2. 外型尺寸：
桌面式操作台1个操作台底座1个
3. 电压/功率：220V
4. 配套设备
实训台：
温湿度传感器1个
人体红外监测器1个
高频RFID阅读器1个
光照强度检测器1个
可燃气体监测器1个
RGB三色灯执行器1个
LED显示屏2个
智能语音播放设备1个
继电器1个

物联网教学实训主要用于对物联网核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程的实验和实训需求。

核心课程主要针对学科基础技术的培养，掌握物联网概论，传感器和RFID 等感知设备认知和开发，ZigBee/Wi-Fi/蓝牙等无线网络的配置、维护和开发，物联网互联接入及存储，物联网应用层软件开发，物联网产品整合等基本知识。

核心课程采用全模块化的实验箱教学产品进行实验，具备优良的教学实验特性：全模块化的设计、开放式的硬件接口、开源的实验代码、完整的教学资源、贴心的售后服务。

基于ARM Cortex-M4核心的通信网关，支持无线节点模块的双向连接及组网，与配套“可视化编辑器”和“可视化控制器”进行配置和控制。物联网关可以管理不同协议的无线节点模块，并能将多个无线节点模块视作不同设备，将无线节点模块的数据转换为TCP网络通信进行传输，网关同无线节点模块可以互通互联，轻松构建物联网络，共同构成物联应用开发平台。通过本物联网平台，可以迅速降低物联网应用的开发成本和开发时间，开发者即便不会编程，也可以在一两天之内，就迅速使用本平台开发搭建出自己的物联网应用。

通过电脑PC端可直接以“可见即可得”的方式在此工具上生成不同的设备操作界面，支持指示灯、按键、图片集合、变量视窗、图文链接等五种可视化控件。所有控件的动作都可以直接反应到实际的物联设备（即无线节点模块）上。界面生成后，可以直接导入App使用，而不需要重新编译或安装App。

通过物联网关、可视化控制器、可视化界面生成器编辑器、万纳模组、物联网传感器/执行器以及配套物联网连件连接件，师生不仅可以完成出基于物联网、远程访问、设备联动等功能的物联网实训项目，还可以迅速开发物联网商业产品\项目，如空气监测仪、电气设备在线监测器等等，并随时实现不同设备间的联动，而这些开发过程，基于本系统的可视化开发工具，可以做到零编程实现物联网应用系统。

支持家庭常用的各种无线协议（红外、射频），兼容市面绝大多数品牌的空调、电视机、灯光、安防、窗帘等等家电设备，因此可以直接当做一套完备的智能家居系统进行使用，并集成了摄像头功能，可以直接在App中使用摄像头。

平台所有设备采用模块化、集散化、工业化的设计模式，每个模块都为独立工作单元；模块均接近实际应用系统，能够容纳2-3个学生同时实训，可完成工程项目应用开发系统中硬件设备的安装、布线与调试，完成设备间的无线组网，既具有展示型又具有实操性。能够组建具有行业特色的物联网智能家居实训项目，确保学生可利用设备搭建真实工程项目。

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物联网教学实训主要用于对物联网核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程的实验和实训需求。

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