4.16 JQ8900-16P 语音播报模块

4.16.1 模块来源

采购链接： 语音播报模块定制音乐智能语音播报 USB 串口 MP3 识别模块 JQ8900-16P

资料下载： https://pan.baidu.com/s/1ezWnXA2AwmG_rIj30-fcjg?pwd=q5nd 提取码：q5nd

4.16.2 规格参数

输入电压：2.8V-5.5V

IO****电压：3.3V（模块引脚输出电压）

额定电流：500uA~10mA

控制方式：串口

4.16.3 移植过程

我们的目标是在梁山派 GD32F470 上能够识别语音命令并执行的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。

4.16.3.1 查看资料

此芯片最大的优势在于能够灵活的更换 SPI-flash 内的语音内容，省去了传统语音芯片需要安装上位机更换语音的麻烦，SPI FLASH 直接模拟成 U 盘，跟拷贝 U 盘一样，非常方便。使得产品研发和生产变得便捷简单。一线串口控制模式、RX232 串口控制可选，为研发提供更多的选择性。

USB 数据线连接芯片，插上电脑，电脑会自动识别，如下图所示:出厂内部自带了 10 首语音。

注意语音内容不可太长，防止内存不够。

该模块分有单独 IO 控制、一线串行控制、两线串口控制。

单独IO控制

如果需要更新语音，把要放置的声音拷贝过去按照相应格式命名即可。按 5 位数字进行命名，即 00001、00002......00007。

一线串行控制

两线串口控制

波特率为 9600，数据位：8 ，停止位 1 位，检验位 N

4.16.3.2 引脚选择

语音播报	立创·梁山派
DC-5V	5V
RX	PA2
TX	PA3
GND	GND
SPK+(BP0)	喇叭正极
SPK-(BN0)	喇叭负极
VPP	PC2

4.16.3.3 移植至工程

移植步骤中的导入.c 和.h 文件与之前相同，只是将.c 和.h 文件更改为 bsp_jq8900.c 与 bsp_jq8900.h。见 2.2.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。

在文件 bsp_jq8900.c 中，编写如下代码。

/********************************************************************************
  * 文 件 名: bsp_jq8900.c
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2022年06月9日
  * 功能介绍:
  ******************************************************************************
  * 开发板官网：www.lckfb.com
*********************************************************************************/

#include "bsp_jq8900.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

unsigned char JQ8900_RX_BUFF[JQ8900_RX_LEN_MAX];
unsigned char JQ8900_RX_FLAG = 0;
unsigned char JQ8900_RX_LEN = 0;

/************************************************************
 * 函数名称：JQ8900_USART_Init
 * 函数说明：连接JQ8900的初始化
 * 型    参：bund=串口波特率
 * 返 回 值：无
 * 备    注：无
*************************************************************/
void JQ8900_USART_Init(unsigned int bund)
{
        /* 使能 JQ8900_USART 的时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_JQ8900_USART);
        /* 使能时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_JQ8900_TX);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_JQ8900_RX);
        /*        配置引脚为复用功能 */
        gpio_af_set(PORT_JQ8900_TX, BSP_JQ8900_AF, GPIO_JQ8900_TX);

        /*        配置引脚为复用功能 */
        gpio_af_set(PORT_JQ8900_RX, BSP_JQ8900_AF, GPIO_JQ8900_RX);

        /*        配置TX引脚为复用上拉模式 */
        gpio_mode_set(PORT_JQ8900_TX, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_JQ8900_TX);

        /*        配置RX引脚为复用上拉模式 */
        gpio_mode_set(PORT_JQ8900_RX, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_JQ8900_RX);

        /*        配置PA2引脚为为输出模式 */
        gpio_output_options_set(PORT_JQ8900_TX, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_JQ8900_TX);

        /*        配置PA3引脚为为输出模式 */
        gpio_output_options_set(PORT_JQ8900_RX, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_JQ8900_RX);

        /*        设置JQ8900_USART的波特率为115200 */
        usart_baudrate_set(JQ8900_USART, bund);

        /*        设置JQ8900_USART的校验位为无 */
        usart_parity_config(JQ8900_USART, USART_PM_NONE);

        /*        设置JQ8900_USART的数据位为8位 */
        usart_word_length_set(JQ8900_USART, USART_WL_8BIT);

        /*        设置JQ8900_USART的停止位为1位 */
        usart_stop_bit_set(JQ8900_USART, USART_STB_1BIT);

        /*        使能串口1 */
        usart_enable(JQ8900_USART);

        /*        使能JQ8900_USART传输 */
        usart_transmit_config(JQ8900_USART, USART_TRANSMIT_ENABLE);

        /*        使能JQ8900_USART接收 */
        usart_receive_config(JQ8900_USART, USART_RECEIVE_ENABLE);

        /*        使能JQ8900_USART接收中断标志位 */
        usart_interrupt_enable(JQ8900_USART, USART_INT_RBNE);

  /*        使能JQ8900_USART空闲中断标志位 */
        usart_interrupt_enable(JQ8900_USART, USART_INT_IDLE); // DLE 线检测中断

        /* 配置中断优先级 */
        nvic_irq_enable(JQ8900_USART_IRQ, 2, 2); // 配置中断优先级
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：JQ8900_USART_Send_Bit
 * 函 数 说 明：向JQ8900模块发送单个字符
 * 函 数 形 参：ch=字符
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void JQ8900_USART_Send_Bit(unsigned char ch)
{
        //发送字符
        usart_data_transmit(JQ8900_USART, ch);
        // 等待发送数据缓冲区标志自动置位
        while(RESET == usart_flag_get(JQ8900_USART, USART_FLAG_TBE) );
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：JQ8900_USART_send_String
 * 函 数 说 明：向JQ8900模块发送字符串
 * 函 数 形 参：str=发送的字符串
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void JQ8900_USART_send_String(unsigned char *str, unsigned int len)
{
        while( len-- )
        {
                JQ8900_USART_Send_Bit(*str++);
        }
}
//清除串口接收的数据
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Clear_JQ8900_RX_BUFF
 * 函 数 说 明：清除JQ8900发过来的数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Clear_JQ8900_RX_BUFF(void)
{
        unsigned char i = JQ8900_RX_LEN_MAX-1;
        while(i)
        {
                JQ8900_RX_BUFF[i--] = 0;
        }
        JQ8900_RX_LEN = 0;
        JQ8900_RX_FLAG = 0;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：JQ8900_Init
 * 函 数 说 明：JQ8900模块初始化
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：JQ8900的默认波特率是9600
******************************************************************/
void JQ8900_Init(void)
{
        JQ8900_USART_Init(9600);//默认波特率为9600

        //设置一线串行引脚
        rcu_periph_clock_enable(RCU_JQ8900_APP);
        /*        配置APP引脚为为输出模式 */
        gpio_mode_set(PORT_JQ8900_APP, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_JQ8900_APP);
        gpio_output_options_set(PORT_JQ8900_APP, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_JQ8900_APP);
        gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, RESET);
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：SendData
 * 函 数 功 能：一线串行通信控制
 * 传 入 参 数：addr=发送的指令
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
**********************************************************/
void SendData ( unsigned char  addr )
{
    unsigned char i;
    gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, SET); /*开始拉高  */
    delay_1us ( 500 );
    gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, RESET);/*开始引导码*/
    delay_1ms ( 4 );/*此处延时最少要大于2ms，官方建议4MS  */
    for ( i = 0; i < 8; i++ ) /*总共8位数据,从低位开始  */
    {
                //数据总是从1开始
        gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, SET);
        if ( addr & 0x01 )
        {
            delay_1us ( 1300 );/*3:1表示数据位1,每个位用两个脉冲表示  */
            gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, RESET);
            delay_1us ( 500 );
        }
        else
        {
            delay_1us ( 500 );/*1：3表示数据位0 ,每个位用两个脉冲表示  */
            gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, RESET);
            delay_1us ( 1300 );
        }
        addr >>= 1;
    }
    gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, SET);
        delay_1ms(10);//两个字节之间延时建议在10ms以上
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：JQ8900_USART_IRQHandler
 * 函 数 说 明：连接JQ8900的串口中断服务函数
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void JQ8900_USART_IRQHandler(void)
{
        if(usart_interrupt_flag_get(JQ8900_USART,USART_INT_FLAG_RBNE) != RESET) // 接收缓冲区不为空
        {
        //接收数据
                JQ8900_RX_BUFF[ JQ8900_RX_LEN ] = usart_data_receive(JQ8900_USART);

#if DEBUG
        //测试，查看接收到了什么数据
        printf("%c", JQ8900_RX_BUFF[ JQ8900_RX_LEN ]);
#endif
                //接收长度限制
        JQ8900_RX_LEN = ( JQ8900_RX_LEN + 1 ) % JQ8900_RX_LEN_MAX;
        }
        if(usart_interrupt_flag_get(JQ8900_USART,USART_INT_FLAG_IDLE) == SET) // 检测到空闲中断
        {
                usart_data_receive(JQ8900_USART); // 必须要读，读出来的值不能要
                JQ8900_RX_BUFF[JQ8900_RX_LEN] = '\0'; //字符串结尾补 '\0'
                JQ8900_RX_FLAG = SET;            // 接收完成
        }
}

在文件 bsp_jq8900.h 中，编写如下代码。

/********************************************************************************
  * 文 件 名: bsp_jq8900.h
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2022年06月9日
  * 功能介绍:
  ******************************************************************************
  * 开发板官网：www.lckfb.com
*********************************************************************************/

#ifndef _BSP_JQ8900_H_
#define _BSP_JQ8900_H_

#include "gd32f4xx.h"
#include "string.h"
#include "systick.h"

//是否开启串口0调试，查看WIFI回显数据
#define     DEBUG   1

#define JQ8900_RX_LEN_MAX        250

/****************************   串口配置    ****************************/
#define RCU_JQ8900_TX                 RCU_GPIOA   // 串口TX的端口时钟
#define RCU_JQ8900_RX                 RCU_GPIOA   // 串口RX的端口时钟
#define RCU_JQ8900_USART              RCU_USART1  // 串口1的时钟

#define PORT_JQ8900_TX                GPIOA                // 串口TX的端口
#define PORT_JQ8900_RX                GPIOA                // 串口RX的端口
#define GPIO_JQ8900_TX                GPIO_PIN_2  // 串口TX的引脚
#define GPIO_JQ8900_RX                GPIO_PIN_3  // 串口RX的引脚
#define BSP_JQ8900_AF                         GPIO_AF_7   // 串口1的复用功能

#define JQ8900_USART                              USART1                      // 串口1
#define JQ8900_USART_IRQ                  USART1_IRQn                 // 串口1中断
#define JQ8900_USART_IRQHandler             USART1_IRQHandler        // 串口1中断服务函数

#define RCU_JQ8900_APP              RCU_GPIOC
#define PORT_JQ8900_APP                GPIOC
#define GPIO_JQ8900_APP               GPIO_PIN_2

#define     WIFI_RX_LEN_MAX     200       //串口接收最大长度

void JQ8900_Init(void);
void JQ8900_USART_send_String(unsigned char *str, unsigned int len);
void SendData ( unsigned char  addr );
#endif

4.16.4 移植验证

在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。

/********************************************************************************
  * 文 件 名: main.c
  * 版 本 号: 初版
  * 修改作者: LC
  * 修改日期: 2023年6月9日
  * 功能介绍:
  ******************************************************************************
  * 注意事项:
*********************************************************************************/

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_jq8900.h"

int main(void)
{
        //下一曲（没有指定曲目则从1开始一直播报到最后）
        uint8_t send_buff[4] = {0xAA,0x06,0x00,0xB0};

        int i = 0;
    nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);  //优先级分组
    systick_config();                //滴答定时器初始化 1ms

        usart_gpio_config(115200U);
    printf("start\r\n");

        JQ8900_Init();
        while(1)
        {
//                //一线串口测试：从语音1播报到语音9
//                for( i = 1; i < 10; i++ )
//                {
//                        SendData(0x0a);
//                        SendData(i);
//                        SendData(0x0b);
//                        delay_1ms(2000);
//                }

                //两线串口测试
                JQ8900_USART_send_String(send_buff,4);
                delay_1ms(2000);
        }
}

移植现象：持续播报模块内部的全部语音。

移植成功示例，见文件 4.16.4-1 。

文件 4.16.4-1 移植成功示例

通过网盘分享的文件：立创·梁山派GD32F470ZGT6开发板【模块移植手册代码】

链接: https://pan.baidu.com/s/1pp44yjD1Dhh7U9iZ2a11IA 提取码: LCKF