JQ8900-16P语音播报模块

模块来源

采购链接：

https://detail.tmall.com/item.htm?abbucket=14&id=675208461122&ns=1&spm=a230r.1.14.18.65ae7e4dI4EsdY

资料下载：

https://pan.baidu.com/s/1ezWnXA2AwmG_rIj30-fcjg?pwd=q5nd

提取码：q5nd

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

移植过程

我们的目标是在天空星GD32F407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。

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

引脚选择

移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【2.1 DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_jq8900.c与bsp_jq8900.h。见2.1.3.3 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。

将bsp_uart.h文件，替换成下方的代码：

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*/

#ifndef __BSP_UART_H__
#define __BSP_UART_H__

#include "board.h"

#define BSP_USART_TX_RCU  RCU_GPIOA   // 串口TX的端口时钟
#define BSP_USART_RX_RCU  RCU_GPIOA   // 串口RX的端口时钟
#define BSP_USART_RCU     RCU_USART0  // 串口0的时钟

#define BSP_USART_TX_PORT GPIOA       // 串口TX的端口
#define BSP_USART_RX_PORT GPIOA        // 串口RX的端口
#define BSP_USART_AF      GPIO_AF_7   // 串口0的复用功能
#define BSP_USART_TX_PIN  GPIO_PIN_9  // 串口TX的引脚
#define BSP_USART_RX_PIN  GPIO_PIN_10 // 串口RX的引脚

#define BSP_USART             USART0               // 串口0
#define BSP_USART_IRQ         USART0_IRQn          // 串口0中断
#define BSP_USART_IRQHandler  USART0_IRQHandler    // 串口0中断服务函数

/* 串口缓冲区的数据长度 */
#define USART_RECEIVE_LENGTH  1024

extern uint8_t  g_recv_buff[]; // 接收缓冲区
extern uint16_t g_recv_length;          // 接收数据长度
extern uint8_t  g_recv_complete_flag;  // 接收完成标志位

void usart_gpio_config(uint32_t band_rate);                           // 配置串口
void usart_send_data(uint8_t ucch);                                   // 发送一个字符
void usart_send_string(uint8_t *ucstr);                               // 发送一个字符串
void  usart_receive_clear(void);

#endif /* __BSP_UART_H__ */

将bsp_uart.c文件，替换成下方的代码：

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*/

#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>

uint8_t          g_recv_buff[];  // 接收缓冲区
uint16_t         g_recv_length = 0;                  // 接收数据长度
uint8_t          g_recv_complete_flag = 0;           // 接收数据完成标志位

/************************************************
函数名称 ： usart_gpio_config
功    能 ： 串口配置GPIO
参    数 ： band_rate:波特率
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_gpio_config(uint32_t band_rate)
{
        /* 开启时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_TX_RCU);   // 开启串口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_RX_RCU);   // 开启端口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_RCU);      // 开启端口时钟

        /* 配置GPIO复用功能 */
        gpio_af_set(BSP_USART_TX_PORT,BSP_USART_AF,BSP_USART_TX_PIN);
        gpio_af_set(BSP_USART_RX_PORT,BSP_USART_AF,BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置GPIO的模式 */
        /* 配置TX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_USART_TX_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_USART_TX_PIN);
        /* 配置RX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_USART_RX_PORT, GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置TX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_USART_TX_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_USART_TX_PIN);
        /* 配置RX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_USART_RX_PORT,GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置串口的参数 */
        usart_deinit(BSP_USART);                                 // 复位串口
        usart_baudrate_set(BSP_USART,band_rate);                 // 设置波特率
        usart_parity_config(BSP_USART,USART_PM_NONE);            // 没有校验位
        usart_word_length_set(BSP_USART,USART_WL_8BIT);          // 8位数据位
        usart_stop_bit_set(BSP_USART,USART_STB_1BIT);           // 1位停止位

          /* 使能串口 */
        usart_enable(BSP_USART);                                 // 使能串口
        usart_transmit_config(BSP_USART,USART_TRANSMIT_ENABLE);  // 使能串口发送
        usart_receive_config(BSP_USART,USART_RECEIVE_ENABLE);    // 使能串口接收

        /* 中断配置 */
        nvic_irq_enable(BSP_USART_IRQ, 2, 2);    // 配置中断优先级
        usart_interrupt_enable(BSP_USART,USART_INT_RBNE);    // 读数据缓冲区非空中断和溢出错误中断
        usart_interrupt_enable(BSP_USART,USART_INT_IDLE);    // 空闲检测中断
}

/************************************************
函数名称 ： usart_send_data
功    能 ： 串口重发送一个字节
参    数 ： ucch：要发送的字节
返 回 值 ：
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_send_data(uint8_t ucch)
{
        usart_data_transmit(BSP_USART,(uint8_t)ucch);    // 发送数据
        while(RESET == usart_flag_get(BSP_USART,USART_FLAG_TBE));  // 等待发送数据缓冲区标志置位
}


/************************************************
函数名称 ： usart_send_String
功    能 ： 串口发送字符串
参    数 ： ucstr:要发送的字符串
返 回 值 ：
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_send_string(uint8_t *ucstr)
{
        while(ucstr && *ucstr)        // 地址为空或者值为空跳出
        {
          usart_send_data(*ucstr++);  // 发送单个字符
        }
}
void  usart_receive_clear(void)
{
    unsigned int i = 0;
    for( i = 0; i < USART_RECEIVE_LENGTH; i++ )
    {
        g_recv_buff[] = 0;
    }
    g_recv_length = 0;
}

#if !defined(__MICROLIB)
//不使用微库的话就需要添加下面的函数
#if (__ARMCLIB_VERSION <= 6000000)
//如果编译器是AC5  就定义下面这个结构体
struct __FILE
{
        int handle;
};
#endif

FILE __stdout;

//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
        x = x;
}
#endif

/* retarget the C library printf function to the USART */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    usart_data_transmit(BSP_USART, (uint8_t)ch);
    while(RESET == usart_flag_get(BSP_USART, USART_FLAG_TBE));
    return ch;
}

/************************************************
函数名称 ： BSP_USART_IRQHandler
功    能 ： 串口接收中断服务函数
参    数 ： 无
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
void BSP_USART_IRQHandler(void)
{
        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_USART,USART_INT_FLAG_RBNE) == SET)   // 接收缓冲区不为空
        {
                g_recv_buff[] = usart_data_receive(BSP_USART);      // 把接收到的数据放到缓冲区中
        }

        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_USART,USART_INT_FLAG_IDLE) == SET)   // 检测到帧中断
        {
                usart_data_receive(BSP_USART);                     // 必须要读，读出来的值不能要
                g_recv_buff[] = '\0';                 // 数据接收完毕，数组结束标志
                g_recv_complete_flag = 1;                          // 接收完成
                usart_interrupt_flag_clear(BSP_USART, USART_INT_FLAG_IDLE);
        }

}

在文件bsp_jq8900.c中，编写如下代码。

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


unsigned char JQ8900_RX_BUFF[];
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[] = 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_us ( 500 );
    gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, RESET);/*开始引导码*/
    delay_ms ( 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_us ( 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_us ( 500 );
        }
        else
        {
            delay_us ( 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_us ( 1300 );
        }
        addr >>= 1;
    }
    gpio_bit_write(PORT_JQ8900_APP, GPIO_JQ8900_APP, SET);
        delay_ms(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[] = usart_data_receive(JQ8900_USART);

#if DEBUG
        //测试，查看接收到了什么数据
        printf("%c", JQ8900_RX_BUFF[]);
#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[] = '\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。

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 */

#ifndef _BSP_JQ8900_H_
#define _BSP_JQ8900_H_

#include "gd32f4xx.h"
#include "string.h"
#include "board.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

移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/*
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 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2023-11-02     LCKFB-yzh    first version
 */
#include "board.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[] = {0xAA,0x06,0x00,0xB0};

    int i = 0;

    nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);  //优先级分组
    board_init();
    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_ms(2000);
//                }

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

移植现象：持续播报模块内部的全部语音。

代码下载

链接在资料下载章节的模块移植手册资料那里！！