文章目录

材料
步骤
1
:模块的资料
步骤
2
:模块的驱动介绍
步骤
3
:模块的驱动命令格式
步骤
4
:准备驱动模块硬件
步骤
5
:编写代码
步骤
6
:烧录测试

让你的文字转成语音

孤独的科技

原创

发布时间: 2025-09-27 16:40:26 | 阅读数

单片机

STM32

模块

在网上闲逛的时候偶尔间发现一款语音转文字的电子模块，觉得很有意思，随而有了一个试试的想法，买回来后就用手边的STM32F103C8T6驱动了一下，确实挺有意思，随手写下这篇短文以记之。

准备工作:

材料:

文字转语音模块
小喇叭
STM32F103C8T6单片机
ST-LINK烧录器

模块的资料

TTS 离线模块是一款功能强大的高品质语音模块产品，采用了高性能 32 位处理器、最高频率可达 240MHz。使用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，可支持用户进行语音合成和语音播放，具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性强等特点，带有地址播放、插播、单曲循环、所有曲目循环、随机播放等功能。

控制方式：3.3V TTL 串口，默认波特率 9600；

上电默认不播放；具备 BUSY 状态指示，上电默认 BUSY 播放时为低电平，不播放时为高电平（可发码修改默认配置）；

音频输出方式，支持 DAC 输出，带 3W 功放输出；

音量可调，音量等级 31 级；

大功率 IO 驱动能力，最高可直接驱动 32mA；

支持任意中文文本、英文字母的合成，并且支持中文与英文字母混读，英文字母暂不支持使用标记实现变速变调；模块支持任意中文、英文字母的合成，可以采用 GB 2312 编码方式。每次合成的文本量最多可达 2K 字节。模块对文本进行分析，对常见的数字、号码、时间、日期、度量衡符号等格式的文本，芯片能够根据内置的文本匹配规则进行正确的识别和处理。

支持多种控制命令如合成文本、停止合成、暂停合成、恢复合成、状态查询、进入休眠模式、唤醒等。控制器通过通讯接口发送控制命令可以对芯片进行相应的控制。芯片的控制命令非常简单易用，例如：芯片可通过参考对应的指令说明即可实现播放提示音和中文文本合播放成，还可以通过标记文本实现对合成的参数设置。

支持多种方式查询模块的工作状态包括：查询状态管脚电平、通过读芯片自动返回的工作状态字、发送查询命令获得芯片工作状态的回

模块的驱动介绍

模块支持标准 UART 异步串口接口，默认波特率 9600，属于 3.3V TTL 电平接口。通讯数据格式是：起始位：1 位；数据位：8 位；奇偶位：无；停止位：1 位。使用电脑串口调试助手，需要正确设置串口的参数。

模块的驱动命令格式

帧长度：2 字节，指帧长度+流水号+应答标志+数据帧来源+N 个命令信息+累加和校验和的长度，帧长度高位在前低位在后；

流水号：1 字节，每次一帧数据自动加 1，避免接收重复的数据，相同流水号的数据为重复数据应做丢弃；

应答标志：1 字节，固定填 00；

数据帧来源：1 字节，02 为 TTS 芯片端，03 为 MCU 芯片端；

N 个命令信息：由 N 个命令信息组成，1 个命令信息内容为 2 字节命令+1 字节数据长度+N 字节数据，单个命令信息最大支持 255 个字节数据，但支持同时传递多个相同的命令携带不同信息（返回码的此处信息与发码的略微有区别，详情见返码命令介绍）；

累加和校验：是指帧长度+流水号+应答标志+数据帧来源+N 个命令信息和的低字节。

详细信息参考数据手册见附件

TTS语音离线模块.pdf

1.26MB

准备驱动模块硬件

根据自己的实际情况把硬件连接起来：我是用模块的TX引脚接单片机的串口3的RX（PB11）,模块的RX引脚接单片机的串口3的TX（PB10）,模块的BUSY引脚接单片机的PBA12.，注意电源是5v的。

编写代码

用Keil5新建一个工程项目，新建一个模块的文件和头文件（我取得名字叫sound.c,sound.h），在文件中写代码如下：

sound.h

#ifndef __SOUND_H

#define __SOUND_H

#include "sys.h"

#include <stdint.h>

// TTS模块状态定义

typedef enum {

TTS_READY = 0,

TTS_BUSY,

TTS_ERROR

} TTS_Status;

// 初始化函数

void TTS_Init(void);

void SpeakText(u8 TTS_data[]);

u8 Get_TTS_Status(void); // 读取TTS状态引脚

#endif

sound.c

#include "sound.h"

#include "sys.h"

#include "stdio.h"

#include "delay.h"

#include "stm32f10x_it.h"

#include <string.h>

// 私有变量定义

static volatile TTS_Status tts_status = TTS_READY;

static uint8_t dma_tx_complete = 1;

static uint8_t serial_number = 1;

static uint8_t tts_tx_buffer[512];

// 引脚定义

#define TTS_BUSY_PIN GPIO_Pin_12

#define TTS_BUSY_PORT GPIOA

// USART3定义

#define TTS_USART USART3

#define TTS_DMA_CHANNEL DMA1_Channel2

#define TTS_DMA_FLAG_TC DMA1_FLAG_TC2

// 命令码定义

#define CMD_TTS_SPEAK 0x03E8

#define CMD_TTS_CTRL 0x03E9

#define CMD_VOLUME_CTRL 0x00CC

#define CMD_VOLUME_UP 0x00CD

#define CMD_VOLUME_DOWN 0x00CE

#define CMD_SEND_CACHE 0x03EA

#define CMD_PLAY_CACHE 0x03EB

#define CMD_SLEEP 0x038F

// 私有函数声明

static void GPIO_Configuration(void);

static void USART3_Configuration(void);

static void DMA_Configuration(void);

static void NVIC_Configuration(void);

static void Send_Command_Frame(uint16_t command, const uint8_t* data, uint8_t data_length);

void TTS_Init(void)

{

GPIO_Configuration();

USART3_Configuration();

DMA_Configuration();

NVIC_Configuration();

// tts_status = TTS_READY;

// dma_tx_complete = 1;

// serial_number = 1;

}

static void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

// 使能时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

// 配置USART3引脚: PB10(TX), PB11(RX)

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

// 配置忙检测引脚PA12

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TTS_BUSY_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(TTS_BUSY_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

static void USART3_Configuration(void)

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

// 使能USART3时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);

// USART3配置

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;

USART_Init(TTS_USART, &USART_InitStructure);

USART_Cmd(TTS_USART, ENABLE);

USART_DMACmd(TTS_USART, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

}

static void DMA_Configuration(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

// 使能DMA1时钟

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

// DMA1 Channel2配置 (USART3_TX)

DMA_DeInit(TTS_DMA_CHANNEL);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(TTS_USART->DR);

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)tts_tx_buffer;

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(TTS_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(TTS_DMA_CHANNEL, DMA_IT_TC, ENABLE);

}

static void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

// 配置DMA通道中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel2_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

// DMA传输完成中断处理函数

void DMA1_Channel2_IRQHandler(void)

{

if (DMA_GetITStatus(TTS_DMA_FLAG_TC))

{

// 清除中断标志

DMA_ClearITPendingBit(TTS_DMA_FLAG_TC);

// 禁用DMA

DMA_Cmd(TTS_DMA_CHANNEL, DISABLE);

// 设置传输完成标志

dma_tx_complete = 1;

// 更新状态为忙碌（等待语音播放完成）

tts_status = TTS_BUSY;

}

u8 Get_TTS_Status(void)

{

if(GPIO_ReadInputDataBit(TTS_BUSY_PORT, TTS_BUSY_PIN))

return 1;

else

return 0;

}

// ========== 公共API函数实现 ==========

void SpeakText(u8 TTS_data[])

{

u8 data_length_temp = strlen(TTS_data);

int8_t send_code[9+data_length_temp+2];

uint8_t pos = 0;

int8_t zhen_length_high = 0;

int8_t zhen_length_low = 0;

int8_t serial_number = 1;

int8_t sum;

size_t i=0;

while(Get_TTS_Status()==0); // 检查引脚等语音模块空闲

zhen_length_low = 9 + data_length_temp;

sum = zhen_length_low + zhen_length_high + serial_number + 3 + 232 + 3 + data_length_temp;

send_code[pos++] = 0x7e; // 起始位

send_code[pos++] = zhen_length_high; //帧长度高位,指起始码+帧长度+命令码+N 个 KEYID 信息+累加和校验和+结束码的长度

send_code[pos++] = zhen_length_low; //帧长度低位,指起始码+帧长度+命令码+N 个 KEYID 信息+累加和校验和+结束码的长度

send_code[pos++] = serial_number; // 流水号

send_code[pos++] = 0x00; // 应答标志，默认为00

send_code[pos++] = 0x03; //数据帧来源，02 为 TTS 芯片端，03 为 MCU 芯片端;

send_code[pos++] = 0x03; //ID 地址高位

send_code[pos++] = 0xE8; //ID 地址低位

send_code[pos++] = data_length_temp; //数据长度，发送数据长度strlen(TTS data)

for(i=0;i<data_length_temp;i++)

{

send_code[pos++] = TTS_data[i];

sum = sum + TTS_data[i];

}

send_code[pos++] = sum; // 校验和

send_code[pos++] = 0xEF; // 结束码

// 将数据复制到全局缓冲区tts_tx_buffer

if (pos > sizeof(tts_tx_buffer)) {

// 错误处理：数据过长

return;

}

memcpy(tts_tx_buffer, send_code, pos);

// 启动DMA传输

dma_tx_complete = 0;

DMA_SetCurrDataCounter(TTS_DMA_CHANNEL, pos);

DMA_Cmd(TTS_DMA_CHANNEL, ENABLE);

delay_ms(200);

}

烧录测试

语音OK，有了这个模块，可以搞很多有趣的项目！

文字转语音.zip

7.76MB

qq空间

微博

复制链接

本文未经作者允许授权，禁止转载

更多相关项目