纯离线语音识别解决方案。
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硬件概览
它是如何工作的?
SpeakUp 3 Click 基于Ai-Thinker Technology的VC-02,这是一款离线语音识别AI模块,具有高可靠性和强大的多功能性。VC-02模块使用Unisound的集成语音芯片US516P6,不断优化和创新语音识别技术算法。离线识别算法深度集成于芯片架构中,为客户提供超低成本的离线语音识别解决方案。该板可以广泛且快速应用于所有智能小型家电和需要语音控制的产品。US516P6芯片使用32位RSIC架构核心,运行频率为240MHz,并集成了显式为信号处理和语音识别设置的DSP指令、支持浮点运算的FPU算术单元和FFT加速器(支持1024点复数FFT/IFFT操作或2048点实数FFT/IFFT
操作)。此模块的独特之处在于其功能,如离线识别150个本地指令和唤醒词的自学习、RTOS轻量系统、1至5米远距离90%的识别率、固件更新功能,以及模块通信方式的选择。此Click板™配有可配置的主机接口,允许使用所选接口与MCU通信。VC-02可以使用UART接口与MCU通信,默认通信接口为常用的UART RX和TX引脚,默认波特率为115200bps。用户还可以使用其他接口,如SPI和I2C,来自行配置模块和编写库。在SpeakUp 3 Click的中心,额外的未焊接头提供了完整的调试和编程能力支持。Ai-Thinker为用户提供了VC系列开发页面,通过简单注册,用户可以快速轻松地创建自己的命令列
表/SDK/固件,免费使用。通过此头,用户可以使用JTAG接口,除了UART接口,还可以通过JTAG接口引脚(TCK和TMS)进行编程和调试。此Click板™的一个特殊附加功能是标记为MIC和SPK的连接器,用于Shenzhen Anxinke Technology的模拟全向麦克风和8Ω 2W腔体扬声器。这些部件可以在Click板的同一包装中找到,也可以在我们的商店单独购买。此Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™还配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
带PH2.0母连接器的麦克风是一种模拟型全向驻极体麦克风,基于静电电容设计,并带有PH2.0母连接器端子。这种麦克风通过使用永久充电材料,消除了对极化电源的需求。其工作频率范围为100至20,000Hz,具有-40dB(±3)的灵敏度和57至70dBA(典型值为60dBA)的信噪比。这种全向麦克风封装紧凑,直径小至6mm,非常适合在存在湿气和环境污染物的工业和户外应用中进行各种高质量录音。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 SpeakUp 3 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
speakup3_generic_read
- 此函数使用UART串行接口读取所需数量的数据字节。speakup3_wait_for_reply
- 此函数等待最多@b wait_ms以获得语音命令的回复。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief SpeakUp 3 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the SpeakUp 3 click board by reading
* and displaying the voice commands reply messages.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes driver and logger.
*
* ## Application Task
* Waits for the reply message to a voice command and displays it on the USB UART.
*
* ## Additional Function
* - static void speakup3_display_reply ( void )
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "speakup3.h"
static speakup3_t speakup3;
static log_t logger;
/**
* @brief SpeakUp 3 display reply function.
* @details This function displays on the USB UART the reply message for the selected
* reply instruction code.
* @param[in] reply_ins : Reply instruction code.
* @return None.
* @note None.
*/
static void speakup3_display_reply ( uint8_t reply_ins );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
speakup3_cfg_t speakup3_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
speakup3_cfg_setup( &speakup3_cfg );
SPEAKUP3_MAP_MIKROBUS( speakup3_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( UART_ERROR == speakup3_init( &speakup3, &speakup3_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t reply_ins;
if ( SPEAKUP3_OK == speakup3_wait_for_reply ( &speakup3, &reply_ins, 1000 ) )
{
speakup3_display_reply ( reply_ins );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
static void speakup3_display_reply ( uint8_t reply_ins )
{
log_printf( &logger, " Reply: " );
switch ( reply_ins )
{
case SPEAKUP3_INS_ENTER_WAKE_UP:
{
log_printf( &logger, "Hi, how can I help? / Hi, what's up? / Yes, I'm here.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_EXIT_WAKE_UP:
{
log_printf( &logger, "See you later.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_LEARN_MATCH_AC:
{
log_printf( &logger, "OK, match the air conditioner.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TURN_ON:
{
log_printf( &logger, "OK, turn on the air conditioner.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TURN_OFF:
{
log_printf( &logger, "OK, turn off the air conditioner.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_MODE_AUTO:
{
log_printf( &logger, "OK, automatic mode.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_MODE_COLD:
{
log_printf( &logger, "OK, cold mode.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_MODE_HEAT:
{
log_printf( &logger, "OK, heat mode.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_MODE_DRY:
{
log_printf( &logger, "OK, dry mode.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_MODE_FAN:
{
log_printf( &logger, "OK, fan mode.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_MODE_SLEEP:
{
log_printf( &logger, "OK, sleeping mode.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_WIND_AUTO:
{
log_printf( &logger, "OK, automatic fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_WIND_LOW:
{
log_printf( &logger, "OK, low fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_WIND_MID:
{
log_printf( &logger, "OK, medium fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_WIND_HIGH:
{
log_printf( &logger, "OK, high fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_WIND_INC:
{
log_printf( &logger, "OK, higher the fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_WIND_DEC:
{
log_printf( &logger, "OK, lower the fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_16:
{
log_printf( &logger, "OK, sixteen centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_17:
{
log_printf( &logger, "OK, seventeen centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_18:
{
log_printf( &logger, "OK, eighteen centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_19:
{
log_printf( &logger, "OK, nineteen centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_20:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_21:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty one centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_22:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty two centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_23:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty three centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_24:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty four centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_25:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty five centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_26:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty six centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_27:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty seven centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_28:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty eight centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_29:
{
log_printf( &logger, "OK, twenty nine centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_30:
{
log_printf( &logger, "OK, thirty centigrade.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_INC:
{
log_printf( &logger, "OK, warmer.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_TMP_DEC:
{
log_printf( &logger, "OK, cooler.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_SWEPT_ON:
{
log_printf( &logger, "OK, start to fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_SWEPT_OFF:
{
log_printf( &logger, "OK, stop to fan.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_SWEPT_VERT:
{
log_printf( &logger, "OK, air swing up and down.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_AC_SWEPT_CROSS:
{
log_printf( &logger, "OK, air swing left and right.\r\n" );
break;
}
case SPEAKUP3_INS_SET_RESTORE:
{
log_printf( &logger, "OK, air conditioner reset.\r\n" );
break;
}
default:
{
log_printf( &logger, "Unknown.\r\n" );
break;
}
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END