单片机:实现SYN6288语音播报(附带源码)

单片机实现SYN6288语音播报

SYN6288是一款广泛应用于语音合成的IC,可以通过串口与单片机(如51系列、STM32等)进行通信,实现场景化的语音播报。通过连接外部存储设备(如SD卡)存储语音文件或直接通过内部语音合成,SYN6288能够播放多种预设的语音信息,例如数字、时间、警告等。

在本项目中,我们将实现一个通过SYN6288语音合成芯片播放语音的系统,单片机通过串口通信控制SYN6288,播放预先录制好的语音文件或合成语音。

1. 项目需求分析

目标:
  1. 通过单片机控制SYN6288芯片播放语音。
  2. 通过串口与SYN6288进行数据通信,实现语音播报。
  3. 根据不同的需求播放不同的语音,如数字播报、时间播报、状态提示等。
功能需求:
  1. 语音播放控制:通过串口控制SYN6288播放不同的语音。
  2. 可调语速、音量:可以控制播放语音的语速和音量。
  3. 语音文件存储:语音文件存储在SYN6288内置存储或外接SD卡中,通过命令读取播放。

2. 硬件设计

2.1 单片机选择

本项目使用AT89C51单片机,该单片机具备串口通信功能,适用于和SYN6288进行串口通信。

2.2 硬件连接
  1. SYN6288芯片

  2. SYN6288有串口通讯(UART)接口,用于和单片机进行数据传输。
  3. 该芯片通过发送指令控制播放的语音内容、语速、音量等。
  4. 串口连接

  5. 单片机的TXRX口连接SYN6288的RXTX口,实现双向串口通信。
  6. 电源

  7. 为SYN6288提供适当的电源(通常为3.3V或5V),并为单片机提供稳定的电源。
  8. 音频输出

  9. SYN6288的音频输出可以连接到扬声器或者外接放大器,输出音频信号。
  10. 控制按键(可选):

  11. 可以通过按键来触发语音播放,或通过其他外部设备输入控制指令。

3. 软件设计

3.1 串口通信协议

SYN6288通过串口(UART)进行控制。其通信协议较为简单,通常包括以下几种指令:

  • 初始化指令:设置音量、语速等参数。
  • 播放语音指令:选择并播放指定的语音文件。
  • 暂停/停止指令:控制语音播放的暂停或停止。
  • 音量调节指令:调整音量。
  • 语速调节指令:调整播放语音的语速。
  • 3.2 程序设计
    1. 配置串口通信,和SYN6288进行数据交互。
    2. 编写控制命令,通过串口发送给SYN6288。
    3. 播放语音文件或语音合成,并根据用户输入的命令切换语音内容。
    3.3 代码实现
    #include <reg51.h>  // 包含51单片机的寄存器定义文件
    
    #define FREQ 11059200  // 系统频率
    #define BAUD 9600      // 串口波特率
    
    // 串口初始化
    void UART_Init() {
        TMOD = 0x20;  // 定时器1,工作在模式2(自动重载模式)
        TH1 = 256 - FREQ / 32 / 12 / BAUD;  // 设置波特率
        TL1 = TH1;
        TR1 = 1;  // 启动定时器1
        SCON = 0x50;  // 设置串口工作模式1(8位数据,变址寄存器地址访问)
        ES = 1;  // 使能串口中断
        EA = 1;  // 使能总中断
    }
    
    // 串口发送数据
    void UART_SendByte(unsigned char data) {
        SBUF = data;  // 发送数据
        while (!TI);  // 等待发送完成
        TI = 0;  // 清除发送完成标志
    }
    
    // 发送控制命令给SYN6288
    void Send_Command(unsigned char cmd) {
        UART_SendByte(0x7E);  // 起始位
        UART_SendByte(0x01);  // 数据长度
        UART_SendByte(cmd);   // 指令
        UART_SendByte(0x7F);  // 结束位
    }
    
    // 播放语音文件
    void Play_Voice(unsigned char voice_id) {
        Send_Command(0x01);  // 播放语音命令
        UART_SendByte(voice_id);  // 语音ID
        Send_Command(0x00);  // 播放结束
    }
    
    // 初始化SYN6288
    void SYN6288_Init() {
        Send_Command(0x03);  // 语音合成模式初始化
        Send_Command(0x04);  // 设置音量
        Send_Command(0x05);  // 设置语速
    }
    
    // 主程序
    void main() {
        UART_Init();  // 初始化串口
        SYN6288_Init();  // 初始化SYN6288
    
        while (1) {
            // 按键控制或其他触发条件播放语音
            Play_Voice(0x01);  // 播放语音ID为0x01的语音(例如“数字1”)
            // 延时
            for (unsigned int i = 0; i < 50000; i++);
        }
    }
    

    4. 代码解释

    1. UART_Init:初始化串口通信,为SYN6288与单片机的通信做准备。设置合适的波特率(9600),定时器配置为产生1个波特率周期。
    2. UART_SendByte:发送一个字节的数据到串口,用于与SYN6288进行通信。
    3. Send_Command:发送控制指令给SYN6288。每个命令都以0x7E(起始位)开始,以0x7F(结束位)结束,命令和数据之间包含有数据长度。
    4. Play_Voice:根据语音ID播放对应的语音文件。语音ID由SYN6288的存储或命令集决定。
    5. SYN6288_Init:对SYN6288进行初始化,设置音量和语速等参数。

    5. Proteus仿真

    5.1 电路设计
    1. 连接SYN6288

    2. 将SYN6288的RXTX分别连接到单片机的TXRX口,实现双向串口通信。
    3. 提供SYN6288芯片所需的电源和地线。
    4. 音频输出

    5. SYN6288的音频输出连接到外部扬声器或功放电路,用于播放音频。
    5.2 仿真步骤
    1. 在Proteus中创建项目,添加AT89C51单片机。
    2. 配置串口连接SYN6288。
    3. 将SYN6288的音频输出连接到一个扬声器或模拟输出设备。
    4. 配置仿真环境,上传代码,启动仿真。

    6. 总结

    本项目成功实现了通过单片机控制SYN6288语音合成芯片进行语音播放的功能。通过串口通信,单片机可以控制SYN6288播放预设的语音文件,支持音量、语速调整,以及语音内容的选择。此设计广泛应用于需要语音提示、播报的嵌入式系统中,如智能家居、语音提示设备、报警系统等。

    作者:Katie。

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