51单片机声控+语音播报的小风扇制作

这是一个能控制转速的风扇，我这个风扇特色功能（学校课程，为了加分）就是声音控制，语音提醒。机械结构是3D打印的。使用单片机芯片为STC12C5A60S2，音频DAC为TDA1543A(这个不太会用，这个项目中还有些问题，要仔细调调电位器才能发出正常声音），功放为LM386,咪头的放大器用的LM358。至于大家最关心的喇叭怎么说话的问题：声音数是通过电脑端用文本转语音软件生成的，是一个.wav文件，然后编个小程序把声音数据转换成数组，然后把这个数组掐头去尾只留中间（去除掉无用数据，51单片机储存实在小），再复制到单片机代码里的（由于弄个文件系统也很麻烦，而且速度很慢，所以就这样搞了）。具体原理（大神勿喷）是以一定的时间间隔（一般是8KHz）把数组中的数据通过DAC转换成电压信号输送给功放芯片，在经过功放芯片送给喇叭，这样由于变化的电压使喇叭震动，发出声音。
下面附上原理图，照片，代码和工程文件。请多多指教。

实物图

实物图

原理图

原理图

程序说明：
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版本号Beta0.0
本驱动工具包主要包含以下驱动（xxx.c文件和xxx.h文件共同使用,下面不再写后缀）
1“define.h”----包含了类型定义与开发板属性的设置（如晶振频率等）
2“delay”----定义了两个延时函数，支持STC大多数芯片（除15H系列..）
【提示】本函数库中驱动多数依赖于"delay.c""delay.h"和"define.h"文件
3“digital_display”----数码管显示驱动（硬件是基于两个373锁存器分别用作段数据和位数据）
4“digital_to_string”----包含了浮点数转换成字符串的函数
5“DS18B20”----温度传感器驱动
6“DS1302”----时钟芯片驱动
7“I2C”----软件模拟I2C总线驱动
8“Keyboard”----矩阵键盘驱动
9“LCD_1602_display”----1602液晶屏驱动（并口）
10“LCD_12864_display”----12864液晶屏驱动（并口带中文字库）（只是显示文字，不包含画图）
11“NEC_IR_coding”----用一个红外LED实现红外编码发射的驱动
12“NEC_IR_decoding”----红外解码驱动
13“NRF24L01”----2.4G无线通讯模块驱动
14“Uart”----串口驱动相关函数   
未完待续...
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版本号Beta0.1
修复了数码管有关残影的bug
取消了矩阵键盘的松手检测，以检测不到键按下时返回0代替
未完待续...
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版本号Beta0.2
加入了独立按键的检测，兼容矩阵按键，修复了矩阵键盘关于不同开发板兼容性的bug
增加了串口不同波特率的初始化程序
未完待续...
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版本号Beta0.3
调整了数码管显示驱动的结构代码，方便不同开发板移植
未完待续...
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main.c

1. #include "define.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3. #include "mic.h"
   
4. #include "play.h"
   
5. #include "motor.h"
   
6. #include "led.h"
   
7. #include "sfkj.h"
   
8. #include "zstz.h"
   
9. u8 mode = 0; //速度级别
   
10. void change_mode()
    
11. {
    
12.         static u8 i=0,j=0;     //计时变量约为8ms
    
13.          if(mic_flag==2)
    
14.                 {
    
15.                          i++;
    
16.                         if(i>10&&mic_flag==2)
    
17.                         {
    
18.                         //开机确认
    
19.                                 if(mode==0)
    
20.                                 {
    
21.                                         Play_music(PCM8sfkj,sizeof(PCM8sfkj));
    
22.                                         j=50;
    
23.                                         mic_flag=0;
    
24.                                         while(j--)
    
25.                                         {
    
26.                                                 delay_ms(100);
    
27.                                                 if(mic_flag==2)
    
28.                                                 {
    
29.                                                         Play_music(PCM8zstz,sizeof(PCM8zstz));
    
30.                                                         mode=1;
    
31.                                                         mic_flag=0;
    
32.                                                         break;
    
33.                                                 }               
    
34.                                         }
    
35.                                 }
    
36.                                 else if(mode==1)      
    
37.                                 {      
    
38.                                         mode=2;
    
39.                                 }
    
40.                                 else if(mode==2)      
    
41.                                 {
    
42.                                         Play_music(PCM8zstz,sizeof(PCM8zstz));                                       
    
43.                                         mode=1;
    
44.                                 }      
    
45.                                 mic_flag=0;
    
46.                                 i=0;
    
47.                         }
    
48.                 }
    
49.                 else if(mic_flag==3)
    
50.                 {
    
51.                          i++;
    
52.                         if(i>15&&mic_flag==3)
    
53.                         {
    
54.                           mode=0;
    
55.                                 mic_flag=0;
    
56.                                 i=0;
    
57.                         }
    
58.                 }
    
59. }
    
60. void change_PWM()
    
61. {
    
62.                 if(mode==0)
    
63.                 {
    
64.                         PCA_PWM0 = 0x03;
    
65.                         CCAP0H = CCAP0L = 0xff;
    
66.                 }
    
67.                 else if(mode==1)
    
68.                 {
    
69.                         PCA_PWM0 = 0x00;
    
70.                         CCAP0H = CCAP0L = CCAP0L-1;
    
71.                 }
    
72.                 else if(mode==2)
    
73.                 {
    
74.                         PCA_PWM0 = 0x00;
    
75.                         CCAP0H = CCAP0L = CCAP0L;
    
76.                 }
    
77. }
    
78. void main()
    
79. {
    
80.   Timer1Init();
    
81.         IT0Init();
    
82.         PWMInit();
    
83.         Play_init();
    
84.         delay_ms(1000);
    
85.         while(1)
    
86.         {
    
87.                 change_mode();
    
88.                     change_PWM();
    
89.                 Digital_Display_One(CCAP0L/16);
    
90.                 delay_ms(50);
    
91.         }
    
92.   
    
93. }
    
94. DELAY.c
    
95. #include"DELAY.h"
    
96. void delay_ms(uint ms)  
    
97. {      
    
98.          unsigned char i, j;
    
99.         do
    
100.         {                    
     
101.                 i = TIME_I;
     
102.                 j = TIME_J;
     
103.                 do
     
104.                 {
     
105.                         while (--j);
     
106.                 } while (--i);      
     
107.         }while(--ms);
     
108. }
     
109. #if Machine_Cycle==12UL
     
110. void delay5us()                //@12.000MHz
     
111. {
     
112.         _nop_();
     
113. }
     
114. #elif Machine_Cycle==2UL
     
115. void delay5us()                //@12.000MHz
     
116. {
     
117.         unsigned char i;
     
118.         i = 12;
     
119.         while (--i);
     
120. }
     
121. #endif
     
122. led.c
     
123. #include "led.h"
     
124. #define  Digital_Data P2
     
125. code unsigned char leddata[]={
     
126.                 0xB7,  //"0"
     
127.                 0x06,  //"1"
     
128.                 0x73,  //"2"
     
129.                 0x57,  //"3"
     
130.                 0xC6,  //"4"
     
131.                 0xD5,  //"5"
     
132.                 0xF5,  //"6"
     
133.                 0x07,  //"7"
     
134.                 0xF7,  //"8"
     
135.                 0xD7,  //"9"
     
136.                                                                 0xE7,  //"A"
     
137.                 0xF4,  //"B"
     
138.                 0xB1,  //"C"
     
139.                 0x76,  //"D"
     
140.                 0xF1,  //"E"
     
141.                 0xE1,  //"F"
     
142.                 0x00,  //熄灭
     
143.                 0x00  //自定义
     
144.                          };
     
145. //函数名：Digital_Display_One
     
146. //功能：                显示单个数码管
     
147. //参数：                Digit:要显示的数字
     
148. //                                pos:  要显示的位置
     
149. //注意：                不同开发板只需要改写此函数，本文件其他数码管驱动即可使用
     
150. void  Digital_Display_One(u8 Digit)
     
151. {
     
152.                 Digital_Data = leddata[Digit];
     
153. }
     
154. mic.c
     
155. #include "mic.h"
     
156. void IT0Init(void)                //100微秒@11.0592MHz
     
157. {
     
158.         IT0=1;
     
159.         EX0=1;
     
160.         EA=1;
     
161. }
     
162. void Timer1Init(void)                //50毫秒@11.0592MHz
     
163. {
     
164.         AUXR &= 0xBF;                //定时器时钟12T模式
     
165.         TMOD &= 0x0F;                //设置定时器模式
     
166.         TMOD |= 0x10;                //设置定时器模式
     
167.         TL1 = 0x66;                //设置定时初值
     
168.         TH1 = 0xFC;                //设置定时初值
     
169.         TF1 = 0;                //清除TF1标志
     
170.         TR1 = 1;                //定时器1开始计时
     
171.         EA = 1;
     
172.         ET1 = 1;
     
173. }     
     
174. u32 times=0;
     
175. void T1INT() interrupt 3
     
176. {
     
177.         TL1 = 0x66;                //设置定时初值
     
178.         TH1 = 0xFC;                //设置定时初值
     
179.         times++;
     
180. }
     
181. u8 mic_flag=0;
     
182. void EX0INT(void)  interrupt 0
     
183. {  
     
184.         static u32 last_time=0;
     
185.         u32 differ;
     
186.         differ=times-last_time;
     
187.         last_time=times;
     
188.         if(differ>1000)
     
189.         {
     
190.                 mic_flag=1;
     
191.         }
     
192.         else if(mic_flag>0&&differ>100&&differ<500)
     
193.         {
     
194.                  mic_flag++;
     
195.         }
     
196. }
     
197. motor.c
     
198. #include "motor.h"
     
199. void PWMInit()
     
200. {      
     
201.         CCON = 0;                       //清除PCA控制寄存器
     
202.                                  
     
203.         CL = 0;                         //复位PCA定时器计数值
     
204.         CH = 0;
     
205.         CMOD=0x0a;                                                                                        //工作模式：频率=Sysclk/4/256=10800Hz 无中断
     
206.       
     
207.         CCAP0H = CCAP0L = 0xff;         //PWM0设置占空比50%
     
208.         PCA_PWM0 = 0x03;
     
209.         CCAPM0 = 0x42;                  //PCA模块0 工作在8比特方式 无中断
     
210.         CR = 1;                         //PCA定时器运行
     
211. }
     
212. play.c
     
213. #include "play.h"
     
214. sbit I2SDATA=P1^4;
     
215. sbit I2SWS = P1^5;
     
216. sbit I2SBCK = P1^6;
     
217. void I2S_Send(u8 dat)
     
218. {
     
219.         u8 i;
     
220.         u8 t;               
     
221.   I2SDATA=0;
     
222.         for(i=0;i<8;i++)
     
223.         {
     
224.                 I2SBCK=1;
     
225.                 I2SBCK=0;
     
226.         }
     
227.         t=dat;
     
228.         for(i=0;i<8;i++)
     
229.         {
     
230.                 t=t<<1;
     
231.                 I2SDATA=CY;
     
232.                 I2SBCK=1;
     
233.                 I2SBCK=0;
     
234.         }
     
235.         I2SWS=~I2SWS;
     
236.         I2SBCK=1;
     
237.         I2SBCK=0;
     
238.       
     
239. }
     
240. void Play_init()
     
241. {
     
242.         I2S_Send(0x80);
     
243.         I2S_Send(0x80);
     
244.         I2S_Send(0x80);
     
245.         I2S_Send(0x80);
     
246. }
     
247. void Play_music(u8 *Music,u16 sz)
     
248. {
     
249.         u16 i=0,j=0;
     
250.         u8 flag=0;
     
251.         for(i=0;i<sz;i++)
     
252.         {
     
253.                 I2S_Send(Music);      
     
254.                 I2S_Send(0);
     
255.         }                       
     
256. }
     
257. 音频数据
     
258. code const u8 PCM8sfkj[]={
     
259. 0x80,0x7e,0x80,0x86,0x7c,0x7a,0x81,0x7c,
     
260. 0x80,0x87,0x7a,0x7c,0x87,0x7d,0x7a,0x86,
     
261. 0x81,0x78,0x81,0x85,0x7c,0x7d,0x85,0x82,
     
262. 0x7c,0x7c,0x82,0x81,0x7f,0x83,0x7e,0x7f,
     
263. 0x80,0x7a,0x81,0x84,0x7f,0x7e,0x7e,0x80,
     
264. };
     
265. 
     
266. //只是一部分.........太长了...省略...可以去工程中看

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声音处理部分有学问

声音处理部分代码，纯C语言，在电脑上编译生成一个.exe可执行程序后，将音频文件复制到与.exe同级目录下，运行软件，输入音频文件名，回车

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <stdlib.h>
   
3. #include <windows.h>
   
4. #include "Music2.h"
   
5. int main()
   
6. {
   
7.     FILE *fpwav,*fp;
   
8.     int i=0,j=0,f;
   
9.     int size=0;
   
10.     short temp=0;
    
11.     unsigned short u8data;
    
12.     char s[30],cmd[30];
    
13.     printf("Please input xx.wav\n");
    
14.     scanf("%s",s);
    
15.     if((fp=fopen("PCM8.h","w+"))==NULL)
    
16.     {
    
17.         printf("Can't Creat File\n");
    
18.         system("pause");
    
19.         exit(0);
    
20.     }
    
21.     if((fpwav=fopen(s,"rb"))==NULL)
    
22.     {
    
23.         printf("Can't Open %s\n",s);
    
24.         system("pause");
    
25.         exit(0);
    
26.     }
    
27.     fseek(fpwav,0x2a,0);
    
28.     fread(&size,sizeof(int),1,fpwav);
    
29.     printf("SIZE:%d\n",size);
    
30.     printf("Wait process of %s......\n",s);
    
31.     fseek(fpwav,0x2e,0);
    
32.     rewind(fp);
    
33.     fprintf(fp,"const u8 PCM8[]={\n");
    
34.     for(i=1;i<=size/sizeof(short);i++)
    
35.     {
    
36.         for(j=0;j<8;j++)
    
37.         {
    
38.             f=fread(&temp,sizeof(short),1,fpwav);
    
39.             u8data=temp*2+32768;
    
40.             u8data=u8data/256;
    
41.             fprintf(fp,"0x%x,",u8data);
    
42.         }
    
43.         fprintf(fp,"\n");
    
44.     }
    
45.     fprintf(fp,"\n};");
    
46.     fclose(fp);
    
47.     fclose(fpwav);
    
48.     sprintf(cmd,"notepad.exe PCM8.h");
    
49.     system(cmd);
    
50.     system("pause");
    
51.     return 0;
    
52. }
    

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挺好的

很好的!谢谢分享

楼主，下载了密码是多少呢

很好的!谢谢分享

不错哦，希望有用

很有创意啊

语音加播报功能很不错的创新

很给力

给力fight！

kkk123123123 发表于 2018-4-4 09:10
楼主，下载了密码是多少呢

没密码啊

语音识别功能怎么实现的

不错哦，支持

声音处理部分代码，纯C语言，在电脑上编译生成一个.exe可执行程序后，将音频文件复制到与.exe同级目录下，运行软件，输入音频文件名，回车
vc6.0编译出现提示错误

21222.cpp(4) : fatal error C1083: Cannot open include file: 'Music2.h': No such file or directory
怎么处理

谢谢分享

还没有玩过音频啊！这个值得学习

longxiuchun 发表于 2019-4-28 18:54
声音处理部分代码，纯C语言，在电脑上编译生成一个.exe可执行程序后，将音频文件复制到与.exe同级目录下， ...

我是用的codeblocks，mingw编译器

XiNanShan 发表于 2019-2-26 16:59
语音识别功能怎么实现的

没有语音识别的功能，其实是拍手声音控制的

声音那里是用什么程序转换的呢

还没有玩过音频啊！这个值得学习

ws1336 发表于 2019-5-1 12:10
没有语音识别的功能，其实是拍手声音控制的

是不是 拍手频率越快  ，转速越快了 ？？