描述

簡介：基于武漢芯源半導體CW32F030C8T6和啟英泰倫CI-C22GS02制作的智能語音分類垃圾桶，能夠實現識別語音來判斷垃圾種類，同時打開相應的垃圾桶，可外接普通按鍵或者觸摸按鍵，也可以外接紅外接近傳感器來打開對應的垃圾桶。

項目說明

本次設計采用武漢芯源半導體的CW32F030C8T6作為主控，主要負責和離線語音模塊的串口通訊，負責輸出4路PWM信號、驅動IPS顯示屏、控制2路MOS驅動電路（控制風扇和燈光）、驅動4個WS2812B燈。語音識模塊采用啟英泰倫CI-C22GS02模塊（主芯片采用Cl1122，支持本地200條命令詞以下的離線語音識別），主要負責語音識別和播報語音，可通過串口與MCU通訊。

項目相關功能介紹介紹

1.離線語音模塊的命令詞可自行定制，最多可錄入200個命令詞，目前已錄入了168條垃圾名詞和一些控制指令。當語音模塊識別到正確的命令詞后，串口輸出規定協議的數據。語音模塊也可以接收規定協議的串口數據來播報指定的語音。離線語音模塊的串口1和MCU主控的串口2使用跳線連接，方便分別開發調試。

2.主控輸出4路PWM信號（周期20us，頻率50Hz），可直接驅動4路舵機。

3.四個WS2812B燈作為4類垃圾的指示燈，語音模塊在識別到正確的語音后，由CW32主控來控制指定的燈點亮對應的顏色。

4.電路采用直流12V供電,經DC-DC降壓后輸出5.2V，5.2V再經LDO降壓后輸出3.3V。其中CI-C22GS02模塊、舵機、WS2812B、外部燈光和風扇供電均采用5.2V供電，MCU主控、IPS顯示屏采用3.3V供電。

5.電路設計了2路MOS驅動電路，可外接5V的小風扇和5V供電的燈。另外預留了2種屏幕接口，支持8針的SPI接口的屏幕或者4針的I2C接口的屏幕。預留3組擴展接口，將剩余的IO口全部引出，方便擴展。

硬件部分介紹

智能語音分類垃圾桶主要包含主控板、顯示屏、獨立按鍵模塊、加裝舵機的垃圾桶模型、12V電源適配器。

軟件部分介紹

軟件分兩部分，一部分是針對CW32F030C8T6的程序開發，另一部分是針對CI-C22GS02離線語音模塊的命令詞、語言模型、聲學模型以及固件的制作。

1.CW32F030C8T6的程序開發。采用Keil5開發，借鑒了CW32官方例程和開源平臺上一些大佬的程序。程序中涉及GPIO、DMA、定時器、ADC、UART、PWM、SPI等功能的實現。

因本人水平有限，寫的程序只能說能用，但不保證好用。里面使用了大量的全局變量，還有很多改進的地方。

下面展示了部分程序。

（1）主程序

（2）串口發送程序

（3）串口接收程序（有BUG，接收兩遍才能接收完整）

（4）舵機執行動作的程序

采用定時器和標志位，使舵機緩慢打開，一定時間后緩慢自動關閉，4路舵機相互不受影響。

2.CI-C22GS02離線語音模塊的命令詞、語言模型、聲學模型以及固件的制作。具體制作教程建議參考啟英泰倫文檔中心

（1）命令詞列表（根據自己需要定制）

（2）生成的語言模型相應的文件放在這里

（3）生成的聲學模型相應的文件放在這里

（4）生成固件之前需要手動修改這里，這里按照數字順序（16進制）來修改。

（5）合并燒錄固件

（6）打包固件

（7）燒錄固件。使用CH340串口工具，CH340的TX接語音模塊串口0的RXD，CH340的RX接語音模塊串口0的TXD，GNG接GND。CH340先插入電腦，燒錄軟件中出現對應的串口后，在右邊的方框中打勾，然后按住UPDATE 按鈕，CH340D的5V接語音模塊+5V，此時燒錄軟件會顯示開始燒錄，直到燒錄完成。

固件燒錄成功后，喇叭應該會播報事先錄入的歡迎詞，這就說明燒錄成功。

設計圖

原理圖_V1.0

原理圖_V2.0

PCB_V2.0

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