基于STM32的SYN6288语音播报模块驱动实验（代码开源）

2024-03-01 开源 0

前言：本文为手把手教学 SYN6288 语音播报模块的驱动实验，本教程的 MCU 采用STM32F103ZET6。通过 CubeMX 软件配置 UART 串口协议驱 SYN6288 模块进行规定的语音播报。考虑到 SYN6288 模块的集成化与智能化很高，所以该模块的使用是极其便利的。（文末代码开源！）

硬件设备：STM32F103ZET6；SYN6288；

硬件实物图：

效果图：

引脚连接：

SYN6288引脚：

RX --> PA2

TX --> PA3

VCC --> 5V

GND --> GND

一、SYN6288概述

SYN6288 中文语音合成芯片是北京宇音天下科技有限公司于2010年初推出的一款性/价比更高，效果更自然的一款中高端语音合成芯片。SYN6288 通过异步串口（UART）通讯方式，接收待合成的文本数据，实现文本到语音（或TTS语音）的转换。

宇音天下于 2002 年最早研制出国内首款语音合成芯片 OSYNO6188 。公司最新推出的SYN6288语音合成芯片，继承了 OSYNO6188 语音芯片的优秀特点:最小 SSOP28L 贴片封装、硬件接口简单、低功耗、音色清亮圆润、极高的性/价比;除此之外， SYN6288 在识别文本/数字/字符串更智能、更准确，语音合成自然度更好、可懂度更高。SYN6288 语音合成效果和智能化程度均得到大幅度提高，是一款真正面向中高端行业应用领域的中文语音合成芯片。

SYN6288 语音合成芯片的诞生，将推动TTS语音合成技术的行业应用走向更深入、更广泛!

二、SYN6288核心叙述

1、SYN6288默认波特率为：9600，输出字符串文本到模块，模块自动输出语音; ；

2、输出的字符文本可以加入前缀（控制参数，实现音量语速等控制），以实现更自然的朗读。

3、芯片支持任意中文文本的合成，可以采用GB2312 、GBK、BIG5和Unicode四种编码方式。芯片支持英文字母的合成，遇到英文单词时按字母方式发音。每次合成的文本量可达200个字节

4、芯片具有文本智能分析处理功能，对常见的数值、电话号码、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。例如：“2008-12-21”读作“二零零八年十二月二十一日”，“10：36：28”读作“十点三十六分二十八秒”，“28℃”读作“二十八摄氏度”等等。

三、系统构成

最小系统包括：控制器模块、SYN6288语音合成芯片、功放模块和喇叭。

主控制器（MCU）和 SYN6288 语音合成芯片之间通过 UART 接口连接，控制器可通过通讯接口向 SYN6288 语音合成芯片发送控制命令和文本，SYN6288 语音合成芯片把接收到的文本合成为语音信号输出，输出的信号经功率放大器进行放大后连接到喇叭进行播放。

SYN6288 提供一组全双工的异步串行通讯(UART)接口，实现与微处理器或 PC 的数据传输。SYN 6288 利用 TxD 和 RxD 以及 GND 实现串口通信。其中 GND 作为地信号。SYN6288 芯片支持 UART 接口通讯方式，通过 UART 接口接收上位机发送的命令和数据，允许发送数据的最大长度为 206 字节。

四、CubeMX配置

1、RCC配置外部高速晶振（精度更高）——HSE；

2、SYS配置：Debug设置成Serial Wire（否则可能导致芯片自锁）；

3、USART2配置：异步通讯UART驱动SYN6288，波特率：9600；

4、时钟树配置

5、工程配置

五、代码与解析

5.1 SYN6288代码

syn6288.h：

#ifndef __SYN6288_H#define __SYN6288_H #include "stm32f1xx_hal.h"void SYN_FrameInfo(uint8_t Music, uint8_t *HZdata);void YS_SYN_Set(uint8_t *Info_data); #endif

syn6288.c：

#include "syn6288.h"#include "usart.h"#include "string.h" //Music:选择背景音乐。0:无背景音乐，1~15：选择背景音乐void SYN_FrameInfo(uint8_t Music, uint8_t *HZdata){  /****************需要发送的文本**********************************/  unsigned  char  Frame_Info[50];  unsigned  char  HZ_Length;  unsigned  char  ecc  = 0;  			//定义校验字节  unsigned  int i = 0;  HZ_Length = strlen((char*)HZdata); 			//需要发送文本的长度   /*****************帧固定配置信息**************************************/  Frame_Info[0] = 0xFD ; 			//构造帧头FD  Frame_Info[1] = 0x00 ; 			//构造数据区长度的高字节  Frame_Info[2] = HZ_Length + 3; 		//构造数据区长度的低字节  Frame_Info[3] = 0x01 ; 			//构造命令字：合成播放命令  Frame_Info[4] = 0x01 | Music << 4 ; //构造命令参数：背景音乐设定   /*******************校验码计算***************************************/  for(i = 0; i < 5; i++)   				//依次发送构造好的5个帧头字节  {    ecc = ecc ^ (Frame_Info[i]);		//对发送的字节进行异或校验  }   for(i = 0; i < HZ_Length; i++)   		//依次发送待合成的文本数据  {    ecc = ecc ^ (HZdata[i]); 				//对发送的字节进行异或校验  }  /*******************发送帧信息***************************************/  memcpy(&Frame_Info[5], HZdata, HZ_Length);  Frame_Info[5 + HZ_Length] = ecc;  HAL_UART_Transmit(&huart2,Frame_Info,5 + HZ_Length + 1,10000);}  /************************************************************ 名    称： YS_SYN_Set(u8 *Info_data)* 功    能： 主函数	程序入口* 入口参数： *Info_data:固定的配置信息变量* 出口参数：* 说    明：本函数用于配置，停止合成、暂停合成等设置 ，默认波特率9600bps。* 调用方法：通过调用已经定义的相关数组进行配置。**********************************************************/void YS_SYN_Set(uint8_t *Info_data){  uint8_t Com_Len;  Com_Len = strlen((char*)Info_data);  HAL_UART_Transmit(&huart2,Info_data,Com_Len,10000);}

通过 SYN_FrameInfo 函数可以实现 SYN6288 的语音播报，SYN6288 的集成化程度很高，可以自动解析发送过来的字符汉字等数据，进一步通过喇叭进行语音播报（开发难度极低！）

5.2 main代码

man 函数中通过 SYN_FrameInf（uint8_t Music, uint8_t *HZdata）进行语音播报，其中，Music为选择背景音乐，0：无背景音乐，1~15：选择背景音乐。HZdata则为需要发送的数据，其格式为 [vx][mx][tx]"xxxxxxx" 。

[vx]：前景文本播放音量，x音量值，取值：0~16（其中0为静音）

[mx]：背景音乐音量，x为音量值，取值：0~16（其中0为静音）

[tx]：词语语速，x为词语语速值，取值：0~5（5为最高语速）

main.c：

#include "main.h"#include "usart.h"#include "gpio.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN Includes */#include "syn6288.h"/* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PD *//* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV *//* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/void SystemClock_Config(void);/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN 0 *//**************Ð¾Æ¬ÉèÖÃÃüÁî*********************/uint8_t SYN_StopCom[] = {0xFD, 0X00, 0X02, 0X02, 0XFD}; //停止合成uint8_t SYN_SuspendCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X03, 0XFC}; //暂停合成uint8_t SYN_RecoverCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X04, 0XFB}; //恢复合成uint8_t SYN_ChackCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X21, 0XDE}; //状态查询uint8_t SYN_PowerDownCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X88, 0X77}; //进入POWER DOWN状态命令/* USER CODE END 0 *//**  * @brief  The application entry point.  * @retval int  */int main(void){  /* USER CODE BEGIN 1 */  /* USER CODE END 1 */  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */  HAL_Init();  /* USER CODE BEGIN Init */  /* USER CODE END Init */  /* Configure the system clock */  SystemClock_Config();  /* USER CODE BEGIN SysInit */  /* USER CODE END SysInit */  /* Initialize all configured peripherals */  MX_GPIO_Init();  MX_USART2_UART_Init();  /* USER CODE BEGIN 2 */  /* USER CODE END 2 */  /* Infinite loop */  /* USER CODE BEGIN WHILE */  while (1)  {    /* USER CODE END WHILE */    /* USER CODE BEGIN 3 */	  SYN_FrameInfo(2, "[v7][m1][t5]混分巨兽龙某某666");	  HAL_Delay(1000);  }  /* USER CODE END 3 */}