对讲机联动模块开发（树莓派文字转语音模块对接）
最近公司方面有个业务需求，因为我们做的是智慧社区项目，有一块涉及到车辆异常出库报警，比如车辆被盗是。
这时候如何能快速的通知到安保人员呢？原来想法是给安保人员配一台PAD，或者在手机上安装个APP，但这样也有很大的弊端。而安保人员人人必备对讲机，所以考虑能不能和对讲机联动。
自然就想到了TTS（TextToSpeech），之前和小i、科大讯飞、华声捷通都用过合作，对这块业务还算比较熟悉，本来打算在树莓派上直接内置一个TTS应用就行了，但这三家都没有免费的SDK，收费的还挺贵，所以这个想法基本就放弃了，但就在最后一刻，发现科大讯飞竟然有TTS芯片！！！
XFS5152CE，科大讯飞中英文语音合成芯片，淘宝搜了一下，竟然发现了做好的模块，一个是科大讯飞自己做的（98元），还有一个是基于SYN6288芯片做的（57元），于是都买回来测试了一下，SYN6288跟XFS5152CE一比简直就是扔货，所以这里就不说关于SYN6288的开发了，如果有时间的话，可以单独做一篇。
废话到此为止，干货在下面！
首先需要准备几样东西
一对对讲机、一条手咪线、一块TTS模块，另外，我还开了一块底板，一会做介绍。
先说TTS模块的对接方式
根据XFS5152CE的开发文档，我们用到RXD、TXD、GND、V3.3、RDY四个引脚，当TTS有语音输出的时候RDY会输出高电平，这块一会我们用来控制手台的信道占用（就是我们手动按下呼叫按钮），严重说一下，这里用的电压是3.3V的，因为后面我们控制继电器的时候用的是5V的，这里千万表混了，要不然98块钱就会化作一缕青烟……
先用TTS模块做测试，科大讯飞也提供测试程序了，我们只要把模块用串口线接到电脑上（TTL电平），用他们的软件测试就行了，还没有做下一步和对讲机联动的，先用个耳机试试声音。
当然那我们这里肯定还是要写程序的。
而且仍然用的是JAVA和RXTX做，如果不清楚树莓派上怎么调试的，出门左转，有一篇专门介绍树莓派3配置串口的文章。
直接上代码
package com.marssoft.jyphon;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;
/**
* 科大讯飞XFS5152CE芯片语音合成测试程序。
*
@author Mars.CN
*
*/
public class TTS {
public static final byte STATE_IDLE =0X4F; //空闲状态
public static final byte STATE_USE =0X4E; //占用中状态
public static final byte STATE_INITED = 0X4A; //初始化成功
public static final byte STATE_SUCCESS = 0X41; //正确的命令帧
public static final byte STATE_ERROR = 0X45; //错误的命令帧
public static final byte STATE_NULL = 0X00; //设备空
public static final byte COMMAND_QUERY_STATE = 0X21; //查询状态命令
public static final byte COMMAND_POWER_MODE_SAVING =(
byte )0X88; //设置为省点模式
public static final byte COMMAND_POWER_MODE_USEING =(
byte )0XFF; //设置为唤醒模式
public static final byte COMMAND_TTS =0X01; //语音合成命令
public static final byte COMMAND_STOP =0X02; //停止语音合成
public static final byte COMMAND_SUSPEND =0X03; //暂停合成
public static final byte COMMAND_RECOVERY =0X04; //回复合成
private SerialPort port =
null ;
private InputStream in =
null ;
private OutputStream out =
null ;
private TTS() {}
/**
* 初始化串口。
*
@param name
*/
private TTS(String name) {
//获得本地所有串口列表，这里其实只能获得ttyS开头的串口
Enumeration<CommPortIdentifier> portList =
CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
while (portList.hasMoreElements()){
//获得串口的标识符
CommPortIdentifier portId = Element();
//通过标识符得到串口名字，并判断这个名字是不是我们需要的那个串口
if (Name().equals( "/dev/" +name)){
SerialPort p=
null ;
try {
//如果确实是我们需要的串口，则打开这个串口
//open(串口占用进程名称，串口等待超时时间)
p = (SerialPort) portId.open( "TTSTest" , 2000);
//给串口一个数据到达侦听（触发器）
p.addEventListener(
new EventListener());
//把数据到达通知打开
p.notifyOnDataAvailable(
true );
//设置串口的波特率，参数依次是（波特率，数据位，停止位，校验位）
p.setSerialPortParams(9600,SerialPort.
DATABITS_8 , SerialPort.
STOPBITS_1 ,SerialPort.
PARITY_NONE );
//获得输入输出流，方便操作。
out = p.getOutputStream();
in = p.getInputStream();
port =p;
}
catch (PortInUseException e) {
e.printStackTrace();
}
catch (TooManyListenersException e) {
e.printStackTrace();
}
catch (UnsupportedCommOperationException e) {
e.printStackTrace();
}
catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 打开串口
*
*
@param port
*/
public static final TTS open(String name) {
TTS serial =
new TTS(name);
if (serial. port !=
null ){
return serial;
}
return null ;
}
/**
* 发送数据。
*
@param data
*/
public void send(
byte [] data){
try {
out .write(data);
out .flush();
}
catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 播放信息
*
@param msg
*/
public byte play(String msg){
if ( port !=
null ){
try {
//把文字内容转换成GB2312编码的二进制数据（我记得硬件里用的都是GBK，如果有问题的话大家用GBK试试看）
byte [] mdata = Bytes( "GB2312" );
//根据语音合成指令，协议头三个字节，分别是帧头0XFD，数据长度高字节，数据长度低字节，语音合成命令0X01，编码类型0X00（GB2312），后面是数据
byte [] datas =
new byte [5+mdata. length ];
datas[0]=(
byte )0xFD;
datas[1]=(
byte )((datas. length -3)/256);
datas[2]=(
byte )((datas. length -3)%256);
datas[3]=
COMMAND_TTS ;
System.
arraycopy(mdata, 0, datas, 5, mdata. length );
// System.out.println(HexFormat.format(
datas));
//发送开始合成
out .write(datas);
return STATE_SUCCESS ;
}
catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return STATE_ERROR ;
}
}
return STATE_NULL ;
}
/**
* 关闭串口。
*/
public void close(){
//当然，这里可以做一下事件侦听，再给close加个参数，这样在串口异常报错的时候能能捕获到了。
port .close();
port =
null ; out =
null ; in =
null ;
}
private class EventListener
implements SerialPortEventListener{
@Override
public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
switch (EventType()) {
//这些属性应该跟串口特性有关，我还没搞清楚，暂时不解释
case SerialPortEvent.
BI :
case SerialPortEvent.
OE :
case SerialPortEvent.
FE :
case SerialPortEvent.
PE :
case SerialPortEvent.
CD :
case SerialPortEvent.
CTS :
case SerialPortEvent.
DSR :
case SerialPortEvent.
RI :
case SerialPortEvent.
OUTPUT_BUFFER_EMPTY :
break ;
case SerialPortEvent.
DATA_AVAILABLE : //获取到串口返回信息
int d = 0;
do {
try {
//读取一个串口返回之，并判断这个返回值是什么状态。
d = in .read();
switch (d){
case STATE_INITED :
System.
out .println( "初始化成功" );
break ;
case STATE_SUCCESS :
System.
out .println( "命令正确" );
break ;
case STATE_ERROR :
System.
out .println( "命令错误" );
break ;
case STATE_IDLE :
System.
out .println( "设备空闲" );
break ;
case STATE_USE :
System.
out .println( "语音合成中" );
break ;
}
}
catch (IOException e){
return ;
}
}
while (d != -1);
System.
out .println( "退出关闭" );
close(); //这里一定要用close()方法关闭串口，释放资源
break ;
default :
break ;
}
}
}
/**
* 测试语音
*
@param args
*/
public static void main(String[] args) {
TTS tts = TTS.
open( "S45" );
if (tts!=
null ){
//发送测试语音
tts.play( "sound 101 你好世界 Hello world" );
}
else {
System.
out .println( "串口初始化失败！" );
}
}
}
芯片的开发指南
.pdf
具体其他语音合成的方式，大家可以去参考一下开发文档，包括一些提示音的设置。
现在语音已经可以正常合成了，现在我们看如何做成一个和对讲机联动的成品。
和对讲机联动，用到了RDY引脚，当语音播放的时候，RDY引脚处于高电平，这时候我们给这个引脚加一个继电器，高电平是继电器导通，这样就把手咪线正负极导通了，也就相当于我们手动按下了对讲键，手咪线有四根，按我这个版本，黄色的是PPT（按键），红色的是MIC+，绿色的是负极，蓝色的是耳机线，直接按照这样接线就行了。
为此，我做了一块底板，上面有个继电器，再把讯飞的TTS模块焊上去，左边留下串口接口，右边留下手咪线的接口。
需要注意的是，对讲机的驱动用5V，讯飞TTS模块驱动用3.3V，正好树莓派就提供者两种电压输出，所以在树莓派一段，留的是RX、TX、GND、Vcc5V、Vcc3.3V五个口，依次对应GPIO14（8）、GPIO15（10）、GND（6）、5V（4）、3V（1），不明白的可以度娘一个树莓派3的GPIO图看看。
注意接线的时候，TX对应树莓派的RX，RX对应树莓派的TX
