藍牙音箱設計報告基于STM32語音識別智能藍牙音箱設計目錄標題（源程序+原理圖+PCB+設計說明書+PPT）原理圖：AltiumDesigner程序編譯器：keil4/keil5編程語言：C語言設計編號：Y002設計說明：本設計制作了以藍牙接收模塊，語音識別和STM32單片機為核心的藍牙音箱。實現的具體要求如下：1.語音識別：采用基于自動語音識別技術的LD3320語音識別方案，調試語音模塊識別本課題所需要的特定詞匯。通過主控芯片STM32F103C8T6與語音識別模塊LD-V7進行串口通信，主控芯片接收到串口關鍵字拼音后處理該消息命令。本課題需要的關鍵字包括：喚醒詞、上一首、下一首、大聲點、小聲點、暫停、播放。2.按鍵控制：在不方便語音的情況下，可以采用按鍵來控制音箱。本課題選用JDY-64音頻接收模塊，該模塊集成SD卡功能，支持按鍵控制。需要根據原廠手冊提供的試用手冊設計外圍電路實現。3.音頻接收：本課題選用的JDY-64藍牙模塊，將模塊接入應用產品，就可以實現手機電腦等智能設備的無線音樂傳輸，該模塊采用藍牙4.2版本，支持HFPV1.7、A2DPV1.2、AVRCPV1.5、AVCTPV1.2、AVDTPV1.2藍牙協議，能夠接收不同設備的音頻信號，滿足日常使用要求。4.音箱的制作和調試：采用D類功放處理芯片PAM8403，該芯片支持雙聲道功放，輸出功率為3瓦特，能夠直接驅動喇叭，支持藍牙接收模塊。喇叭采用市面上常見的3瓦特功率小音箱。原理圖該藍牙音箱采用模塊化設計思路，將硬件部分拆分為四大模塊進行設計。四大模塊包括電源供電模塊、藍牙音頻接收、STM32f103C8T6單片機控制模塊、語音識別模塊等幾部分。系統工作原理框圖如圖2.1所示。系統的工作原理：通過藍牙模塊接收來自其他藍牙設備如電腦，手機的音頻信號，接收到的信號輸出到PAM8403，信號放大輸出到3W功率的喇叭，構成普通的藍牙音箱。同時，語音識別模塊的麥克風采集到聲音后通過串口通信觸發STM32單片機串口中斷，接收到語音信息后，單片機對預設的關鍵詞逐個對比，執行相應的動作，完成如音量加減，切換上一首下一首，暫停播放。以此構成一個語音識別的智能藍牙音箱。其中的核心模塊是藍牙接收模塊，語音識別模塊和STM32單片機。各模塊的功能如下：a)供電模塊：輸出5V和3.3V的穩壓電源，給系統其它模塊供電。b)藍牙接收模塊：接收目標設備的藍牙音頻信號，提供給音頻運算放大電路。c)音頻放大模塊：將輸入的音頻信號放大，輸出到3W喇叭。d)STM32控制模塊：系統工作核心，主要協調模塊正常工作。e)按鍵模塊：通過按鍵控制播放下一曲上一曲，音量的大小和停止播放。PCB圖源程序程序主流程圖主函數設計說明書1.1研究背景及意義從藍牙技術誕生以來，CSR、德州儀器、博通等技術大廠對此不斷投入研究，藍牙技術的衍生品之一，藍牙音箱行業的設計水平也突飛猛進。回頭看現在的藍牙音箱產品，不難發現，藍牙產品的創新從音質到外形都有了長足的進步。也可以看的出來，藍牙音箱發展到今天遭到了瓶頸。除了專業人士，絕大部分消費者都滿足當今常見藍牙音箱的音質，音質創新帶來的利潤和驅動消費能力明顯難以為繼。藍牙音箱的續航能力顯然取決于微電池的發展和突破。現在藍牙音箱分化最大、辨識度最大的非外形莫屬，然而，外形設計即使再千奇百怪，消費者的審美也會產生疲倦。藍牙音箱未來的發展必定是多元化的，外形設計、微型化、智能化都是藍牙音箱的拓展方向。從上世紀50年代貝爾實驗室語音識別系統的雛形初現，到現在工業界以谷歌，微軟，IBM，科大訊飛為代表的公司推出應用級產品，語音識別已經走過了一個輝煌歷程[1]。語音識別技術發展到今天已經到了一個成熟的階段。語音助手如Windows系統內置的Cortana（小娜）、蘋果手機的Siri、小米手機的小愛同學語音助手都是我們生活中隨處可見的語音識別交互技術應用。基于上述背景，結合語音識別技術的大量應用，本課題采用離線式的語音識別芯片，通過藍牙技術獲得音源，利用語音識別芯片識別關鍵字來控制音箱工作狀態，實現智能藍牙音箱。從智能化的方向入手，探索藍牙音箱的拓展方向。本課題主要研究離線狀態下，智能音箱通過藍牙連接手機獲得音源，實現離線情況下語音智能音箱的應用。通過對特定語音識別的應用研究，實現除了按鍵，觸摸屏之外的人機交互，交互過程自然流暢，方便。與現有的藍牙音箱相比，本應用的優異效果是語音交互效果增加了產品的趣味性和智能性，控制方式除了交互式語音還有按鍵控制，更加簡潔方便。因此基于語音識別的智能藍牙音箱設計就很有現實意義。1.2國內外研究現狀藍牙技術最初是由愛立信公司發明的，鑒于藍牙技術客觀的應用前景，愛立信、英特爾、IBM、東芝和諾基亞公司在1998年，經過協商，成立了藍牙特殊興趣集團(簡稱SIG)，采取向產業界無償轉讓藍牙技術的措施，實現了藍牙技術的全球統一標準[2]。從此以后，國內外研究機構對藍牙技術的應用研究非常活躍。衍生出來如藍牙音箱、藍牙耳機、藍牙無線鼠標、藍牙物聯網等藍牙產品。最新版本"藍牙5"比以往版本傳輸距離更長、傳輸速度更快、傳輸數據量更大,以及提升了跟其包括Zigbee、Wifi等在內的無線通信技術的共存性。在性能更強大的同時，藍牙芯片的體積反而變小。目前世界上尺寸最小的藍牙芯片BES2000H芯片尺寸僅為2.7*4.4mm，除了搭載藍牙4.2版本，芯片內部還集成低功耗、定時器、IIC、SPI通信協議，集成度之高足以令普通嵌入式從業者吃驚。在我國國內，也有很多專家學制廠商對藍牙技術做了深入的研究，研究成果豐碩。北京理工大學學者孫炎森基于藍牙標準的點到多點音視頻傳輸技術的研究與設計就研究了當時藍牙音視頻發展的一大方向。由來自國家主管部門、企業界、學術界以及研究生產機構的領導、專家、教授等權威人士發起成立的中國藍牙技術發展與應用論壇，吸引了眾多關注藍牙技術的各界人士，還組織國內各界與世界藍牙組織SIG的代表，就雙方所關注的問題進行了認真的討論[3]。總體上看，國內的藍牙研究一時間還是跟不上國外的發展腳步。1995年思樂智公司第一次提出了藍牙音箱這個概念，在這之后藍牙音箱開始慢慢發展。由于技術不成熟加上藍牙當時并沒被大眾了解接受，藍牙音箱的發展很緩慢，直到2006年，開始陸續出現藍牙音箱、藍牙音頻接受器的科普文。在2006年出版的《CELL藍牙立體聲套件影音體驗》一文中，可以看到當時的電腦還沒有集成藍牙模塊，藍牙音頻信號的發送是通過USB外界藍牙模塊實現的。在2012年后，隨著搭載藍牙模塊的智能手機和手提電腦快速普及后。藍牙音箱搭上了藍牙技術普及的順風車，憑借著便攜、無線、時尚等元素贏得了廣大消費者的喜愛。2016年，蘋果公司當時最新款手機iPhone7取消了3.5mm耳機接口。這一舉動標志著無線耳機會是智能手機發展的趨勢，果不其然，后來的新上市的手機紛紛取消了耳機接口，藍牙耳機、藍牙音箱得到了進一步普及。隨著語音交互智能音箱的興起的，藍牙音箱的市場受到了沖擊，未來的藍牙耳機也會朝著這一方面發展。在2014年，就有學者提出采用Mel