STM32智能语音控制电机

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概要

使用STM32F103C8T6和ASRPRO语音芯片完成对电机的控制。该基础模块可以延伸成智能座椅的控制，智能窗帘，智能门窗，智能垃圾桶等。此处以智能座椅为基础概念进行制作

虽然ASRPRO语音芯片可以独立完成对电机的控制，但是如果想后续加入WIFI模块，蓝牙模块等功能，还是需要搭配单片机使用。

整体架构流程

最终工程目录如图

 

首先在天问block上完成对ASRPRO芯片的相关配置，再对STM32芯片完成配置。天问block是一款很简单的图像化编程软件，初学者大概一个小时就能上手，所以在此不再详细说明。本文主要侧重于对STM32的代码编写。如有需要，以下是csdn上一个大佬写的天问block教程

基于天问block编译环境下ASRPRO语音芯片程序编写教程（一）软件下载与基础程序语句篇-CSDN博客

参考

该项目基础建立在B站江科大的STM32教学基础上，如有疑问，可前往B站观看详细内容。

STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕_哔哩哔哩_bilibili

技术细节

（1）.对ASRPRO芯片完成语音控制和输出控制，使得使用者给出不同语音指令其输出引脚输出不同指令。本项目基于智能座椅，所以共有“向前”，“向后”，“上升”，“下降”，“停止”，五个指令，其输出引脚PA2输出的数据分别为“A”，“B”，“C”，“D”，“E”，五个数据。并配置波特率为9600

 

 

（由原理图可知ASRPRO芯片的串口输出引脚TX为PA2引脚）

 语音模块配置如下

 

将ASRPRO与STM32连接起来，连接方式如下

ASRPRO         STM32

     GND———>GND

    3.3V———>3.3V

     PA2———>PA10(该引脚为stm32 USART1的 RX脚)

（2）.完成对语音模块芯片控制后，开始对STM32进行设计

1.电机输出一般采用PWM波控制，所以首先建立一个PWM.c文件和其对应的PWM.h文件。PWM波由定时器控制产生。

PWM.c

#include  "stm32f10x.h"
 
void PWM_Init(void)
{
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
		TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	  TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	
	//pwm波形通过PA0输出
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	
	
	//初始化GPIO
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出（即定时器控制的）
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	
	//初始化时钟
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
 
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=100-1;  //ARR
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1;  //预分频器  PSC
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	
	
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);//结构体赋初值
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCNPolarity_High;//输出极性为高极性
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0  ; //CCR
	TIM_OC3Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
	
 
}
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
	
{
  TIM_SetCompare3(TIM2,Compare);
	
  
 
 
}
	

PWM.h

#ifndef _PWM_H
#define _PWM_H
#include "stm32f10x.h"
void PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare);
 
#endif

2.能够输出PWM波后，就可以开始写对电机的控制代码。创建一个Motor.c文件和Motor.h文件。电机需要用到TB6612电机驱动模块对其进行编码来完成电机的速度控制和转向控制。

对于TB6612模块的学习，可以借鉴Stm32-使用TB6612驱动电机及编码器测速_stm32编码电机_藕粉-的博客-CSDN博客

TB6612与STM32连接方式如下

TB6613       STM32

PWMA ——>PA2

AIN2  ———>PA5

AIN1  ———>PA4

STBY ——>  3.3V

VCC  ———>3.3V

GND  ———>GND

VM连接一个5V电源，AD1和AD2口连接电机。

最终连接如图

Motor.c

#include "stm32f10x.h"
#include "PWM.h"
 
void Motor_Init(void)
{
 
	 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	//电机方向脚初始化
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
 
	PWM_Init();
 
}
 
void Motor_SetSpeed(int16_t Speed)
{
  if(Speed>0)//正转
	{
	  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		PWM_SetCompare3(Speed);
	
	}
	else if(Speed==0)
	{
	
	  		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
	      GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
	
	}
	else//反转
	{
	
	 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
		PWM_SetCompare3(-Speed);
	
	}
 
 
}

#ifndef _MOTOR_H
#define _MOTOR_H
#include "stm32f10x.h"
  void Motor_Init(void);
	void Motor_SetSpeed(int8_t Speed);
#endif

(3).完成对电机配置后，要实现对电机的语音控制，就需要进行单片机与语音模块间的通信。该通信由串口完成。建立Serial.c文件和Serial.h文件

Serial.c

#include "stm32f10x.h"
void Serial_Init(void)
{
	
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	//开启时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入模式 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
  
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;  //波特率
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl= USART_HardwareFlowControl_None ;//硬件流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx;  //串口模式
	USART_InitStructure.USART_Parity= USART_Parity_No  ;//校验位
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//停止位
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字长
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART1,ENABLE);
	
}	

Serial.h

#ifndef _SERIAL_H
#define _SERIAL_H
#include "stm32f10x.h"
void Serial_Init(void);
 
#endif

（4）完成对不同模块编程后，就可以结合不同模块的函数，对main函数进行编程

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "Motor.h"
#include "serial.h"
 
uint8_t i;
uint8_t RxData;//接收数据存放位置
void Delay_ms(uint16_t time)
{
  uint16_t i=0;
	while(time--)
	{
	
	
	i=12000;
	while(i--);
	}
 
}
 
int main(void)
{
	Motor_Init();
  Serial_Init();
	while(1)
	
	{
	  
 
		
		if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE)==SET)
		 {
		 
		     RxData = USART_ReceiveData(USART1);
		     if(RxData=='A')
				 {
				   Motor_SetSpeed(20);
				 
				 }
				 else if(RxData=='B')
				 {
				    Motor_SetSpeed(-20);
				 
				 }
		      else if(RxData=='C')
				 {
				   Motor_SetSpeed(20);
				 
				 }
				 else if(RxData=='D')
				 {
				    Motor_SetSpeed(-20);
				 
				 }
		     else if(RxData=='E')
				 {
				   Motor_SetSpeed(0);
				 
				 }
				 
		 
		 }
	
 
	  
	} 
	
 
}
 

 

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小结

翻了很多资料，都没有找到STM32和ASRPRO通信的详细教程，遂写下这篇文章以作记录