最近公司方面有個業務需求，因爲我們做的是智慧社區項目，有一塊涉及到車輛異常出庫報警，比如車輛被盜是。
這時候如何能快速的通知到安保人員呢？原來想法是給安保人員配一臺PAD，或者在手機上安裝個APP，但這樣也有很大的弊端。而安保人員人人必備對講機，所以考慮能不能和對講機聯動。
自然就想到了TTS（TextToSpeech），之前和小i、科大訊飛、華聲捷通都用過合作，對這塊業務還算比較熟悉，本來打算在樹莓派上直接內置一個TTS應用就行了，但這三家都沒有免費的SDK，收費的還挺貴，所以這個想法基本就放棄了，但就在最後一刻，發現科大訊飛竟然有TTS芯片！！！
XFS5152CE，科大訊飛中英文語音合成芯片，淘寶搜了一下，竟然發現了做好的模塊，一個是科大訊飛自己做的（98元），還有一個是基於SYN6288芯片做的（57元），於是都買回來測試了一下，SYN6288跟XFS5152CE一比簡直就是扔貨，所以這裏就不說關於SYN6288的開發了，如果有時間的話，可以單獨做一篇。
廢話到此爲止，乾貨在下面！
首先需要準備幾樣東西
一對對講機、一條手咪線、一塊TTS模塊，另外，我還開了一塊底板，一會做介紹。
先說TTS模塊的對接方式
根據XFS5152CE的開發文檔，我們用到RXD、TXD、GND、V3.3、RDY四個引腳，當TTS有語音輸出的時候RDY會輸出高電平，這塊一會我們用來控制手臺的信道佔用（就是我們手動按下呼叫按鈕），嚴重說一下，這裏用的電壓是3.3V的，因爲後面我們控制繼電器的時候用的是5V的，這裏千萬表混了，要不然98塊錢就會化作一縷青煙……
先用TTS模塊做測試，科大訊飛也提供測試程序了，我們只要把模塊用串口線接到電腦上（TTL電平），用他們的軟件測試就行了，還沒有做下一步和對講機聯動的，先用個耳機試試聲音。
當然那我們這裏肯定還是要寫程序的。
而且仍然用的是JAVA和RXTX做，如果不清楚樹莓派上怎麼調試的，出門左轉，有一篇專門介紹樹莓派3配置串口的文章。
直接上代碼
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;
/**
* 科大訊飛XFS5152CE芯片語音合成測試程序。
*
@author
Mars.CN
*
*/
public
class
TTS {
public
static
final
byte
STATE_IDLE=0X4F; //空閒狀態
public
static
final
byte
STATE_USE=0X4E; //佔用中狀態
public
static
final
byte
STATE_INITED
= 0X4A; //初始化成功
public
static
final
byte
STATE_SUCCESS
= 0X41; //正確的命令幀
public
static
final
byte
STATE_ERROR
= 0X45; //錯誤的命令幀
public
static
final
byte
STATE_NULL
= 0X00; //設備空
public
static
final
byte
COMMAND_QUERY_STATE
= 0X21; //查詢狀態命令
public
static
final
byte
COMMAND_POWER_MODE_SAVING=(byte)0X88; //設置爲省點模式
public
static
final
byte
COMMAND_POWER_MODE_USEING=(byte)0XFF; //設置爲喚醒模式
public
static
final
byte
COMMAND_TTS=0X01; //語音合成命令
public
static
final
byte
COMMAND_STOP=0X02; //停止語音合成
public
static
final
byte
COMMAND_SUSPEND=0X03; //暫停合成
public
static
final
byte
COMMAND_RECOVERY=0X04; //回覆合成
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) {
//獲得本地所有串口列表，這裏其實只能獲得ttyS開頭的串口
Enumeration<CommPortIdentifier> portList =
CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
while(portList.hasMoreElements()){
//獲得串口的標識符
CommPortIdentifier portId = portList.nextElement();
//通過標識符得到串口名字，並判斷這個名字是不是我們需要的那個串口
if(portId.getName().equals("/dev/"+name)){
SerialPort p=null;
try
{
//如果確實是我們需要的串口，則打開這個串口
//open(串口占用進程名稱，串口等待超時時間)
p = (SerialPort) portId.open("TTSTest",
2000);
//給串口一個數據到達偵聽（觸發器）
p.addEventListener(new
EventListener());
//把數據到達通知打開
p.notifyOnDataAvailable(true);
//設置串口的波特率，參數依次是（波特率，數據位，停止位，校驗位）
p.setSerialPortParams(9600,SerialPort.DATABITS_8,
SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);
//獲得輸入輸出流，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();
}
}
}
}
/**
* 打開串口
*
*
@param
port
*/
public
static
final
TTS open(String name) {
TTS serial =
new
TTS(name);
if(serial.port!=null){
return
serial;
}
return
null;
}
/**
* 發送數據。
*
@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
{
//把文字內容轉換成GB2312編碼的二進制數據（我記得硬件裏用的都是GBK，如果有問題的話大家用GBK試試看）
byte[]
mdata = msg.getBytes("GB2312");
//根據語音合成指令，協議頭三個字節，分別是幀頭0XFD，數據長度高字節，數據長度低字節，語音合成命令0X01，編碼類型0X00（GB2312），後面是數據
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));
//發送開始合成
out.write(datas);
return
STATE_SUCCESS;
}
catch
(IOException e) {
e.printStackTrace();
return
STATE_ERROR;
}
}
return
STATE_NULL;
}
/**
* 關閉串口。
*/
public
void
close(){
//當然，這裏可以做一下事件偵聽，再給close加個參數，這樣在串口異常報錯的時候能能捕獲到了。
port.close();
port
=
null;out=null;in=null;
}
private
class
EventListener
implements
SerialPortEventListener{
@Override
public
void
serialEvent(SerialPortEvent event) {
switch
(event.getEventType()) {
//這些屬性應該跟串口特性有關，我還沒搞清楚，暫時不解釋
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: //獲取到串口返回信息
int
d = 0;
do{
try{
//讀取一個串口返回之，並判斷這個返回值是什麼狀態。
d =
in.read();
switch(d){
case
STATE_INITED:
System.out.println("初始化成功");
break;
case
STATE_SUCCESS:
System.out.println("命令正確");
break;
case
STATE_ERROR:
System.out.println("命令錯誤");
break;
case
STATE_IDLE:
System.out.println("設備空閒");
break;
case
STATE_USE:
System.out.println("語音合成中");
break;
}
}catch(IOException
e){
return;
}
}
while(d != -1);
System.out.println("退出關閉");
close();//這裏一定要用close()方法關閉串口，釋放資源
break;
default:
break;
}
}
}
/**
* 測試語音
*
@param
args
*/
public
static
void
main(String[] args) {
TTS tts = TTS.open("S45");
if(tts!=null){
//發送測試語音
tts.play("sound
101 你好世界 Hello world");
}else{
System.out.println("串口初始化失敗！");
}
}
}
芯片的開發指南
具體其他語音合成的方式，大家可以去參考一下開發文檔，包括一些提示音的設置。
現在語音已經可以正常合成了，現在我們看如何做成一個和對講機聯動的成品。
和對講機聯動，用到了RDY引腳，當語音播放的時候，RDY引腳處於高電平，這時候我們給這個引腳加一個繼電器，高電平是繼電器導通，這樣就把手咪線正負極導通了，也就相當於我們手動按下了對講鍵，手咪線有四根，按我這個版本，黃色的是PPT（按鍵），紅色的是MIC+，綠色的是負極，藍色的是耳機線，直接按照這樣接線就行了。
爲此，我做了一塊底板，上面有個繼電器，再把訊飛的TTS模塊焊上去，左邊留下串口接口，右邊留下手咪線的接口。
需要注意的是，對講機的驅動用5V，訊飛TTS模塊驅動用3.3V，正好樹莓派就提供者兩種電壓輸出，所以在樹莓派一段，留的是RX、TX、GND、Vcc5V、Vcc3.3V五個口，依次對應GPIO14（8）、GPIO15（10）、GND（6）、5V（4）、3V（1），不明白的可以度娘一個樹莓派3的GPIO圖看看。
注意接線的時候，TX對應樹莓派的RX，RX對應樹莓派的TX