Arduino与LU-ASR01语音识别模块的双向串口通信实现

    之前我写了一篇《Arduino的智能语言输入实现》，讨论了Arduino与LU-ASR01之间通过串口通信实现Arduino的中文语音输入，不过那个通信是不完整的，因为LU-ASR01的串口只有一个发送端口TX，而没有接收端口RX。其实在真正的应用中，LU-ASR01通常也需要接收上位机的数据，例如为确保上位机已经收到LU-ASR01发送的数据，上位机需要返回一个已收到数据的应答，又例如上位机想让LU-ASR01发出某条语音消息或让LU-ASR01进行某个操作，都需要由上位机发送数据，然后由LU-ASR01接收数据后，进行相应的处理。

    为解决LU-ASR01的串口没有接收端口RX这个问题，我们可以利用LU-ASR01的I/O端口（前文介绍过LU-ASR01共有8个I/O端口），取其中的2个端口挪作串口通信用，然后采用软串口通信的方式来实现Arduino与LU-ASR01之间的双向串口通信。

    因为在网上查找不到一点LU-ASR01模块的软串口通信资料，只能通过不断地测试，因为手头连最基本检测工具示波器等都没有，只有一台电脑、一块Arduino板和一块LU-ASR01板，为检测软串口有没有发送数据，我甚至只能连接LED到串口，查看在串口发送数据时LED有没有闪烁。经历了数十次的失败，几乎已经绝望地想放弃了LU-ASR01的软串口通信实现，哈哈，最后当然成功啦，不然我就写不了这篇文章了。

    闲话不说了，本次实验就是通过由LU-ASR01发送命令，Arduino收到该命令后，再返回发送该命令数据（即同样的数值）到LU-ASR01作为应答，最后LU-ASR01收到了Arduino发回的该命令数据，进行比较后（即判别发送的数据与接收到的数据是否相等），确认该命令发送成功了。

   本次实验中，Arduino UNO仍然采用硬件串口通信，使用TX和RX端口，LU-ASR01则使用IO6端口作为发送数据的软TX，IO7端口作为接收数据的软RX。由Arduino提供5V电源给LU-ASR01（下图中的红黑2线），Arduino的TX连接到LU-ASR01的IO7端口（软RX），Arduino的RX连接到LU-ASR01的IO6端口（软TX），连接图如下：

LU-ASR01仍然采用“天问block”的图形化编程平台，下面是在“天问block”上的完整程序：

 

 

然后我们将下面的程序下载到Arduino UNO板，完整程序如下：

/*

   Arduino与ASR01语音识别模块的串口通讯实验

   为确保ASR01发送的数据能够接收到，采用应答方式，Arduino每接收到一个可识别的

   命令后，都会将这个命令会送给ASR01

*/

// 定义引脚

const int LedPin =  13;      // led连接的引脚，作为LED灯的正极

char Txbyte;  //串口发送的字符数据

char Rxbyte;  //串口读取的字符数据

//初始化

void setup() {

  Serial.begin(9600); //设置串口波特率9600

  pinMode(LedPin, OUTPUT);  //设置LedPin    

}

//主程序

void loop() {

    if(Serial.available() > 0){ //当串口缓冲区有数据

      Rxbyte=char(Serial.read());

        if(Rxbyte==0x21) {    //当Rxbyte为0x21则LedPin置高电平，即开灯

          Serial.write(Rxbyte);

          digitalWrite(LedPin, HIGH);

        }

        if(Rxbyte==0x22) {    //当Rxbyte为0x22则LedPin置低电平，即关灯

          Serial.write(Rxbyte);

          digitalWrite(LedPin, LOW);

        }

        if(Rxbyte==0x20){     //当Rxbyte为0x20则Led灯闪3下

          Serial.write(Rxbyte);

          for(int i=0;i<3;i++){   //Led灯闪3下

            digitalWrite(LedPin, HIGH);

            delay(100);

            digitalWrite(LedPin, LOW);

            delay(100);

          }

        }

        delay(2);

      }

}

    两边的程序下载完后，连接好4条联线，LU-ASR01首先会播报“我们正在进行实验，请呼唤我“不赦先生”唤醒我。我暂时休息了，有事请呼唤我：不赦先生”，然后我们呼叫“不赦先生”，则LU-ASR01回答“我在”后就通过软串口发送了一个字节的命令：0x20，Arduino收到0x20后，再次发送0x20到LU-ASR01；当LU-ASR01收到数据后，与之前发送的数据进行比较，如果相等，则播报：“阿杜已经收到命令了”，否则等待1秒钟，没有收到正确的数据0x20，则播报：“超时了，阿杜没有收到命令，请重新发”（这里说明下，为简化程序，程序中没有再次重新发送该数据）。接着可以测试“打开灯光”和“关闭灯光”。