基于STM32电子钟语音报时

1.硬件平台

CPU：STM32F103ZE

屏幕：3.5寸TFTLCD屏

语音播报： VS1053

SD卡、外扩Sram

2.功能实现

本示例主要设计两个界面：时间显示界面和日历界面
1.通过按键切换界面；
2.时间界面包含：时间表盘绘制、数字时间和日期显示、闹钟设置；支持按键校时和闹钟时间设置；
3.日历界面支持查看日期；
4.上电自动检测字库是否正常、报时语音包是否正常；支持SD卡字库和语音包更新；

3.示例效果

基于STM32电子钟语音播报

4.软件设计

4.1 VS1053初始化及播放音频

/**************硬件接口*****************
**VS_MISO -- PA6 主机输入
**VS_MOSI -- PA7 主机输出
**VS_SCK  -- PA5 时钟
**VS_XCS  -- PF7 命令片选(低电平有效)
**VS_XDCS -- PF6 数据片选（低电平有效）
**VS_DREQ -- PC13 数据请求线（高电平表示可以接收数据）
**VS_RST  -- PE6 复位脚(低电平复位)
**
*****************************************/void VS1053_Init(void)
{/*1. 开时钟*/RCC->APB2ENR|=1<<2;//PARCC->APB2ENR|=1<<4;//PCRCC->APB2ENR|=1<<6;//PERCC->APB2ENR|=1<<7;//PFGPIOA->CRL&=0x000FFFFF;GPIOA->CRL|=0x38300000;GPIOF->CRL&=0x00FFFFFF;GPIOF->CRL|=0x33000000;GPIOC->CRH&=0xFF0FFFFF;GPIOC->CRH|=0x00800000;GPIOE->CRL&=0xF0FFFFFF;GPIOE->CRL|=0x03000000;VS_XCS=1;VS_XDCS=1;VS1053_RST();VS1053_SetVoice(255,255);/*2.配置时钟寄存器*/VS1053_WriteRegDat(VS1053_CLOCKF,0x9800);
}
/*SPI收发一个字节*/
u8 VS1053_SPI_ReadWriteData(u8 data_tx)
{u8 data_rx=0;u8 i=0;for(i=0;i<8;i++){VS_SCK=0;if(data_tx&0x80)VS_MOSI=1;else VS_MOSI=0;VS_SCK=1;data_tx<<=1;data_rx<<=1;if(VS_MISO)data_rx|=0x01;}return data_rx;
}
/********************往寄存器中写入数据******************
**
**形参：u8 addr --地址
**          u16 data  -- 写入的数据
**********************************************************/
void VS1053_WriteRegDat(u8 addr,u16 data)
{while(VS_DREQ==0){}//等待数据线空闲VS_XDCS=1;//数据片选拉高VS_XCS=0;//命令片选拉低VS1053_SPI_ReadWriteData(0x02);//写指令VS1053_SPI_ReadWriteData(addr);   //寄存器地址VS1053_SPI_ReadWriteData(data>>8);VS1053_SPI_ReadWriteData(data>>0);//写入数据VS_XCS=1;
}
/*******************从寄存器中读取数据*******************/
u16 VS1053_ReadRegDat(u8 addr)
{u16 data=0;while(VS_DREQ==0){}//等待数据线空闲VS_XDCS=1;//数据片选拉高VS_XCS=0;//命令片选拉低VS1053_SPI_ReadWriteData(0x03);//读指令VS1053_SPI_ReadWriteData(addr);   //寄存器地址data=VS1053_SPI_ReadWriteData(0xff)<<8;data|=VS1053_SPI_ReadWriteData(0xff);VS_XCS=1;return data;
}
/****************音量调节*****************
**
**形参：u8 vol_l -- 左声道 0~254
**      u8 vol_r -- 右声道 0~254
**每个增量表示0.5db的衰减，值越大，音量越小
**注意：如果设置 VOL 的值为 0xFFFF，将使芯片进入掉电模式。
**右声道是高 8 位 左声道是低 8 位
*******************************************/
void VS1053_SetVoice(u8 vol_l,u8 vol_r)
{u16 temp=vol_r<<8|vol_l;VS1053_WriteRegDat(VS1053_VOL,temp);
}
/***************VS1053硬件复位**************/
void VS1053_RST(void)
{//硬件复位VS_RST=0;Delay_Ms(20);VS_XDCS=1;//取消数据传输VS_XCS=1;//取消命令传输VS_RST=1;//完成复位//软件复位while(VS_DREQ==0){}//等待数据线空闲VS1053_WriteRegDat(VS1053_MODE,0x0804);//设置为新模式,进行软件复位Delay_Ms(2);    while(VS_DREQ==0){}//等待数据线空闲,复位完成
}
/****获取解码时间******/
u16 VS1053_Get_Time(void)
{u16 time=0;time=VS1053_ReadRegDat(VS1053_DECODE_TIME);return time;
}
/****清除解码时间******/
void VS1053_Clear_Time(void)
{VS1053_WriteRegDat(VS1053_DECODE_TIME,0);
}
/**************播放音乐****************************/
u8 VS1053_PlayOneMusic(const char *data,u32 data_size)
{u32 i=0;/*3.设置音量*/VS1053_SetVoice(50,50);for(i=0;i;i++)>

4.2 表盘和日历

/*绘制表盘*/
void LCD_DrawClockDial(void)
{u8 buff[20];/*画表盘*/LCD_Circle(160,160,150,BLACK);//画圆LCD_Circle(160,160,151,BLACK);//画圆LCD_Circle(160,160,152,BLACK);//画圆/*画刻度*/u16 i;for(i=0;i<360;i+=6){LCD_DrawAngleLine(160,160,i,151,15,BLUE);//画任意角度直线}for(i=0;i<360;i+=30){LCD_DrawAngleLine(160,160,i,151,25,RED);//画任意角度直线}/*显示时间数据*/LCD_Display_Str(160-8,10+30,16,(u8 *)"12",BLACK);LCD_Display_Str(160-4,160+150-45,16,(u8 *)"6",BLACK);LCD_Display_Str(160+150-35,160-8,16,(u8 *)"3",BLACK);LCD_Display_Str(10+35,160-8,16,(u8 *)"9",BLACK);/*闹钟*/snprintf((char *)buff,sizeof(buff),"闹钟1：%s",alarm_clock1);LCD_Display_Str(Timeinfo.alarm1_x,Timeinfo.alarm1_y,24,(u8 *)buff,BLACK);snprintf((char *)buff,sizeof(buff),"闹钟2：%s",alarm_clock2);LCD_Display_Str(Timeinfo.alarm2_x,Timeinfo.alarm2_y,24,(u8 *)buff,BLACK);
}
/*绘制指针*/
static const char *celen_week[]={"一","二","三","四","五","六","日"};
void LCD_DrawTime(void)
{char buff[100];int time_sec=RTC_Time.sec;int time_min=RTC_Time.min;int time_h=RTC_Time.hour;static u8 stat=0;/*清除秒针*/LCD_DrawAngleLine(160,160,270+(time_sec-1)*6.0,110,110,WHITE);//清除上一秒/*处理时针*/LCD_DrawAngleLine(160,160,270+time_h*30.0+(time_min-1)*0.5,60,60,WHITE);//清除上次时针LCD_DrawAngleLine(160,160,270+time_h*30.0+time_min*0.5,60,60,BLACK);//画当前分位置/*处理分指针*/LCD_DrawAngleLine(160,160,270+(time_min-1)*6.0,90,90,WHITE);//清除上一分LCD_DrawAngleLine(160,160,270+time_min*6.0,90,90,BLACK);//画当前分位置//画秒针LCD_DrawAngleLine(160,160,270+time_sec*6.0,110,110,RED);//画当前秒位置/*数字时间显示*/stat=!stat;if(stat){snprintf(buff,sizeof(buff),"%02d:%02d",time_h,time_min);}else {snprintf(buff,sizeof(buff),"%02d %02d",time_h,time_min);}LCD_Display_Str(Timeinfo.time_x,330,24,(u8 *)buff,BLACK);snprintf(buff,sizeof(buff),"%04d/%02d/%02d 周 %s",RTC_Time.year,RTC_Time.month,RTC_Time.day,celen_week[RTC_Time.week-1]);LCD_Display_Str(Timeinfo.date_x,Timeinfo.date_y,24,(u8 *)buff,BLACK);LCD_Refresh();if(time_sec==0 && time_min==0){Voice_ReadData(voice_addr[time_h]);LCD_DrawAngleLine(160,160,270+(time_sec)*6.0,110,110,WHITE);//清除上一秒}snprintf(buff,sizeof(buff),"%02d:%02d",time_h,time_min);if((!strcmp(buff,(char *)alarm_clock1) || !strcmp(buff,(char *)alarm_clock2)) &&  time_sec==0){LCD_Display_Str(LCD_WIDTH-24*3-30,Timeinfo.alarm1_y+12,24,(u8 *)"时间到!",RED);LCD_Refresh();Voice_ReadData(voice_addr[24]);LCD_Display_Str(LCD_WIDTH-24*3-30,Timeinfo.alarm1_y+12,24,(u8 *)"       ",RED);LCD_Refresh();LCD_DrawAngleLine(160,160,270+(time_sec)*6.0,110,110,WHITE);//清除上一秒}
}

4.3 整点报时语音获取

文字转语音网址：https://uutool.cn/text2voice/

4.4 字库加载、语音包加载

  res=f_mount(&fs,"",1);if(res){printf("磁盘挂载失败ret=%d\n",res);snprintf(buff,sizeof(buff),"err%d",res);LCD_Display_Str(20+strlen("SD卡状态")*12+20,20,16,(u8 *)buff,RED);LCD_Display_Str(20,50,16,(u8 *)"请检查SD卡是否插入!",RED);LCD_Refresh();Delay_Ms(1000);goto AA;}else LCD_Display_Str(20+strlen("SD卡状态")*12+20,20,16,(u8 *)"OK",RED);/*字库检测*/LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("字库检测")/2*16,40,16,(u8 *)"字库检测",RED);LCD_Refresh();
GBK_16:W25Q64_ReadData(GBK_16_ADDR-10,(u8*)buff,9);//GBK16_OKif(strstr(buff,"GBK16_OK")){LCD_Display_Str(20,60,16,(u8 *)"GBK16    OK",RED);LCD_Refresh();}else {LCD_Display_Str(20,60,16,(u8 *)"GBK16    NO",RED);LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("更新GBK16字库")/2*16,80,16,(u8 *)"更新GBK16字库",RED);LCD_Refresh();if(SDcard_DownFont("0:/font/GBK_16.DZK",GBK_16_ADDR,16))//字库更新{LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("                 ")/2*16,80,16,(u8 *)"                 ",WHITE);LCD_Display_Str(10,80,16,(u8 *)"请将GBK_16.DZK放到/font/目录下,重启!",BLACK);LCD_Refresh();}else {LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("                 ")/2*16,80,16,(u8 *)"                 ",WHITE);LCD_Display_Str(20,100,16,(u8 *)"                   ",WHITE);LCD_Refresh();goto GBK_16;}}  /*GBK24_OK*/
GBK_24:W25Q64_ReadData(GBK_24_ADDR-10,(u8*)buff,9);if(strstr(buff,"GBK24_OK")){LCD_Display_Str(20,100,16,(u8 *)"GBK24    OK",RED);LCD_Refresh();}else {LCD_Display_Str(20,100,16,(u8 *)"GBK24    NO",RED);LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("更新GBK24字库")/2*16,120,16,(u8 *)"更新GBK24字库",RED);LCD_Refresh();if(SDcard_DownFont("0:/font/GBK_24.DZK",GBK_24_ADDR,24))//字库更新{LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("                 ")/2*16,120,16,(u8 *)"                 ",WHITE);LCD_Display_Str(10,120,16,(u8 *)"请将GBK_24.DZK放到/font/目录下,重启!",BLACK);LCD_Refresh();}else {LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("                 ")/2*16,120,16,(u8 *)"                 ",WHITE);LCD_Display_Str(20,140,16,(u8 *)"                   ",WHITE);LCD_Refresh();goto GBK_24;}}  /*语音包检测*/LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("语音包检测")/2*16,140,16,(u8 *)"语音包检测",RED);LCD_Refresh();
VOICE_STAT:Voice_ReadAddr(voice_addr);//获取每个音频文件存放位置for(i=0;i<25;i++){if(voice_addr[i]==0)break;}if(i!=25){LCD_Display_Str(20,140+20,16,(u8 *)"语音包    ERR",RED);LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("更新语音包")/2*16,140+40,16,(u8 *)"更新语音包",RED);LCD_Refresh();if(Voice_Download_W25Q64("voice"))//将语音包数据写入到W25Q64中{LCD_Display_Str(LCD_WIDTH/2-strlen("                 ")/2*16,160+60,16,(u8 *)"                 ",WHITE);LCD_Display_Str(10,140+60,16,(u8 *)"请将语音MP3放到/voice/目录下,重启!",BLACK);LCD_Refresh();goto VOICE_STAT;}else {LCD_Display_Str(10,160+60,16,(u8 *)"语音包更新完成",RED);LCD_Refresh();}}else {LCD_Display_Str(20,160+60,16,(u8 *)"语音包 OK",RED);LCD_Refresh();}f_unmount("");//取消SD卡挂载LCD_Display_Str(10,160+100,16,(u8 *)"系统文件自检完成,请移除SD卡!",RED);LCD_Display_Str(55,160+130,24,(u8 *)"欢迎使用电子时钟!",RED);LCD_Display_Str(75,160+165,24,(u8 *)"正在启动中",RED);

4.5 主函数

VS1053_Init();//VS1053初始化LCD_DrawClockDial();RTC_Init();//RTC初始化rtc_stat=1;u8 touch_stat=0;u16 x1,x2,y;while(1){if(usart1_flag){usart1_rx_buff[usart1_cnt]='\0';printf("rx:%s\r\n",usart1_rx_buff);//rx:*20210609115254
//        printf("usart1_rx_cnt=%d\n",usart1_cnt);if(usart1_rx_buff[0]=='*' && usart1_cnt == 15){RTC_Time.year=(usart1_rx_buff[1]-'0')*1000+(usart1_rx_buff[2]-'0')*100+(usart1_rx_buff[3]-'0')*10+(usart1_rx_buff[4]-'0')*1;RTC_Time.month=(usart1_rx_buff[5]-'0')*10+(usart1_rx_buff[6]-'0')*1;RTC_Time.day=(usart1_rx_buff[7]-'0')*10+(usart1_rx_buff[8]-'0')*1;RTC_Time.hour=(usart1_rx_buff[9]-'0')*10+(usart1_rx_buff[10]-'0')*1;RTC_Time.min=(usart1_rx_buff[11]-'0')*10+(usart1_rx_buff[12]-'0')*1;RTC_Time.sec=(usart1_rx_buff[13]-'0')*10+(usart1_rx_buff[14]-'0')*1;printf("%d/%d/%d -- %d:%d:%d\r\n",RTC_Time.year,RTC_Time.month,RTC_Time.day,RTC_Time.hour,RTC_Time.min,RTC_Time.sec);//RTC时间校准Time_Conversion_Sec(RTC_Time.year, RTC_Time.month,RTC_Time.day,RTC_Time.hour,RTC_Time.min,RTC_Time.sec); LCD_Clear(WHITE);LCD_DrawClockDial();}      usart1_flag=0;usart1_cnt=0;}if((key_val&1<<0) && rtc_stat!=1)//时钟界面{key_val&=~(1<<0);rtc_stat=1;LCD_Clear(WHITE);LCD_DrawClockDial();}else if(key_val&1<<1)//日历界面{key_val&=~(1<<1);rtc_stat=2;LcdDrawcalen(RTC_Time.year,RTC_Time.month,RTC_Time.day);u16 year=RTC_Time.year;u8 month=RTC_Time.month;u8 day=RTC_Time.day;while(1){if(key_val)break;touch_stat=XPT2046_ReadXY();if(touch_stat){x1=touch_info.x;while(T_PEN==0)//等待松开{XPT2046_ReadXY();x2=touch_info.x;}if(x1-x2>20){if(month>=12){month=1;year++; }else month++;LcdDrawcalen(year,month,day);}else if(x2-x1>20){if(month<=1){month=12;year--; }else month--;LcdDrawcalen(year,month,day);}}}}touch_stat=XPT2046_ReadXY();if(touch_stat && rtc_stat==1)进入时间设置{y=touch_info.y;if(y<=Timeinfo.time_y+24 && y>=Timeinfo.time_y){u16 hour=RTC_Time.hour;u8 min=RTC_Time.min;u16 year=RTC_Time.year;u16 month=RTC_Time.month;u16 day=RTC_Time.day;Time_Calibration(year,month,day,hour,min);//printf("设置时间\r\n");}else if(y<=Timeinfo.alarm1_y+24 && y>=Timeinfo.alarm1_y)//设置闹钟时间1{u8 hour,min;sscanf((char *)alarm_clock1,"%02d:%02d",(int *)&hour,(int *)&min);//printf("hour=%d,min=%d\n",hour,min);Time_SetAlarm(hour,min,1);}else if(y<=Timeinfo.alarm2_y+24 && y>=Timeinfo.alarm2_y)//设置闹钟时间2{u8 hour,min;sscanf((char *)alarm_clock2,"%02d:%02d",(int *)&hour,(int *)&min);//printf("hour=%d,min=%d\n",hour,min);Time_SetAlarm(hour,min,2);}}}
}

示例链接：https://download.csdn.net/download/weixin_44453694/85456736

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基于STM32电子钟语音报时

基于STM32电子钟语音报时

1.硬件平台

2.功能实现

3.示例效果

4.软件设计

4.1 VS1053初始化及播放音频

4.2 表盘和日历

4.3 整点报时语音获取

4.4 字库加载、语音包加载

4.5 主函数

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