基于ASRPRO语音识别与STM32的温湿度播报系统设计与实现

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在智能家居和物联网领域，环境监测设备通常仅提供数据展示功能，缺乏直观的语音交互能力。用户需要手动操作设备或查看显示屏才能获取信息，这在实际使用中带来了诸多不便。同时，在多模块协同开发过程中，常见以下问题：

时序冲突：语音识别模块与传感器数据采集可能存在时序冲突
功耗控制：系统需要平衡实时响应与低功耗需求
通信可靠性：长距离传输可能导致信号衰减和误码

在选择语音识别模块时，我们对比了 ASRPRO 和 LD3320 两种方案：

ASRPRO 优势：
离线识别率高（可达 95% 以上）
开发工具链完善，支持可视化配置
功耗低（待机电流 <1mA）
LD3320 劣势：
需要外接 Flash 存储语音模型
开发复杂度较高
识别率受环境噪声影响较大

系统采用模块化设计，硬件连接关系如下：

[ASRPRO] <-UART-> [STM32] <-I2C-> [DHT11]
                 <-ADC->   [电位器]

DHT11 温湿度传感器：
单总线通信协议
测量范围：20-90%RH（湿度），0-50℃（温度）
典型响应时间：2s
ASRPRO 语音模块：
支持 100+ 条本地指令词
可配置唤醒词和应答语
串口通信波特率可调（默认 115200bps）

// DHT11 数据读取函数
uint8_t DHT11_ReadData(uint8_t *temp, uint8_t *humi) {uint8_t buf[5] = {0};
  // 启动信号（拉低 18ms 后拉高）HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_Port, DHT11_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(18);
  HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_Port, DHT11_Pin, GPIO_PIN_SET);

  // 等待传感器响应...
  // 数据接收与 CRC 校验代码省略

  *humi = buf[0];
  *temp = buf[2];
  return HAL_OK;
}

typedef enum {
  ASR_IDLE,
  ASR_WAIT_ACK,
  ASR_PROCESSING
} ASR_State;

void ASR_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart) {static uint8_t rx_buf[32];
  static uint8_t idx = 0;

  if(__HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_RXNE)) {rx_buf[idx++] = (uint8_t)(huart->Instance->DR & 0xFF);

    // 检测帧尾（0x0A）if(rx_buf[idx-1] == 0x0A) {ProcessASRCommand(rx_buf);
      idx = 0;
    }
  }
}