【HB-VC02】语音识别模组-黑白模组

一、主要功能

HB-VC02模块是安信可开发的 AI 离线语音识别模组，采用云知声锋鸟 M (US516P6) 芯片，具备高可靠性与强通用性。它基于 32bit RISC 架构，集成 DSP 指令集、FPU 及 FFT 加速器（最大支持 1024 点复数 FFT/IFFT 或 2048 点实数 FFT/IFFT 运算），核心频率最高达 240MHz，还内置 242KB 高速 SRAM、8KB Boot ROM 与 2MB SPI FLASH，同时自带 5V 转 3.3V、3.3V 转 1.2V LDO 供电电路。该模块支持中英文双语控制、单 MIC 接入，具备 AEC 回声消除、稳态降噪功能，可实现唤醒词自学习且无需编译固件，综合识别率超 98%，识别时间小于 100ms，误判率极低，最多支持 150 条本地指令离线识别，兼容 RTOS 系统并提供完整 SDK。接口方面配备 UART、I2C、PWM、SPI 等，支持 1 路模拟 Mic 输入（SNR≥94db）与双声道 DAC 输出，搭配便捷的客制化工具及友好的二次开发资源（如 JTAG / 串口烧录工具、开发环境搭建教程等），能助力用户实现单模组语音控制方案，同时可获取其中文规格书、Datasheets、PCB 封装文件、原理图及硬件可靠性测试报告等技术资料。

实物图：

正面

背面

二、原理分析

本模块核心是基于 “离线语音信号采集 - 处理 - 识别 - 指令输出” 的工作流程实现语音控制，具体原理如下：首先，通过单路模拟 MIC 采集外界语音信号，内置的 AEC 回声消除与稳态降噪模块先对原始信号滤波，去除回声、环境噪音等干扰，同时保障输入信号 SNR≥94db，确保信号纯净度；接着，模块搭载的云知声锋鸟 M (US516P6) 芯片（32bit RISC 架构，集成 DSP 指令集、FPU 及 FFT 加速器）发挥作用，FFT 加速器将预处理后的语音时域信号转换为频域信号，DSP 与 FPU 再对频域特征进行提取（如语音频谱、特征参数等），并结合云知声定制化语音算法算子，与本地存储的 150 条以内指令语料（或自学习后的唤醒词模型）进行匹配；随后，若匹配成功（综合识别率超 98%，识别时间＜100ms），芯片通过 RTOS 系统调度，将识别结果转化为控制指令；最后，指令通过 UART接口输出至外部设备（如控制 LED、电机等），同时模块内置的供电 LDO（5V 转 3.3V、3.3V 转 1.2V）为芯片及各模块稳定供电，保障全程离线高效运行，无需依赖网络。

本模块固件无需掌握编程技术，可通过网页配置的方式生成固件，目前尝试了两个网站的固件生成功能：

智能公元平台：https://www.smartpi.cn/#/
安信可平台：http://voice.ai-thinker.com/#/

生成的固件需要通过软件将固件烧录进模块

注意：使用智能公园平台时需要将产品选择为“SU-03T”

引脚定义：

引脚	标识	功能
1	VCC	电源输入电压（5V）
2	GND	电源输出地
3	TXD	串口发送
4	RXD	串口接收

三、尺寸图以及实物赏析

四、程序分析

/* 接收到一帧语音命令 */
    if(uart2_rx_flag)
    {
      uart2_rx_flag = 0;

      /* 命令解析，相关硬件执行命令 */
      if(uart2_buf[0] == 0xAA && uart2_buf[1] == 0xFF && uart2_buf[3] == 0xFF)
      {
        switch(uart2_buf[2])
        {
          case 0x01:					//打开台灯
            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            break;

          case 0x02:					//关闭台灯
            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
            break;
					
					case 0x03:					//当前温度
						u2_printf("%c%c%c%c%c%c%c", 0xAA, 0x55, 0x01, temp/10, temp%10, 0x55, 0xAA);
          default:
            break;
        }
      }
    }