Arduino: Communication par port série

📁 Structure des fichiers

UART_Voice/
├── UART_Voice.ino    # Programme principal
├── bsp_uart.hpp         # Fichier d'en-tête (trames de protocole et déclarations de fonctions)
├── bsp_uart.cpp         # Fichier d'implémentation
└── README.md              # Ce tutoriel

---

🔌 Connexion matérielle

Connexion au module vocal

💡 Attention : RX et TX doivent être croisés !

---

🔧 Compilation et téléversement

Étape 1 : ouvrir l'IDE Arduino

1. Ouvrez le fichier UART_Voice.ino

2. Sélectionnez le modèle de votre carte de développement (par exemple Arduino Uno)

3. Sélectionnez le port série correspondant

Étape 2 : compiler et téléverser

1. Cliquez sur le bouton ✔️ pour compiler

2. Cliquez sur le bouton ➡️ pour téléverser vers la carte de développement

---

📡 Test du port série

Ouvrir le moniteur série de l'IDE Arduino

• Débit en bauds : 115200

• Caractère de fin : Aucun

Sortie attendue

Après la mise sous tension, vous devriez voir :

UART Voice Module Initialized

Prononcez le mot de réveil et les mots de commande vers le module, et les ID correspondants seront affichés :

ID: 1
ID: 2
ID: 10

---

📚 Format de la trame de protocole

Exemple : ID de commande lu = 10

FE EF 00 0A EE

Exemple : envoi de la diffusion d'un mot de commande

FE EF D3 00 EE

---

📚 Description de l'interface BSP

UART_Init()

void UART_Init(void);

Fonction : initialise le port série (débit en bauds 115200)

Exemple :

void setup() {
  UART_Init();
}

---

UART_ReadCommand()

int UART_ReadCommand(void);

Fonction : lit l'ID de commande reconnu par le module vocal

Valeur de retour :

• 0 - aucune commande reconnue

• 1~254 - ID de commande

• -1 - pas de nouvelles données

Exemple :

int id = UART_ReadCommand();
if (id > 0) {
  Serial.print("识别到命令: ");
  Serial.println(id);
}

---

UART_SetPassiveVoice()

void UART_SetPassiveVoice(uint8_t voiceID);

Fonction : définit la phrase de diffusion passive

Paramètres :

• 0x00 - type de phrase de diffusion passive

Exemple :

UART_SetPassiveVoice(0x00);
delay(200);

---

UART_SetFunctionVoice()

void UART_SetFunctionVoice(uint8_t voiceID);

Fonction : définit la phrase de diffusion de mot de fonction

Paramètres :

• 0x00 - type de phrase de diffusion de mot de fonction

Exemple :

UART_SetFunctionVoice(0x00);
delay(200);

---

UART_SetCommandVoice()

void UART_SetCommandVoice(uint8_t voiceID);

Fonction : définit la phrase de diffusion de mot de commande

Paramètres :

• 0x00 - type de phrase de diffusion de mot de commande

Exemple :

UART_SetCommandVoice(0x00);
delay(200);

---

🎯 Description de la logique du programme principal

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  UART_Init();

  Serial.println("UART Voice Module Initialized");

  UART_SetCommandVoice(0x00);  // Diffuser la voix du mot de commande à la mise sous tension
  delay(200);
}

void loop() {
  int commandId = UART_ReadCommand();

  if (commandId >= 0) {
    // Filtrer les valeurs invalides pour éviter les sorties en double
    if (commandId != 0 && commandId != 255 && commandId != lastCommandId) {
      Serial.print("ID: ");
      Serial.println(commandId);
      lastCommandId = commandId;

      // Exemple : contrôler la diffusion selon la commande reconnue
      if (commandId == 1) {
        UART_SetCommandVoice(0x00);  // Commande 1 reconnue, diffuser la voix du mot de commande
      } else if (commandId == 2) {
        UART_SetCommandVoice(0x00);  // Commande 2 reconnue, diffuser la voix du mot de commande
      }
    } else if (commandId == 0 || commandId == 255) {
      if (lastCommandId != 0) {
        lastCommandId = 0;  // Réinitialiser l'état
      }
    }
  }

  delay(50);
}

---

🔍 Dépannage

Q1 : aucune sortie

Causes possibles :

1. RX/TX sont inversés

2. GND n'est pas relié à la masse commune

3. Le module n'est pas alimenté

4. Débit en bauds incorrect

Solutions :

• Confirmez que D10 est connecté au TX du module et D11 au RX du module (connexion croisée)

• Confirmez la connexion GND

• Confirmez que l'alimentation 5V est normale

• Confirmez que le débit en bauds du port série est 115200

---

Q2 : le port série n'affiche que des caractères illisibles

Causes possibles :

1. Débit en bauds non correspondant

2. L'alimentation du module est anormale

Solutions :

• Confirmez que le débit en bauds du moniteur série est 115200

• Appuyez sur le bouton de réinitialisation du module

---

Q3 : la sortie affiche "ID: 255" ou "ID: 0"

Remarque : c'est un phénomène normal

• 0 = aucune commande reconnue

• 255 = pas de nouvelles données

Ces valeurs sont déjà filtrées dans le code et ne seront normalement pas affichées. Si vous les voyez s'afficher, cela signifie que le code n'a pas pris effet.

---

💡 Avantages de l'architecture BSP

Une séparation claire des couches de code

• bsp_uart.hpp - ne consulte que les déclarations, pas l'implémentation

• bsp_uart.cpp - les détails concrets de l'implémentation

• UART_Voice.ino - ne s'occupe que de la logique métier

Facilité de portage

Si vous passez à une autre plateforme (comme STM32, ESP32), il suffit de modifier l'implémentation de bsp_uart.cpp ; le programme principal n'a pas besoin d'être modifié.

Facilité de maintenance

Les modifications du code lié à l'UART se font uniquement dans bsp_uart.cpp ; une seule modification, effective partout.

---

🚀 Exemples de fonctions étendues

Exemple 1 : déclencher une diffusion différente selon la commande

if (commandId == 1) {
  UART_SetCommandVoice(0x00);      // Diffuser le mot de commande
} else if (commandId == 2) {
  UART_SetFunctionVoice(0x00);     // Diffuser le mot de fonction
} else if (commandId == 3) {
  UART_SetPassiveVoice(0x00);      // Diffuser la voix passive
}

Exemple 2 : contrôler une LED

if (commandId == 10) {
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);    // Éteindre la lumière
  UART_SetCommandVoice(0x00);     // Diffuser la confirmation
}

Exemple 3 : contrôler un moteur

if (commandId == 11) {
  motor_stop();
  UART_SetCommandVoice(0x00);     // Diffuser la confirmation
}

Produits associés

Module d'interaction vocale IA→