LMD102语音模块说明书.doc

LMD102产品手册
蓝马电子 版本：2.0
语音模块使用说明书
(型号：LMD102)
LMD102语音模块是蓝马电子推出的LMD系列语音模块之一。具有价格最低、稳定可靠、可重复录音、开关触点控制、体积小等特点。主要控制放音方式有两种：通过4组触点控制、单片机串行总线控制。
主要应用范围：安装工程、报警提示、产品扩展语音功能等。
1. 产品特性
● 板载功放模块，最高可输出功率达2.5W，声音响亮。
● 板载音量调节，可根据实际安装需求进行调整。
● 全新电路设计，抗干扰能力强。
● 体积更小。35.7*17.8mm
● 全新音频播放控制算法，音质更好。
● 支持多种采样格式，最多可存储24分钟声音（采样率11025Hz 16位采样），声音可任意分段，每段声音可以是任意长度。
● 语音信息可分段录制、分段播放。并可随时更换语音信息
● 控放音方式有：
UART串行口控制，可以控制200段声音播放。指令简单，工作波特率可设。
低电平触发方式(按键接地或单片机IO口置低)，可接入4路常开或常闭触点控制4段声音。
485总线控制（外接485芯片）。适用于距离较远，或节点较多的情况。
还可以根据客户需求，开发您需要的控制方式。
● 板载FLASH存储器。成本更低，可靠性更好。
● 防止误动作，内部多种保护措施。
● 新增待机模式，待机状态工作电流仅0.3mA

2.产品图片、接口介绍及典型应用示意图
2.1产品外形

2.2接口介绍
2.2.1引脚图（TOP）

2.2.2引脚功能
引脚
功 能
说 明
备注
1
电源正极
5V（4.75～5.25）

2
TXD/D4
录音模式作为TXD使用。工作模式可以设定为RXD或D4

3
RXD/D3
录音模式作为RXD使用。工作模式可以设定为TXD或D3

4
D2
控制引脚，可控制1段声音的播放。

5
D1
控制引脚，可控制1段声音的播放。

6
GND
电源地

7
喇叭输出L2
L1与L2可直接连接8欧2～3W的喇叭

8
喇叭输出L1
L1与L2可直接连接8欧2～3W的喇叭

9
OUT
没有经过放大的音频输出，可接有源音箱或其他功放。

10
DE
总线485方向控制。外接485芯片时，此脚接到485芯片的RE和DE

11
BUSY
忙信号。放音时为低电平，不放音时为高电平。

12
MODE
模式选择。录音模式接地 工作模式悬空

3.语音录制过程
3.1准备音频文件
准备WAV格式的音源文件。
本模块支持三种WAV格式
【PCM 22.050KHZ 16位 单声道】 不压缩，音质最好，占用空间也最大
【PCM 11.025KHZ 16位 单声道】 不压缩，音质也可以，占用空间减半
【IMA ADPCM 11.025KHZ 4位 单声道】 压缩存储，音质也可以，占用空间最小
其他格式不能识别。下面介绍获取符合要求的音频文件。
3.1.1 转换格式【IMA ADPCM 11.025KHZ 4位 单声道】
打开一个任意格式音频文件
使用Goldwave（资料光盘中附带）软件，打开任意格式的音频文件。例如：MP3文件。如下图所示。

3.1.2转换【PCM 22.050KHZ 16位 单声道】、【PCM 11.025KHZ 16位 单声道】
使用Goldwave（资料光盘中附带）软件，打开任意格式的音频文件。例如MP3格式文件，如下图所示：

点添加文件，加入需转换格式的音源文件。音源文件可以是任何格式。

上图【IMA ADPCM 11.025KHZ 4位 单声道】格式 注意：是IMA开头的。
下图【PCM 11.025KHZ 16位 单声道】格式

下图【PCM 22.050KHZ 16位 单声道】

图3-7：转换格式为PCM 22.050 16位 单声道 格式

选中【文件夹】标签里的【覆盖已经存在的文件】

点窗口下方的【开始】完成转换。
3.2音频文件存储到指定目录
3.1中处理好的音频文件必须保存在录音软件所在目录的 .\AUDIO 子目录中。建议文件名前面加01、 02 序号。这个文件名的排序决定录音存储的顺序。
注意：AUDIO目录下，只能存储wav格式文件，不能有任何其他格式的文件。
AUDIO目录下文件最多不能超过8M。

录音软件所在目录的 .\AUDIO 子目录 文件名的排序决定录音存储的顺序
3.3连接好硬件设备
3.3.1 电源连接
语音模块额定工作电压为5V直流。
使用我公司USB-TTL转换器（或其他转接器）交叉连接TXD与RXD。
MODE脚接地（录音模式）。

此时给模块通电，准备开始录音，软件操作参考3.4节。
3.4软件录音
3.4.1连接设备
打开录音软件，选择设备型号和通讯端口，点击【连接设备】按钮，设备连接正常，显示如下。
注：如连接状态为【端口打开】，表示电脑串口打开，但模块没有正常连接，请检查串口号是否正确。可尝试模块重新上电，软件重启等操作，直至显示为【已连接】再进行后续操作。

3.4.2 连续录音
点击【连续录音】按钮此操作自动擦除原声音，并把当前语音文件全部录制到模块中

3.4.3 批量自动录音
这是我们为大批量使用模块的用户设计的功能。只要点上“批量自动录音”的选项，软件就会自动检测设备连接，并自动录音。无需鼠标或键盘操作。为了最快的录音，软件中去除了不必要的提示音等。
注：请模块的接线事先连接好，用一个开关控制电源正极。以免在接线过程中，不断虚接，录音软件会误动作。
3.4.4放音测试
点击【单个放音】按钮，可以按顺序依次播放已经录制好的音频信息。
点击【按段放音】按钮，在数据栏内填入已录制音频信息的段号，即可播放该段。

3.5软件设置参数
3.5.1 设置串行口和485的波特率和设备ID

可用通讯波特率有 4800、9600、14400、19200、38400、57600、115200 BPS
设备ID是在多节点应用时，本机的ID值。
3.5.2 设置触点信号采集方式

信号采样方式请看4.1中的介绍
播放时不采样选中后，在放音持续的时间里不再采样触点。如果不选，在放音持续时间里将续继采样，并暂存采样状态，当前语音播完后，继续播放下一个语音。
注意：所有录制的音频信息和相关参数设置完成以后，必须对模块重新上电，参数才会有效。
4.放音应用
4.1触点触发方式
四路触点信号可控制播放四段语音信息，共有4种采样方式可供选择，每个触点对应一段语音，触发后可播放。触点1对应录音时的第一段语音。触点2对应第2段，以此类推。
T/R采样选项：选中时，RXD、TXD可以作为D3、D4使用，功能与D1、D2相同。
不选时，RXD、TXD作为串行口使用，此时仅D1、D2两路触点可用。

触点闭合与单片机置低电平效果是相同的，以下触点闭合讲述，不再另行说明。
4.1.1 闭合播放一次
单个控制触点与公共触点由断开跳变闭合时，触发一次播放。如果始终保持闭合，不再触发播放。
4.1.2 闭合循环播放
单个控制触点与公共触点保持闭合时，播放语音。播完一遍之后，检测触点如果仍然保持闭合，则继续播放。如果多个触点符合条件，则播放最后触发的触点。
4.1.3 断开播放一次
单个控制触点与公共触点由闭合跳变断开时，只触发一次播放。如果始终保持断开，不再触发播放。
4.1.4断开循环播放
单个控制触点与公共触点保持断开时，播放语音。播完一遍之后，检测触点如果仍然保持断开，则继续播放。如果多个触点符合条件，则播放最后触发的触点。

4.2 串行口和RS485通讯触发方式
4.2.1 RS485连接控制示意图

上图中BUSY信号输出忙信号，可以不接。

4.2.2 通讯协议
通过RS485总线发送下面指令，即可控制模块播放音频信息。
指令1：引导码 ＋ 段号 ＋ 结束码
0xF0 + XX + 0xFF
例：通过485总线发送下面代码：0xF0 0x01 0x02 0xFF
连续播放2段语音信息：“秦皇岛蓝马电子科技有限公司”“感谢您使用我们的产品”。
指令2：引导码 + 设备ID + 段号 + 结束码
0xF2 + ID + XX + 0xFF
注：段号为语音信息序号，软件录音时自动生成。有效值范围1-200。
段号为0时有特殊功能，中断当前正在播放的音频信息，并清除播放队列的内容。
设备ID为本语音模块设备编码，通过录音软件设定。取值范围0-255。
485网络中有多个语音模块，通过设备ID区别模块。
4.3. 节能方式
进入节能方式使整个模块进入休眠状态，此时工作电流极低，仅有0.3mA。

节能方式需满足两个条件。1、软件设置时选需中节能方式 2、模块处在工作模式（MODE脚悬空）
节能方式的触点信号需要100毫秒以上。使用串行口控制时，要先发一个字节唤醒，100毫秒后再发控制命令。
5.性能参数
工作电源电压：直流5V
最大电流：500mA
休眠电流：0.3mA
工作温度：-40～85 ℃
音频输出功率： 8欧 3W
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