描述

在考慮 H07R30 揚聲器模塊的演示項目時，我想到了構(gòu)建一個簡單的音樂游戲！該模塊播放的音符很少，您必須通過附帶的按鈕重復(fù)曲調(diào)。如果您的回答正確或錯誤，演講者會回復(fù)您！該游戲的編碼和播放都很有趣，并向您展示了播放音樂曲調(diào)以及存儲和播放嵌入式 WAVE 文件的示例。

細(xì)節(jié)

按鈕焊接到模塊端口（P1 到 P5）。單擊按鈕，觸發(fā)播放特定的音符。游戲有兩種模式，您可以通過按住連接到 P5 的按鈕 2 秒來循環(huán)切換它們。每當(dāng)請求模式更改時，模塊都會閃爍其 LED 指示燈并讀出模式名稱：

• 播放模式：在此模式下，模塊連續(xù)播放幾個音符。停止播放后，您需要在 10 秒內(nèi)按下正確的按鈕以重現(xiàn)完全相同的音符（注意您不需要匹配音符時間）。如果成功，模塊會閃爍其 LED 并回復(fù)“正確”，如果失敗，模塊會回復(fù)“錯誤”。之后游戲再次重復(fù)。
• 學(xué)習(xí)模式：在此模式下，您可以單擊一個按鈕來聆聽其關(guān)聯(lián)的音符并記住它。

游戲難度級別會增加您在會話中猜出的正確答案。難度級別由音符數(shù)量及其時間控制。

查看正在運行的游戲！

它是如何工作的？

該項目的最后一部分列出了創(chuàng)建和嵌入波形文件的分步指南。完成后，您就可以開始編寫您的游戲了！項目文件附在代碼部分。這是固件功能的高級描述。

FronEndTask 中超級循環(huán)之前的第一部分處理初始化。我們定義了所有按鈕，將它們與點擊事件和 P5 的按下 2 秒事件相關(guān)聯(lián)，并播放啟動芯片曲調(diào)！然后我們初始化超時定時器。

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在超級循環(huán)中，我們驗證模式是播放并且計時器已經(jīng)過期，然后我們檢查玩家是否輸入了所有正確的音符。然后，我們播放適當(dāng)?shù)牟ㄐ挝募?，LED 閃爍。如果答案成功，我們將難度級別增加一個。

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然后我們初始化所有序列并生成新的挑戰(zhàn)曲調(diào)。

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挑戰(zhàn)曲調(diào)由 1 到 5 的隨機(jī)序列生成（與端口 P1 到 P5 上的按鈕相匹配）。序列中的音符數(shù)量和音符之間的延遲受難度級別除以 5 的影響。每個音符也會在其生成后播放一次。

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負(fù)責(zé)播放音符的函數(shù)只是播放對應(yīng)于每個端口號的特定音符。請注意，匹配端口和音符完全取決于您。

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最后我們有按鈕事件的回調(diào)。單擊回調(diào)播放與此按鈕關(guān)聯(lián)的任何音符并將此音符添加到播放器序列。一旦序列計數(shù)達(dá)到挑戰(zhàn)筆記的計數(shù)，超時計時器將重置以在大約 2 秒內(nèi)觸發(fā)結(jié)果檢查。

按鈕按下回調(diào)在播放和訓(xùn)練模式之間循環(huán)。請注意，此事件是一個閉鎖事件。因此，您需要使用resetButtonEvent() API 手動重置它，否則它會一直觸發(fā)。

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在模塊中嵌入 WAVE 文件

我們可以使用模塊 MCU Flash 存儲器來存儲一些短的 WAVE 聲音文件。可用空間太小，因此您只能存儲幾秒鐘，但是-對于簡單的應(yīng)用程序-它節(jié)省了連接外部存儲（如 uSD 卡模塊）的需要。

第 1 步 - 生成您的語音 WAVE 文件

第一步是為項目中需要的演講或單詞獲取一些好的 .WAVE 文件。當(dāng)然，您可以錄制自己或其他人的聲音，您可以在線搜索文件并下載。但是，為了滿足您的具體需求，您可能需要文字轉(zhuǎn)語音服務(wù)。網(wǎng)上有很多選擇，從聲音笨拙的免費網(wǎng)站到谷歌和 IBM 超現(xiàn)實、深度學(xué)習(xí)的文本到語音引擎。這里有一些不錯的免費選項：

• https://www.text2speech.org/ 。直接下載 WAVE 文件。中等質(zhì)量。
• IBM 的 Watson 文本轉(zhuǎn)語音演示。請注意，您可以在演示中鍵入內(nèi)容并免費下載 MP3 文件（無需注冊）。只需使用任何 MP3 到 WAVE 轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換文件。

我使用 IBM 的引擎為單詞生成了四個 WAVE 文件：“學(xué)習(xí)”、“游戲”、“正確”和“錯誤”。您可以在本項目的文件部分下載它們。

第 2 步 - 將 WAVE 文件轉(zhuǎn)換為嵌入式 C 代碼

您可以使用這個不錯的免費軟件WAVToCode將 WAVE 文件轉(zhuǎn)換為 C 文件。查看他們的幫助頁面以獲取有關(guān)使用該軟件的說明。

我們模塊中的 DAC 僅接受 8 位或 12 位樣本，但該軟件生成 8、16 和 24 位樣本。將每個文件加載到軟件中，為每個通道的位數(shù)選項選擇“8 位”，然后單擊“混合” 。然后使用鼠標(biāo)按鈕在波浪前后添加兩個標(biāo)記以刪除空白部分。從菜單工具中，您可以收聽混合波，然后從菜單文件中將其轉(zhuǎn)換為 C文件。為輸出選擇無符號。從該轉(zhuǎn)換器生成的原始 C 文件可在標(biāo)有“orig_”的文件部分中找到。

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注意：如果模塊中波形音量偏低，需要將autoscale選項設(shè)置為Normalize 。

第 3 步 - 修改您的 wave C 文件以包含在模塊項目中

您需要對 wave C 文件進(jìn)行一些小的編輯，然后才能在揚聲器模塊項目中使用它們：

• 將unsigned char替換為?const uint8_t 。
• 刪除?#define NUM_ELEMENTS行并添加定義?#include "wave.h"。
• 用有意義的定義替換數(shù)組?，例如，data[NUM_ELEMENTS]waveByteCode_Correct[WAVEBYTECODE_CORRECT_LENGTH]

第 4 步 - 克隆一個空的 H07R30 項目并添加 wave C 文件

在此處從其存儲庫中克隆模塊項目。在文件夾User中，刪除所有 C 文件（main.c 除外）并在其中添加 wave C 文件。然后打開uVision項目，將修改后的wave C文件添加到項目樹中的User虛擬文件夾中。

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第 5 步 - 將波浪定義添加到項目中

在 wave.h 中：

• 更新波形文件的數(shù)量。
• 用您的波形文件的波長定義替換波長定義。
• 將波形分辨率（每個樣本的位數(shù)）定義替換為波形文件的定義（通常為 8）。
• 將波形速率（每秒樣本）定義替換為您的波形文件（文件比特率 / 8）的定義。
• 導(dǎo)出 main.c 中定義的波形數(shù)組

在 main.c 中：

• 定義波陣列、它們的長度和分辨率陣列。
• 為每一波添加文字描述。

然后編譯并確保 MCU 中有足夠的 Flash 來存儲你所有的波浪！當(dāng)前帶有 128KB 閃存的模塊最多可以存儲大約 42000 個樣本（8 位/樣本）。

注 1 ：要找出程序的當(dāng)前閃存大小，請在單擊“全部編譯”時將代碼和 RO 數(shù)據(jù)顯示的數(shù)字相加。您也可以雙擊項目樹中的 Module 1 來查看內(nèi)存映射。向下滾動到接近尾部，您會發(fā)現(xiàn)當(dāng)前模塊的總 RO 大小應(yīng)該小于 128K。

注意 2 ：您可以增加編譯器的優(yōu)化級別（如果它還不是 O1 或更高）以獲得更多的閃存空間來存儲您的 wave。從 uVision Options for Target >> C/C++ >> Optimization，選擇 Level 1 (O1) 并重新編譯，這應(yīng)該可以為您節(jié)省大約 10-15k 的 Flash。有時如果接近 Flash 限制，程序?qū)o法編譯或加載，因此您必須提高優(yōu)化級別。

第 6 步 - 最后使用嵌入的 wave！

使用以下 API 播放您的波浪：

PlayWave("play", 1, 0);

您可以在其中定義波形字符串名稱、重復(fù)次數(shù)和重復(fù)之間的毫秒延遲。

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