手把手教学 | 安信可离线语音VC系列——出厂固件使用（SDK开源）

一、引言：离线语音技术的核心价值

在物联网（IoT）与智能硬件快速发展的背景下，离线语音交互技术因其无需依赖云端、响应速度快、隐私安全性高等优势，成为智能家居、工业控制等场景的首选方案。安信可推出的离线语音VC系列模块（如VC-01、VC-02等），基于高性能语音处理芯片，集成声学前端处理、语音识别（ASR）、自然语言处理（NLP）等功能，支持中英文及多方言识别，且提供完整的出厂固件与开源SDK，极大降低了开发门槛。

本文将从出厂固件的功能解析、SDK环境搭建、核心功能调用示例、二次开发实战四个维度，手把手指导开发者快速上手安信可离线语音VC系列模块，实现从“开箱即用”到“定制化开发”的全流程。

二、出厂固件功能解析：开箱即用的语音交互能力

1. 固件核心功能

安信可离线语音VC系列的出厂固件已预置以下功能：

• 语音唤醒：支持自定义唤醒词（如“Hi, 小安”），唤醒灵敏度可调。
• 命令词识别：内置常用控制指令（如“开灯”“关灯”“调高音量”），支持中英文混合识别。
• 响应反馈：通过串口或GPIO输出识别结果，可驱动LED、继电器等外设。
• 低功耗模式：支持待机唤醒，适用于电池供电场景。

2. 硬件连接与基础测试

步骤1：硬件连接

• 将VC模块通过USB转TTL工具连接至电脑（RX接TX，TX接RX，GND接地）。
• 供电：模块支持5V/3.3V输入，建议使用3.3V以避免电平不匹配。

步骤2：串口工具测试

• 使用串口调试工具（如Putty、XCOM）配置波特率（默认115200）、8位数据位、无校验位。
• 发送唤醒指令（如“Hi, 小安”），模块应返回“Wake Up”提示。
• 发送命令词（如“开灯”），模块通过串口输出JSON格式结果：

  {
  "command": "turn_on_light",
  "confidence": 0.95
  }

步骤3：外设控制测试

• 连接LED至模块的GPIO引脚（如GPIO16）。
• 发送“开灯”指令，观察LED是否点亮；发送“关灯”指令，观察LED是否熄灭。

三、SDK开源环境搭建：从源码到编译的全流程

1. SDK获取与结构解析

安信可官方GitHub仓库提供完整的SDK源码（[链接需替换为实际仓库地址]），目录结构如下：

vc_sdk/
├── components/       # 核心组件（ASR、NLP、音频处理）
├── examples/         # 示例代码（串口通信、外设控制）
├── docs/             # API文档与开发指南
├── tools/            # 固件烧录工具
└── README.md         # 快速入门说明

2. 开发环境配置

系统要求：Windows 10/Linux（Ubuntu 20.04+）
工具链：

• 编译器：GCC for ARM（或IAR Embedded Workbench）
• 烧录工具：Flash Download Tools（安信可定制版）
• 串口调试工具：Putty/Tera Term

步骤1：安装编译器

• 下载并安装ARM GCC Toolchain（Linux用户可通过包管理器安装：sudo apt install gcc-arm-none-eabi）。

步骤2：导入SDK工程

• 使用IDE（如Keil MDK、Eclipse）导入SDK中的示例工程（如examples/uart_demo）。
• 配置工程参数：芯片型号（如ESP32-C3）、编译选项（优化级别、调试信息）。

步骤3：编译与烧录

• 执行编译命令：

  cd vc_sdk/examples/uart_demo
  make clean && make all

• 使用烧录工具将生成的.bin文件写入模块：
  • 选择芯片型号（如ESP32-C3）。
  • 配置串口号、波特率（默认921600）。
  • 点击“Start”开始烧录。

四、核心功能调用示例：代码级实现

1. 语音唤醒功能定制

场景：修改默认唤醒词为“Hello, Voice”。
步骤：

1. 在SDK的components/asr/wakeup.c文件中找到唤醒词配置：

   #define DEFAULT_WAKEUP_WORD "Hi, 小安"

2. 修改为自定义唤醒词：

   #define DEFAULT_WAKEUP_WORD "Hello, Voice"

3. 重新编译并烧录固件。

2. 自定义命令词识别

场景：添加新命令词“播放音乐”。
步骤：

1. 在components/asr/command_list.h中定义命令词ID与字符串：
   ```c
   typedef enum {
   CMD_TURN_ON_LIGHT = 0,
   CMD_TURN_OFF_LIGHT,
   CMD_PLAY_MUSIC, // 新增命令词
   CMD_MAX
   } CommandID;

const char* command_strings[CMD_MAX] = {
“turn_on_light”,
“turn_off_light”,
“play_music” // 对应字符串
};

2. 在`components/asr/asr_engine.c`中添加命令词处理逻辑：
```c
void handle_command(CommandID cmd) {
  switch (cmd) {
    case CMD_PLAY_MUSIC:
      uart_send("Playing music...\n");
      gpio_set_level(GPIO_SPEAKER, 1);  // 控制扬声器
      break;
    // 其他命令处理...
  }
}

1. 重新编译并测试。

五、二次开发实战：从功能扩展到产品化

1. 集成WiFi功能（以ESP32-C3为例）

场景：通过WiFi将识别结果上传至服务器。
步骤：

1. 在SDK中启用WiFi组件：
   ```c

   include “esp_wifi.h”

   include “esp_http_client.h”

void wifi_init() {
esp_netif_init();
esp_event_loop_create_default();
wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
esp_wifi_init(&cfg);
esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA);
wifi_config_t sta_config = {
.sta = {
.ssid = “YOUR_SSID”,
.password = “YOUR_PASSWORD”
}
};
esp_wifi_set_config(ESP_IF_WIFI_STA, &sta_config);
esp_wifi_start();
esp_wifi_connect();
}

2. 发送HTTP请求：
```c
void send_http_request(const char* command) {
  esp_http_client_config_t config = {
    .url = "http://your-server.com/api",
    .method = HTTP_METHOD_POST,
    .buffer_size = 1024
  };
  esp_http_client_handle_t client = esp_http_client_init(&config);
  esp_http_client_set_header(client, "Content-Type", "application/json");
  char payload[128];
  sprintf(payload, "{\"command\":\"%s\"}", command);
  esp_http_client_set_post_field(client, payload, strlen(payload));
  esp_http_client_perform(client);
  esp_http_client_cleanup(client);
}

1. 在命令处理函数中调用：

   case CMD_PLAY_MUSIC:
   send_http_request("play_music");
   break;

2. 低功耗优化技巧

• 唤醒源配置：仅启用语音唤醒，禁用按键唤醒以减少待机电流。
• 动态时钟调整：在识别完成后降低CPU频率（如从160MHz降至80MHz）。
• 外设断电：非必要外设（如WiFi模块）在待机时关闭。

六、总结与资源推荐

1. 关键学习点

• 出厂固件提供了快速验证硬件功能的捷径，适合原型设计阶段。
• 开源SDK支持深度定制，需掌握芯片架构与工具链使用。
• 离线语音开发需兼顾识别准确率与资源占用（内存、CPU）。

2. 推荐资源

• 安信可官方文档中心（含数据手册、开发指南）
• ESP-IDF编程指南（ESP32系列通用参考）
• GitHub开源社区：搜索“offline voice recognition”获取更多项目案例。

通过本文的指导，开发者可快速掌握安信可离线语音VC系列模块的使用方法，从基础功能测试到高级定制开发，实现高效、稳定的语音交互解决方案。