CN209343770U - 一种基于LoRa模块的语音通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于LoRa模块的语音通信系统，一种基于LoRa模块的语音通信系统，包括用于数据传输和传送的MCU处理器、用于将语音信号处理解码的自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块，所述MCU处理器为STM32F103R6T6单片机，MCU处理器分别与电源模块、自适应声码器模块、LoRa模块及外围电路电性连接；自适应声码器模块分别与麦克、喇叭连接；所述LoRa模块与天线连接；本实用新型运用了LoRa模块实现了语音的低能耗、远距离传输，体积小、能耗低，抗干扰、通信稳定，管理控制简单便捷，造价低，降低了使用和维护成本，提高了使用范围。

Description

一种基于LoRa模块的语音通信系统

技术领域

本实用新型涉及语音通信技术领域，具体涉及一种基于LoRa模块的语音通信系统。

背景技术

目前的话音通信方法一般依靠网络、短波等技术，它存在着频率利用率低、相互干扰严重、业务功能单一、通信不太稳定和管理控制较困难且功耗高，宽带的利用率低等缺点，市面上最常见的数字语音调制方式常用psk或fsk等数字调制方式，虽然有效减少了干扰，但是仍然无法解决损耗大的问题，发射功率在1W以上，接收功率在150mW，通信距离严重受限，增加距离还是得用较高的发射功率和更高效的天线，显然，目前急需一种功耗低、传输距离远的语音通信系统。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服上述不足，提供一种基于LoRa模块的语音通信系统。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种基于LoRa模块的语音通信系统，包括用于数据传输和传送的MCU处理器、用于将语音信号处理解码的自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块；

所述MCU处理器为STM32F103R6T6单片机，MCU处理器分别与电源模块、自适应声码器模块、LoRa模块及外围电路电性连接；LORA模块包括AS30-TTL100无线串口模块，LORA模块的输入MCU处理器连接，以接收处理器输出的语音数据信息，输出与天线连接，通过天线将数据信息发送出去；

MCU处理器的VDDA、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4接3.3V的电源供电，电源模块包括降压转换模块、降压稳压模块，AMS1117-3.3V提供稳压功能；VSSA、VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4接地，OSC_IN/PD0、OSC_OUT/PD1接8M晶振；NRST接复位按键电路； PA4接RESETN、PA5接ERR、PA6接DPE、PA7接CHP_WRN、PA8接CHP_EDN、PC0接D0、PC1接D1、PC2接D2、PC3接D3、PC4接D4、PC5接D5、PC6接D6、PC9接D7，连通AMBE_1000自适应声码器模块，读取自适应声码器中处理过的语音信号；PB10接USART3_TX、PB11接USART3_RX,连通TTL转RS232电平转换模块；PC7接MD0、PC8接MD1、PA9接LORA_RXD、PA10接LORA_TXD、PA11接LORA_AUX,连通AS30-TTL100无线串口模块；PA2接USART2_TX、PA3接USART2_RX、PA13接SWDIO、PA14接SWCLK，连通串行总线调试接口；

所述自适应声码器模块分别与麦克、喇叭连接；

所述LoRa模块与天线连接。

优选的，所述天线根据需要可选择功率为100mw或 1W。

优选的，所述MCU处理器、自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块集成在同一块PCB板上，体积小，管理功能强大，便于维护。

优选的，所述电源模块包括锂电池。

本实用新型的有益效果：提供一种不同于现有技术的硬件配置，运用了LoRa模块实现了语音的低能耗、远距离传输，体积小、能耗低，抗干扰、通信稳定，管理控制简单便捷，造价低，降低了使用和维护成本，提高了使用范围。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的工作流程图；

图3为本实用新型MCU处理器的结构示意图；

图4为本实用新型自适应声码器的结构示意图；

图5为本实用新型LoRa模块的结构示意图；

图6为本实用新型电平转换模块的结构示意图；

图7为本实用新型电源模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1-7所示的一种基于LoRa模块的语音通信系统，包括用于数据传输和传送的MCU处理器、用于将语音信号处理解码的自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块；

本实施例中MCU处理器的内部结构图如图3所示，自适应声码器的结构示意图如图4所示，LoRa模块的结构示意图如图5所示，工作中电平转换模块的结构示意图如图6所示，电源模块的结构示意图如图6所示。

所述MCU处理器为STM32F103R6T6单片机，MCU处理器分别与电源模块、自适应声码器模块、LoRa模块及外围电路电性连接；LORA模块包括AS30-TTL100无线串口模块，LORA模块的输入MCU处理器连接，以接收处理器输出的语音数据信息，输出与天线连接，通过天线将数据信息发送出去，与原有技术相比降低了传输功耗与干扰，增加了传输距离；

MCU处理器的VDDA、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4接3.3V的电源供电，电源模块包括降压转换模块、降压稳压模块，AMS1117-3.3V提供稳压功能；VSSA、VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4接地，OSC_IN/PD0、OSC_OUT/PD1接8M晶振；NRST接复位按键电路； PA4接RESETN、PA5接ERR、PA6接DPE、PA7接CHP_WRN、PA8接CHP_EDN、PC0接D0、PC1接D1、PC2接D2、PC3接D3、PC4接D4、PC5接D5、PC6接D6、PC9接D7，连通AMBE_1000自适应声码器模块，读取自适应声码器中处理过的语音信号； PC7接MD0、PC8接MD1、PA9接LORA_RXD、PA10接LORA_TXD、PA11接LORA_AUX,连通AS30-TTL100无线串口模块；PB10接USART3_TX、PB11接USART3_RX,连通TTL转RS232电平转换模块；PA2接USART2_TX、PA3接USART2_RX、PA13接SWDIO、PA14接SWCLK，连通串行总线调试接口；

所述自适应声码器模块分别与麦克、喇叭连接；

所述LoRa模块与天线连接。

所述天线根据需要可选择功率为： 100mw或 1W。

所述MCU处理器、自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块集成在同一块PCB板上，体积小，管理功能强大，便于维护。

所述电源模块包括锂电池。

工作原理：

语音信息传输分为发送和接收两部分，

发送部分原理：语音信息通过麦克读入到声码器中，通过声码器对语音信号的特征参量加以处理，然后把数据读入到MCU处理器当中，在MCU处理器中进行再次处理，然后通过LoRa模块、天线发送出去。

接受部分原理：LoRa模块接收到信号，发送到MCU处理器，判断是否语音信息，对语音信息要进行解码，再次封装处理，然后传输到声码器中，经过声码器的译码、分析处理，最后通过喇叭播放。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于LoRa模块的语音通信系统，其特征在于：包括MCU处理器、自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块；

所述MCU处理器为STM32F103R6T6单片机，MCU处理器分别与电源模块、自适应声码器模块、LoRa模块及外围电路电性连接；LORA模块包括AS30-TTL100无线串口模块，MCU处理器的VDDA、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4接3.3V的电源供电，电源模块包括降压转换模块、降压稳压模块，AMS1117-3.3V提供稳压功能；VSSA、VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4接地，OSC_IN/PD0、OSC_OUT/PD1接8M晶振；NRST接复位按键电路； PA4接RESETN、PA5接ERR、PA6接DPE、PA7接CHP_WRN、PA8接CHP_EDN、PC0接D0、PC1接D1、PC2接D2、PC3接D3、PC4接D4、PC5接D5、PC6接D6、PC9接D7，连通AMBE_1000自适应声码器模块； PC7接MD0、PC8接MD1、PA9接LORA_RXD、PA10接LORA_TXD、PA11接LORA_AUX,连通AS30-TTL100无线串口模块；PB10接USART3_TX、PB11接USART3_RX,连通TTL转RS232电平转换模块；PA2接USART2_TX、PA3接USART2_RX、PA13接SWDIO、PA14接SWCLK，连通串行总线调试接口；

所述自适应声码器模块分别与麦克、喇叭连接；

所述LoRa模块与天线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa模块的语音通信系统，其特征在于：所述天线功率为： 100mw或 1W。

3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa模块的语音通信系统，其特征在于：所述MCU处理器、自适应声码器模块、LoRa模块、天线、麦克、喇叭、外围电路及电源模块集成在同一块PCB板上。

4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa模块的语音通信系统，其特征在于：所述电源模块包括锂电池。