回顧剛過去的一年，人工智能無疑是最熱的話題，如果再往前推算幾年，比如14年谷歌收購NEST、蘋果發(fā)布Homekit，智能家居一時風(fēng)頭正勁，人人都似乎看到了可以吹豬上天的風(fēng)口，但是事實(shí)毫不留情的給我們掌嘴了，從最新的數(shù)據(jù)來看，京東，阿里等國內(nèi)的在線銷售平臺上智能家居的銷量慘淡，消費(fèi)者最終也沒有為只是加了WIFI／藍(lán)牙模塊、但需要APP控制的這些無線功能的智能家居設(shè)備買單，為什么呢？

回答這個問題前，我們先來看另一組數(shù)據(jù)，亞馬遜在14年底推出的echo智能音箱，到目前還衍生出echo tap、dot這樣的簡化產(chǎn)品，最新的數(shù)據(jù)顯示，echo系列到目前至少有500多萬的銷量。從用戶反饋來看，echo提供的語音控制家居設(shè)備功能非常受歡迎，消費(fèi)者樂于為echo買單，之后的事情一切就顯得順理成章了，其它的智能家居平臺谷歌nest、飛利浦的Hue燈、三星smartthings等很多設(shè)備都已接入echo平臺，加上各種音樂、天氣、新聞、打車等服務(wù)，echo智能音箱已經(jīng)成為一個通過語音交互實(shí)現(xiàn)的智能家居新入口。

再來看開頭的問題，答案呼之欲出，語音交互式才是智能家居的未來?。?！不是我們目前接觸的這些基于WiFi／藍(lán)牙功能的智能家居產(chǎn)品不行，而是需要APP控制這種交互方式行不通，APP最適合的位置是輔助控制，主要作為配置設(shè)備上網(wǎng)、添加設(shè)備到賬號等配置工作，而控制交互當(dāng)然交給人們最方便、最自然的交互方式——語音交互。說來也有點(diǎn)諷刺，這就好比人人都在找智能家居的風(fēng)口，但是卻不知“眾里尋他千百度，驀然回首卻在燈火闌珊處”。這里，筆者大膽的預(yù)測，作為往后面向智能家居系列應(yīng)用的硬件方案都該升升級了，搭載實(shí)現(xiàn)可靠的語音交互方案勢在必行。

NUC505硬件方案

今天，本站拋磚引玉給大家推薦一款可作為語音交互智能家居方案的產(chǎn)品，由新唐推出的NUC505系列開發(fā)板。

此次NUC505開發(fā)板和新唐之前的風(fēng)格大不同，撇開了常見的紅色、綠色，黃色系列板卡，沒記錯的話首次采用了白色的PCB，第一印象仍是小巧，但是能明顯感覺的簡約不簡單。從板卡搭載的基本外設(shè)MicroSD卡座、Mic、Line in，耳機(jī)輸出等接口可以推斷出板卡具備一個完整的音頻方案。

很多時候我們拿到的新唐送出的板卡基本都是基于微控制器的最小系統(tǒng)板，所有的IO引腳都給用戶預(yù)留，這樣雖然方便工程師自己DIY，但是同樣受制于需要額外準(zhǔn)備外設(shè)模塊進(jìn)行功能測試，褒貶不一，但此次的NUC505系列板卡有了不錯的提升，估計(jì)能堵住一部分工程師的嘴。

NUC505開發(fā)板一些詳細(xì)的外設(shè)資源如下圖所示。

這里重點(diǎn)要注意下幾個地方，一個是MicroSD卡座旁邊的撥碼開關(guān)，說是Boot啟動設(shè)置開關(guān)，作用很理想，但是實(shí)際操作很坑，甚至說在燒寫和運(yùn)行程序存在著操作麻煩的來回切換的煩惱（上電使用的時候具體說明）。

另一個需要注意的是Nu－Link調(diào)試器，板子上標(biāo)識的為V3．1版本，應(yīng)該是最新的，不但可以通過撥碼開關(guān)設(shè)置串口／Nulink，還增加了USB的大容量存儲模式，類似mbed的U盤模式，不過這個功能似乎不是太健全，也沒找到更多介紹的資料。

NUC505UO13Y微控制器

當(dāng)然板子的重點(diǎn)還是這顆NUC505系列的微控制器產(chǎn)品，具體的規(guī)格型號為NUC505UO13Y，采用QFN88封裝，適合對產(chǎn)品空間敏感的應(yīng)用。

板卡上搭載的微控制器是NUC505系列中規(guī)格配置最高的一款產(chǎn)品，基于ARM Coretx－M4處理器，最大主頻支持100MHz，內(nèi)部集成了2MB的大容量存儲以及128KB SRAM，當(dāng)然，最主要的還是集成了I2S接口以及24位的音頻codec單元、數(shù)字mic、ADC、SD HOST、USB 全速／高速等接口，非常適合音頻相關(guān)的應(yīng)用。

不過從上面的產(chǎn)品列表來看，并不是所有的NUC505系列產(chǎn)品都集成了音頻codec，而此次板卡上的微控制器NUC505YO13Y確實(shí)集成了24位的sigma－delta codec，支持立體聲。另外值得提一下的，MCU還集成了一個PMOC加解碼機(jī)制，這個是新唐產(chǎn)品獨(dú)有的功能，保證了用戶程序的安全（說穿了就是防破解，防山寨）。

上電使用

NUC505開發(fā)板有四種供電方式，分別是通過外部的5V、3．3V供電接口，通過微控制器的USB供電接口以及Nu－LinkMe的供電接口。

對于工程師來說Nu－LinkMe的miniUSB接口上電比較好，集下載調(diào)試、串口、USB存儲、供電功能為一體，方便。

另外上電操作的時候還有兩個撥碼開關(guān)設(shè)置需要注意。

一個是MicroSD卡旁邊的撥碼開關(guān)SW1，其功能是設(shè)置不同的啟動方式以及下載方式，如下表所示。

使用Nu－LinkMe下載的時候需要將MicroSD卡座旁的撥碼開關(guān)S4置0，如下圖所示，新唐在板卡上設(shè)計(jì)了不同的啟動方式對工程師靈活開發(fā)有著非常重大的意思，而且通過撥碼開關(guān)的設(shè)置相對于跳帽來說會更友好，但是對于很多工程師只使用單一的啟動方式，這種設(shè)計(jì)會對他們產(chǎn)生不爽的地方就是燒寫完程序要執(zhí)行程序的運(yùn)行結(jié)果還需要來回?fù)軇娱_關(guān)、重新上電設(shè)置，很麻煩。

而另一個注意點(diǎn)是Nu－LinkMe旁邊的撥碼開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)下載調(diào)試、串口、USB存儲的設(shè)置。

串口設(shè)置

USB存儲

mbed？有這個雛形，經(jīng)了解新唐正在與ARM 簽約，未來會支持mbed，看來以后不支持mbed的板卡是一大弱勢。

雖然功能上是可以使用的，但是對著Nu－Link Me V3．1版本仍舊有不少疑問，比如說同時設(shè)置串口功能和USB存儲的時候，串口號改變了，另外串口和USB存儲功能同時使用的時候不沖突？

開發(fā)環(huán)境

NUC505支持第三方的Keil、IAR等IDE工具，推薦使用keil，官方提供的例程多數(shù)都是基于Keil的，方便工程師初期盡快上手。對于NUC505開發(fā)板，新唐提供的微控制器例程和板子的應(yīng)用程序還是比較豐富的，可能跟板卡出來也有一段時間有關(guān)系。

從之前的硬件來看，板卡主要是針對音頻的應(yīng)用，所以主要測試了一個音頻錄制以及音頻播放的功能，而聯(lián)系到文章開頭，這就是智能家居基于語音交互的初衷。

錄制的時候有一個坑，雖然板載了mic電路，但是錄制的時候只能通過Line in接口進(jìn)行，為什么？

翻下原理圖就知道了，原本這里設(shè)計(jì)的是使用Mic或者Line輸入的時候有個選擇偏置電壓的設(shè)置，但是在拿到的NUC505板卡上直接用0歐姆的電阻焊死了，這不應(yīng)該用選擇跳帽的設(shè)計(jì)更為理想嗎？如果實(shí)在要用Mic輸入的話只能重新焊接一下，但這實(shí)在麻煩。

所以直接用Line in采集聲音輸入。

串口輸出的錄制信息，采樣率率8000 Hz，16位，I2S

采集完后會在microSD卡上存儲文件，文件名和格式是 小幸運(yùn)．a(chǎn)mr（修改后的），．a(chǎn)mr格式一種音頻格式的縮寫，很多能錄音的手機(jī)生成的錄音文件均為此格式，比較小巧又比較清晰，可以說是被各大手機(jī)廠商廣泛認(rèn)可的一種保存手機(jī)錄音的格式，對人聲的采集來說還是非常不錯的。

錄制的聲音我們需要再重現(xiàn)，仍是通過NUC505開發(fā)板上的音頻編解碼功能，設(shè)置播放的文件為小幸運(yùn)．a(chǎn)mr

編譯，下載，完成后可以從串口的日志中看到播放的記錄。

高度還原人聲，效果很不錯，下次有時間的話再試試板載的Mic采集。

小結(jié)

新唐推出的NUC505開發(fā)板算是一個完整的音頻采集、播放電路，板載性價比極高的NUC505YO13Y微控制器，集成ARM Cortex－M4處理器，100MHz主頻，內(nèi)置2MB Flash、128KB SRAM的大容量存儲，獨(dú)有24位雙聲道的編解碼芯片，PMOC加解碼密機(jī)制，既具備性能，又保障安全，無論是對空間敏感的麥克風(fēng)、音頻相關(guān)的應(yīng)用產(chǎn)品，還是對于前景可期的人機(jī)交互層面的智能家居方案，NUC505都是非常有優(yōu)勢的，如果正考慮這方面應(yīng)用的工程師，不放直接找新唐申請樣品或者開發(fā)板，說不定有意想不到的驚喜。