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语音通话

一、音频应用-通话(VoLTE)概述

Air724UG 模块的 4G 通信功能,通过 VoLTE 技术实现高清语音通话。在通话过程中,声音信号通过 MIC 捕捉并转换为数字音频数据,经 4G 网络实时传输至对方设备。同时,Air724UG 支持扬声器(Speaker)输出、耳机(Headset)输出以及听筒(Handset)输出等多种音频输出模式,确保用户在不同场景下都能获得清晰的通话体验。这一应用广泛适用于物联网设备中的远程通信、语音交互等场景,为用户提供便捷、高效的通话服务。

二、准备硬件环境

“古人云:‘工欲善其事,必先利其器。’在深入介绍本功能示例之前,我们首先需要确保以下硬件环境的准备工作已经完成。”

2.1 Air724UG 开发板

本 demo 使用的是 Air724UG_A14 开发板,如下图所示:

点击链接购买:EVB_Air724UG_A14 开发板淘宝购买链接

此开发板的详细使用说明参考:Air724UG 产品手册中的开发板硬件资料中《EVB_Air724UG_A14 开发板使用说明.pdf》;开发板使用过程中遇到任何问题,可以直接参考这份使用说明 pdf 文档。

2.2 SIM 卡

请准备一张可正常上网的 SIM 卡,该卡可以是物联网卡(一般不能支持)或您的个人手机卡。

特别提醒:请确保 SIM 卡未欠费且网络功能正常,以便顺利进行后续操作。

2.3 PC 电脑

请准备一台配备 USB 接口且能够正常上网的电脑。

电脑操作系统为:WIN7以及以上版本的WINDOWS系统。

2.4 小喇叭

点击链接购买:小喇叭

2.5 数据通信线

请准备一根用于连接 EVB_Air724UG_A14 开发板和 PC 电脑的数据线,该数据线将实现业务逻辑的控制与交互。

  • USB 数据线:此数据线不仅用于为测试板供电,还用于查看数据日志。其一端为 Micro-B 接口(俗称老安卓口),用于连接 EVB_Air724UG_A14 开发板;另一端为标准 USB 接口,连接 PC 电脑。

2.6 组装硬件环境

2.6.1 请按 SIM 卡槽指示方向正确插入 SIM 卡,避免插反损坏

通常,插入 SIM 卡的步骤如下:

  • 将 SIM 卡的金属卡槽下滑打开。
  • 平稳地将 SIM 卡放入卡槽。
  • 上滑关闭卡槽。

2.6.2 USB 数据线,连接电脑和 EVB_Air724UG_A14 开发板,如下图所示:

2.6.3 小喇叭和 EVB_Air724UG_A14 开发板连接,如下图所示:

三、准备软件环境

“凡事预则立,不预则废。”在详细阐述本功能示例之前,我们需先精心筹备好以下软件环境。

3.1 Luatools 工具

要想烧录 LuatOS 固件到 4G 模组中,需要用到合宙的强大的调试工具:Luatools;

下载地址:Luatools v3 下载调试工具

Luatools 工具集具备以下几大核心功能:

  • 一键获取最新固件:自动连接合宙服务器,轻松下载最新的合宙模组固件。
  • 固件与脚本烧录:便捷地将固件及脚本文件烧录至目标模组中。
  • 串口日志管理:实时查看模组通过串口输出的日志信息,并支持保存功能。
  • 串口调试助手:提供简洁的串口调试界面,满足基本的串口通信测试需求。

Luatools 下载之后, 无需安装,放入新建的文件夹后点击 Luatools_v3.exe 运行,出现如下界面,就代表 Luatools 安装成功了:

3.2 烧录代码

首先要说明一点: 脚本代码, 要和固件的 LuatOS-Air_V4030_RDA8910_TTS_NOLVGL_FLOAT.pac(注:支持 LCD,字库,图片,TTS,WIFI Scan,SD 卡,VOLTE) 文件一起烧录。

整体压缩文件:内含有四个文件,如图所示。

3.2.1 压缩文件:完整文件包

右键点我,另存为,下载完整压缩文件包

3.2.2 找到烧录的固件文件

官网下载,底层 core 下载地址:LuatOS 底层 core 注:本 demo 使用如图所示固件

3.2.3 正确连接电脑和 4G 模组电路板

使用带有数据通信功能的数据线,不要使用仅有充电功能的数据线;

3.2.4 识别 4G 模组的 BOOT 引脚

在下载之前,要用模组的 BOOT 引脚触发下载

具体到 EVB_Air724UG_A14 开发板,

  • 当我们模块没开机时,按着下载模式键然后长按开机键开机。
  • 当我们模块开机时,按着下载模式键然后点按重启键即可。

3.2.5 识别电脑的正确端口

判断是否进入 BOOT 模式:

  • 模块上电,如果是正常开机运行(没有进入boot下载模式),此时在电脑的设备管理器中,查看串口设备,如下图所示(会出现3个或者4个端口):

  • 先按下载模式再按一下重启,会出现一个端口表示进入了 BOOT 下载模式,如下图所示:

  • 一旦进入了boot下载模式,表示硬件连接上已经处于就绪状态,此时就可以使用Luatools工具进行烧录了!

3.2.6 新建项目

首先,确保你的 Luatools 的版本大于或者等于 3.0.6 版本.

在 Luatools 的左上角上有版本显示的,如图所示:

Luatools 版本没问题的话, 就点击 Luatools 右上角的“项目管理测试”按钮,如下图所示:

这时会弹出项目管理和烧录管理的对话框,如下图:

3.2.7 开始烧录

  • 选择 Air724ug 开发板对应的底层 core 和 main.lua 脚本文件。下载到板子中。

  • 一直按下载模式按键,再按一下重启,然后点击下载底层和脚本,如图所示:

  • 出现如图所示,表示已进入 BOOT 模式,可以松开下载模式按键,等待下载完成。

  • 下载完成,如图所示

四、音频应用-通话(VoLTE)基本用法

4.1 本教程实现的功能定义:

  • CC 库在 EVB_Air724UG_A14-LuatOS 中扮演了关键角色,它提供了一种高效、灵活且用户友好的呼叫控制解决方案。本次介绍的目标是帮助开发者迅速了解并精通 CC 库的 API 接口,以便在 VoLTE 通话中实现精确的呼叫管理和控制功能。

4.2 文章内容引用

4.3 API 接口详解

4.3.1 cc.anyCallExist()

解说: cc.anyCallExist 用于检查当前是否存在任何活动的通话。这个 API 不需要任何参数。

参数:

返回值:

  • 布尔值(truefalse):如果存在活动的通话,则返回 true;否则返回 false

举例:

-- 检查是否有活动的通话  
local isCallExist = cc.anyCallExist()  
if isCallExist then  
    print("存在活动的通话")  
else  
    print("没有活动的通话")  
end

4.3.2 cc.getState(num)

解说: cc.getState 用于获取指定通话的状态。它接收一个通话标识符(可能是通话句柄或电话号码,具体取决于实现)作为参数,并返回一个表示通话状态的值(通常是枚举或常量)。

参数:

  • num:通话标识符(电话号码)。

返回值:

  • 通话状态值(枚举或常量):表示指定通话的当前状态,如空闲、来电、正在拨打、已接通、保持等。

举例:

local  CC_STATE_IDLE = 0    -- 无通话  
local  CC_STATE_INCOMING = 1     -- 来电  
local  CC_STATE_DIALING = 2     -- 正在拨打  
local  CC_STATE_CONNECTED = 3    -- 已接通  
local  CC_STATE_HELD   = 4         -- 保持状态  

-- 获取通话状态  
local state = cc.getState(callHandle)  
if state == CC_STATE_CONNECTED then  
    print("通话已接通")  
elseif state == CC_STATE_INCOMING then  
    print("有来电")  
else  
    print("通话状态:" .. state)  
end

4.3.3 cc.dial(num, delay)

解说: cc.dial 用于拨打一个电话号码。它接收两个参数:要拨打的电话号码和一个可选的延迟时间(以秒为单位),在拨打之前可以等待一段时间。

参数:

  • num:要拨打的电话号码。
  • delay(可选):可选参数,默认为0 延时 delay 毫秒后,才发起呼叫。

返回值:

  • bool result,true 表示允许发送 at 命令拨号并且发送 at,false 表示不允许 at 命令拨号。

举例:

-- 立即拨打号码  
cc.dial("110086")  

-- 或在3秒后拨打号码  
cc.dial("10086", 30)

4.3.4 cc.hangUp(num)

解说: cc.hangUp 用于挂断指定通话。它通常接收一个通话标识符(如通话句柄或电话号码)作为参数,尽管在某些实现中可能不需要参数(如果只有一个活动通话)。

参数:

  • num(可选):号码,若指定号码通话状态不对,则直接退出,不会执行挂断,若挂断时会挂断所有电话。

返回值:

  • 无。

举例:

-- 挂断通话  
cc.hangUp("10086")

4.3.5 cc.dtmfDetect(enable, sens)

解说: cc.dtmfDetect 用于启用或禁用双音多频(DTMF)信号的检测。它接收两个参数:一个布尔值表示是否启用检测,以及一个可选的灵敏度值。

参数:

  • enable可选参数,默认为nil true 使能,false 或者 nil 为不使能。
  • sens(可选):可选参数,默认为3 灵敏度,最灵敏为 1。

返回值:

  • 无。

举例:

cc.dtmfDetect(true, 2)

4.3.6 cc.accept(num)

解说: cc.accept 用于接听传入的通话。它通常接收一个通话标识符作为参数,尽管在某些实现中可能不需要(因为通常只有一个传入的通话等待接听)。

参数:

  • num(可选):号码,若指定号码通话状态不对,则直接退出,不会接通。

返回值:

举例:

-- 接听来电  
cc.accept("10086")

4.3.7 cc.transVoice(data, loop, downLinkPlay)

解说: cc.transVoice 通话中发送声音到对端,必须是 12.2K AMR 格式。

参数:

  • data:12.2K,AMR 格式的数据。
  • loop可选参数,默认为nil 是否循环发送,true 为循环,其余为不循环。
  • downLinkPlay可选参数,默认为nil 声音是否在本端播放,true 为播放,其余为不播放。

返回值:

  • 布尔值或状态码:表示传输操作是否成功启动。具体返回值可能因实现而异。

举例:

-- 传输语音数据(具体参数和用途可能因实现而异)  
cc.transVoice(voiceData, true, false)

4.3.8 cc.sendDtmf(str, playtime, intvl)

解说: cc.sendDtmf 用于在通话中发送双音多频(DTMF)信号。它接收三个参数:一个包含 DTMF 字符的字符串,每个字符的播放时间,以及字符之间的间隔。

参数:

  • str:dtmf 字符串,仅支持数字、ABCD*#。
  • playtime可选参数,默认为100 每个 dtmf 播放时间,单位毫秒。
  • intvl可选参数,默认为100 两个 dtmf 间隔,单位毫秒。

返回值:

举例

-- 发送DTMF信号“1234”,每个字符播放500毫秒,间隔100毫秒  
cc.sendDtmf("1234", 500, 100)

五、音频应用整体演示

5.1 音频应用-录音成果演示与深度解析:视频 + 图文全面展示

5.1.1 成果运行精彩呈现

5.1.2 完整实例深度剖析

-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息
PROJECT = "call_demo"
VERSION = "1.0.0"

require "sim"
require "sys"
require"cc"
require"audio"
require"common"
require "net"
require"powerKey"
require "netLed"

--每1分钟查询一次GSM信号强度
--每1分钟查询一次基站信息
net.startQueryAll(60000, 60000)

--此处关闭RNDIS网卡功能
--否则,模块通过USB连接电脑后,会在电脑的网络适配器中枚举一个RNDIS网卡,电脑默认使用此网卡上网,导致模块使用的sim卡流量流失
--如果项目中需要打开此功能,把ril.request("AT+RNDISCALL=0,1")修改为ril.request("AT+RNDISCALL=1,1")即可
--注意:core固件:V0030以及之后的版本、V3028以及之后的版本,才以稳定地支持此功能
ril.request("AT+RNDISCALL=0,1")
--打开 VOLTE功能
ril.request("AT+SETVOLTE=1")

--加载网络指示灯和LTE指示灯功能模块
--根据自己的项目需求和硬件配置决定:1、是否加载此功能模块;2、配置指示灯引脚
--合宙官方出售的Air720U开发板上的网络指示灯引脚为pio.P0_1,LTE指示灯引脚为pio.P0_4

pmd.ldoset(2,pmd.LDO_VLCD)
netLed.setup(true,pio.P0_1,pio.P0_4)
--网络指示灯功能模块中,默认配置了各种工作状态下指示灯的闪烁规律,参考netLed.lua中ledBlinkTime配置的默认值
--如果默认值满足不了需求,此处调用netLed.updateBlinkTime去配置闪烁时长

powerKey.setup(3000,function() end, function() sys.publish("POWER_KEY_IND") end)

--来电铃声播放协程ID
local coIncoming

local function callVolTest()
    local curVol = audio.getCallVolume()
    curVol = (curVol>=7) and 1 or (curVol+1)
    log.info("testCall.setCallVolume",curVol)
    audio.setCallVolume(curVol)
end
-- audiocore.streamplay
--通话中向对方播放音频回调函数
local function testAudioStream(streamType)
    sys.taskInit(
        function()
            while true do
                tStreamType = streamType
                log.info("AudioTest.AudioStreamTest", "AudioStreamPlay Start", streamType)
                local tAudioFile =
                {
                    [audiocore.AMR] = "tip.amr",
                    [audiocore.SPX] = "record.spx",
                    [audiocore.PCM] = "alarm_door.pcm",
                    [audiocore.MP3] = "sms.mp3"
                }
                local fileHandle = io.open("/lua/" .. tAudioFile[streamType], "rb")
                if not fileHandle then
                    log.error("AudioTest.AudioStreamTest", "Open file error")
                    return
                end

                while true do
                    local data = fileHandle:read(streamType == audiocore.SPX and 1200 or 1024)
                    if not data then 
                        fileHandle:close() 
                        while audiocore.streamremain() ~= 0 do
                            sys.wait(20)    
                        end
                        sys.wait(1000)
                        audiocore.stop() --添加audiocore.stop()接口,否则再次播放会播放不出来
                        log.warn("AudioTest.AudioStreamTest", "AudioStreamPlay Over")
                        return 
                    end

                    local data_len = string.len(data)
                    local curr_len = 1
                    while true do
                        curr_len = curr_len + audiocore.streamplay(tStreamType,string.sub(data,curr_len,-1),audiocore.PLAY_VOLTE)
                        if curr_len>=data_len then
                            break
                        elseif curr_len == 0 then
                            log.error("AudioTest.AudioStreamTest", "AudioStreamPlay Error", streamType)
                            return
                        end
                        sys.wait(10)
                    end
                    sys.wait(10)
                end  
            end
        end
    )
end

--- “通话已建立”消息处理函数
-- @string num,建立通话的对方号码
-- @return 无
local function connected(num)
    log.info("testCall.connected")
    coIncoming = nil
    --通话中设置mic增益,必须在通话建立以后设置
    --audio.setMicGain("call",7)
    --通话中音量测试
    sys.timerLoopStart(callVolTest,5000)
    --通话中向对方播放TTS测试
    audio.play(7,"TTS","通话中TTS测试",7,nil,true,2000)
    --通话中向对方播放音频
    --[[
    audio.setVolume(2)
    log.info("AudioTest.AudioStreamTest.AMRFilePlayTest", "Start")
    testAudioStream(audiocore.AMR)   
    ]] 
    --110秒之后主动结束通话
    sys.timerStart(cc.hangUp,110000,num)
end

--- “通话已结束”消息处理函数
-- @string discReason,通话结束原因值,取值范围如下:
--                                     "CHUP"表示本端调用cc.hungUp()接口主动挂断
--                                     "NO ANSWER"表示呼出后,到达对方,对方无应答,通话超时断开
--                                     "BUSY"表示呼出后,到达对方,对方主动挂断
--                                     "NO CARRIER"表示通话未建立或者其他未知原因的断开
--                                     nil表示没有检测到原因值
-- @return 无
local function disconnected(discReason)
    coIncoming = nil
    log.info("testCall.disconnected",discReason)
    sys.timerStopAll(cc.hangUp)
    sys.timerStop(callVolTest)
    audio.stop()
end

--- “来电”消息处理函数
-- @string num,来电号码
-- @return 无
local function incoming(num)
    log.info("testCall.incoming:"..num)

    if not coIncoming then
        coIncoming = sys.taskInit(function()
            --audio.play(1,"TTS","来电话啦",4,function() sys.publish("PLAY_INCOMING_RING_IND") end,true)
            audio.play(1,"FILE","/lua/call.mp3",4,function() sys.publish("PLAY_INCOMING_RING_IND") end,true)
            sys.waitUntil("PLAY_INCOMING_RING_IND")
        end)
        sys.subscribe("POWER_KEY_IND",function() audio.stop(function() cc.accept(num) end) end)
    end

    --[[
    if not coIncoming then
        coIncoming = sys.taskInit(function()
            for i=1,7 do
                --audio.play(1,"TTS","来电话啦",i,function() sys.publish("PLAY_INCOMING_RING_IND") end)
                audio.play(1,"FILE","/lua/call.mp3",i,function() sys.publish("PLAY_INCOMING_RING_IND") end)
                sys.waitUntil("PLAY_INCOMING_RING_IND")
            end
            --接听来电
            --cc.accept(num)
        end)

    end]]
    --接听来电
    --cc.accept(num)


end
-- "此处填写自己要拨打的电话号码"
mynumber =  "10086" 
--- “通话功能模块准备就绪””消息处理函数
-- @return 无
local function ready()
    log.info("tesCall.ready")
    --呼叫10086
    sys.timerStart(cc.dial,10000,mynumber)
end

--- “通话中收到对方的DTMF”消息处理函数
-- @string dtmf,收到的DTMF字符
-- @return 无
local function dtmfDetected(dtmf)
    log.info("testCall.dtmfDetected",dtmf)
end

--订阅消息的用户回调函数
--sys.subscribe("CALL_READY",ready)
sys.subscribe("NET_STATE_REGISTERED",ready)
sys.subscribe("CALL_INCOMING",incoming)
sys.subscribe("CALL_CONNECTED",connected)
sys.subscribe("CALL_DISCONNECTED",disconnected)
cc.dtmfDetect(true)
sys.subscribe("CALL_DTMF_DETECT",dtmfDetected)

--启动系统框架
sys.init(0, 0)

-- 用户代码已结束---------------------------------------------
-- 结尾总是这一句
sys.run()
-- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!

六、总结

CC 库的通话管理 API 接口共同构成了通话控制的核心功能,使开发者能够高效地管理通话的启动、挂断、接听、参数配置以及附加的通话处理功能。通过合理利用这些接口,开发者可以构建出具备出色通话体验的应用程序,满足用户在多种通话场景下的需求。同时,也需关注接口之间的协同配合,以确保通话功能的流畅性和可靠性。

七、常见问题

  • 打不了电话,确认能不能正常注册上网络,有没有欠费。确认卡是否开通 VOLTE 功能, 只有开通 VOLTE 功能才能进行语音通话。固件是否支持 VOLTE 功能,固件需要支持 VOLTE 功能。注:建议使用手机卡测试,普通物联网卡可能不支持 VOLTE 功能。
  • audio.setMicGain()通话中设置 mic 增益,必须在通话建立以后设置。
  • 暂不支持视频通话,且因为只有 30W 像素,效果较差。

八、扩展

通话过程中给对端播放音频文件:demo 有案例打开代码中注掉的部分即可进行测试,如图所示。

给读者的话

本篇文章由永仔开发;

本篇文章描述的内容,如果有错误、细节缺失、细节不清晰或者其他任何问题,总之就是无法解决您遇到的问题;

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