AR1106 声源定位模组上手解析｜双麦实现 180° 闻声定位，自带 SG90 舵机驱动，嵌入式快速开发

标签：# 声源定位 #嵌入式 #STM32 #舵机 #语音模组 #硬件开发

摘要

做智能交互、语音机器人、简易安防云台项目时，很多开发者希望实现闻声转向、声源跟随功能。传统多麦阵列方案开发门槛高、算法复杂，需要主控跑 DOA 声源定位算法，调试成本很高。本文介绍芯慧创 AR1106 声源定位模组，该模组采用双麦克风阵列，板上完成声源角度解算、命令词识别、SG90 舵机驱动，通过标准串口输出角度十六进制数据，做到即插即用。本文从硬件引脚、性能参数、唤醒词规则、串口协议、应用场景以及开发注意事项完整解读，适合学生毕设、创客项目、小型智能硬件快速原型开发。

二、模组硬件基础信息

2.1 物理尺寸

• 尺寸：18mm ×16mm
• 排针间距：标准 2.54mm，可直接插面包板
• 拾音架构：双麦克风阵列，麦克风间距4cm（厂商经过优化，平衡人声定位精度与抗混响）
• 推荐麦克风参数：信噪比 70dB，灵敏度‑27dB 驻极体麦克风

2.2 引脚定义

表格

引脚	功能说明
5V	模组供电，5V 直流输入
GND	电源地，共地非常重要，串口通信必须共地
PWM	SG90 舵机 PWM 控制输出脚，直接接舵机信号线
TX	串口数据发送，模组→单片机，波特率 9600
AOUT	语言播报角度输出
IO	预留 IO 脚位，可二次扩展
MICL+ / MICL‑	左麦克风差分输入
MICR+ / MICR‑	右麦克风差分输入

⚠️注意：麦克风为差分输入，不要接单端模拟麦；单片机 RX 接模组 TX，电源务必共地，否则串口乱码、定位异常。

三、核心性能参数

3.1 声源定位性能

1. 定位角度范围：正面 180°，无明显盲区
2. 定位精度：10°，最小分辨角度 10°
3. 有效拾音距离：5 米，5 米以内，唤醒词触发后定位稳定；超过 5 米定位精度会明显下降，实际项目建议控制在 5 米以内使用。
4. 触发逻辑：命令词触发定位，普通环境噪音、无关说话不会输出角度，只有识别到预设唤醒词之后，才会输出声源角度，天然具备抗干扰能力。
5. 响应速度：唤醒词说完立刻完成定位，远距离也可以快速响应。

3.2 舵机联动能力

模组内置 SG90 舵机驱动逻辑，不需要单片机写舵机 PWM 驱动代码。识别到声源角度后，模组内部自动把声源角度换算成舵机角度信号，PWM 引脚直接输出驱动 SG90 舵机转动，转向顺滑无卡顿，支持固定声源和移动声源实时跟随。

原型开发时，直接 SG90 舵机信号线接 PWM 引脚，舵机电源可以外部供电，注意共地。

3.3 串口输出说明

• 串口波特率：9600
• 输出格式：十六进制角度数值

示例：90° 输出 0x5A；100° 输出0x64；只有唤醒词触发之后，模组才输出角度；环境噪声不会输出任何数据，不会给主控带来无效干扰。

• 对接对象：STM32、51 单片机、Arduino、PLC 等具备串口的主控设备都可以直接对接。

四、唤醒（命令词）自定义规则

模组不会识别任意声音，必须配置专属命令词（唤醒词）才会启动定位功能，命令词需要联系厂商业务人员定制，最多支持 10 条词条（唤醒词 + 免唤醒命令词合计不超过 10 条）。

定制唤醒词要遵守下面规则，否则误唤醒率会大幅升高：

1. 推荐 4‑6 个汉字，4 个字识别效果最佳；建议≥3 个字，太短容易误触发；
2. ❌禁止叠字：例如 “宝宝”“贝贝”；禁止零声母连续词汇；
3. ❌不要使用多音字；词条之间如果只差一个字，差异字尽量不要放在末尾；
4. ❌规避高频口语，例如 “你好啊”，日常对话容易误唤醒；
5. ❌禁止敏感词汇；
6. 发音要抑扬顿挫，开口响度大，发音区分度高；
7. 如果使用市面上现成公开唤醒词，版权纠纷由开发者自行承担。

小提示：唤醒词不仅仅是 “开关”，还起到降噪门限的作用，只有匹配唤醒词才启动 TDOA 定位计算，这也是该模组抗干扰的关键设计。

五、典型应用场景

1. 智能交互设备：语音机器人、互动玩具，实现闻声转头，AI 小智类设备声源追踪；
2. 简易安防监控：云台摄像头跟随声源转动，光线差的环境，作为视觉检测的补充；
3. 工业简易监测：设备异响方向监测（非高精度工业检测，仅简易场景）；
4. 毕设、创客项目：5 米以内，需要声源方位检测，希望减少算法开发工作量的原型开发。

局限提醒：该模组是正面 180° 定位，不支持 360° 全向；精度 10°，不适合对角度精度要求严苛的工业产品，适合普通民用场景。

六、开发踩坑注意事项（实战经验）

1. 共地！共地！共地！ 模组、单片机、舵机三者 GND 连在一起，否则串口乱码，舵机抖动，定位错乱；
2. 麦克风必须使用规格书推荐的差分驻极体麦，麦克风间距严格 4cm，改变间距会直接改变定位精度；
3. 使用距离尽量控制 5 米以内，超出 5 米识别与定位效果衰减明显；
4. 属于唤醒词触发式定位，环境噪音不会输出角度，调试的时候必须说出已经定制好的唤醒词，模组才会输出角度；
5. 舵机大电流建议外部独立供电，不要直接由模组 5V 引脚给舵机供电，避免电压拉低导致模组重启；
6. 定位范围只有正面 180°，模组背面声源无法识别，结构设计的时候麦克风阵列需要朝向目标检测区域；
7. 室内强混响环境（狭小密闭房间），声音反射会带来角度跳变，属于双麦 TDOA 方案共性问题，项目评估需要提前实测环境。

七、总结

AR1106 声源定位模组的设计理念就是把复杂的声源定位算法封闭在模组内部，降低嵌入式开发者的门槛。 ✅优点：

1. 体积小巧，2.54 排针，面包板友好，即插即用，不用调试 DOA 定位算法；
2. 自带 SG90 舵机驱动，原型开发可以不用主控输出 PWM；
3. 唤醒词触发定位，自带噪声抑制，普通噪音不会误输出；
4. 标准串口输出十六进制角度，兼容绝大多数单片机；
5. BOM 成本可控，适合毕设、小型智能硬件原型。

⚠️局限：

1. 仅 180° 检测，不支持 360° 全方位；
2. 定位精度 10°，5 米有效距离；
3. 唤醒词需要找厂商定制，不能本地修改词条。

如果你项目只需要正面半平面声源追踪，不想投入大量时间调试麦克风阵列与声源定位算法，AR1106 是一个性价比很高的选型。

后续可以写 Arduino/STM32 读取模组串口角度数据，控制云台的简单 demo，感兴趣可以留言。