lc-smartX/lc/speaker.go

package lc

import (
	"bytes"
	"encoding/binary"
	"encoding/hex"
	"errors"
	"fmt"
	"io"
	"sync"
	"time"

	"github.com/tarm/serial"
	"golang.org/x/text/encoding/simplifiedchinese"
	"golang.org/x/text/transform"
)

// Loudspeaker 扬声器接口
type Loudspeaker interface {
	Speak(txt string)
}

// IpCast 串口语音播报实现（核心：播放中丢弃请求+仅空闲时接收+无缓存）
type IpCast struct {
	Port       string        // 串口端口（外部传入）
	Baud       int           // 波特率（固定为115200）
	serialPort *serial.Port  // 串口连接实例
	mu         sync.Mutex    // 全局互斥锁（保护isPlaying/串口操作）
	idleChan   chan struct{} // 芯片空闲通知通道
	isClosed   bool          // 串口是否已关闭
	isPlaying  bool          // 标记是否正在播放语音（核心控制字段）
}

// NewIpCast 初始化串口语音播报实例
// prot: 串口端口（如"/dev/ttyUSB0"）
func NewIpCast(prot string) *IpCast {
	s := &IpCast{
		Port:      prot,
		Baud:      115200,
		idleChan:  make(chan struct{}, 1), // 缓冲通道避免阻塞
		isClosed:  false,
		isPlaying: false, // 初始为未播放状态
	}
	// 初始化串口
	if err := s.Reconnect(); err != nil {
		fmt.Printf("串口初始化失败: %v\n", err)
	}
	// 启动后台监听协程
	go s.listenSerialResponse()
	return s
}

// Reconnect 重连串口（加锁保护+标记串口状态）
func (ip *IpCast) Reconnect() error {
	ip.mu.Lock()
	defer ip.mu.Unlock()

	// 标记串口为关闭状态
	ip.isClosed = true
	if ip.serialPort != nil {
		_ = ip.serialPort.Close()
		ip.serialPort = nil
	}

	// 配置串口参数
	cfg := &serial.Config{
		Name:        ip.Port,
		Baud:        ip.Baud,
		Size:        8,
		Parity:      serial.ParityNone,
		StopBits:    1,
		ReadTimeout: time.Millisecond * 200, // 减少EOF报错频率
	}

	port, err := serial.OpenPort(cfg)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("打开串口失败: %w", err)
	}

	ip.serialPort = port
	ip.isClosed = false // 标记串口可用
	fmt.Println("串口重连成功")
	return nil
}

// clearIdleChan 清空空闲通道所有残留信号（避免旧信号干扰）
func (ip *IpCast) clearIdleChan() {
	for {
		select {
		case <-ip.idleChan:
		default:
			return
		}
	}
}

// listenSerialResponse 后台监听串口返回（仅处理0x41/0x4F，清空残留信号）
func (ip *IpCast) listenSerialResponse() {
	buf := make([]byte, 64)
	for {
		// 串口未就绪时低频轮询
		if ip.isClosed || ip.serialPort == nil {
			time.Sleep(time.Second * 1)
			continue
		}

		n, err := ip.serialPort.Read(buf)
		// 忽略EOF和读取超时（正常无数据场景）
		if err != nil {
			switch {
			case err == io.EOF:
				continue
			case err.Error() == "serial: read timed out":
				continue
			default:
				fmt.Printf("串口读取异常: %v\n", err)
				ip.mu.Lock()
				ip.isClosed = true
				ip.mu.Unlock()
			}
			continue
		}

		if n == 0 {
			continue
		}

		// 解析返回字节
		recvBytes := buf[:n]
		fmt.Printf("串口返回原始字节（十六进制）: %s\n", hex.EncodeToString(recvBytes))
		for _, b := range recvBytes {
			switch b {
			case 0x41:
				fmt.Println("<---- 41  接收成功")
			case 0x4F:
				fmt.Println("<---- 4F  芯片空闲")
				// 清空残留信号后发送新的空闲标记
				ip.clearIdleChan()
				ip.idleChan <- struct{}{}
			}
		}
	}
}

// Speak 发送语音指令（核心逻辑：播放中丢弃请求+仅空闲时接收+无缓存）
func (ip *IpCast) Speak(txt string) {
	// 1. 加锁检查播放状态，核心控制逻辑
	ip.mu.Lock()
	// 若正在播放，直接丢弃当前雷达触发请求
	if ip.isPlaying {
		fmt.Printf("语音正在播放中，丢弃雷达触发请求：%s\n", txt)
		ip.mu.Unlock()
		return
	}
	// 标记为正在播放（后续只有收到0x4F才会重置）
	ip.isPlaying = true
	ip.mu.Unlock()

	// 2. 函数退出时保证重置播放状态（无论成功/失败/超时）
	defer func() {
		ip.mu.Lock()
		ip.isPlaying = false
		ip.mu.Unlock()
		fmt.Println("语音播放流程结束，恢复接收雷达信号")
	}()

	// 3. 校验串口状态
	ip.mu.Lock()
	isClosed := ip.isClosed
	serialPort := ip.serialPort
	ip.mu.Unlock()

	if isClosed || serialPort == nil {
		fmt.Println("串口未连接，尝试重连...")
		if err := ip.Reconnect(); err != nil {
			fmt.Printf("串口重连失败，无法发送指令: %v\n", err)
			return
		}
		// 重连后重新获取串口实例
		ip.mu.Lock()
		serialPort = ip.serialPort
		ip.mu.Unlock()
	}

	// 4. 清空空闲通道残留信号（避免旧信号干扰）
	ip.clearIdleChan()

	// 5. 文本转GBK编码
	GBKBytes, err := convertToGBK(txt)
	if err != nil {
		fmt.Printf("文本转GBK失败: %v\n", err)
		return
	}

	// 6. 构造语音帧数据（匹配官方格式）
	dataAreaLen := uint16(1 + 1 + len(GBKBytes)) // 命令字+编码格式+文本长度
	frameBuf := bytes.NewBuffer([]byte{0xFD})    // 帧头FD
	_ = binary.Write(frameBuf, binary.BigEndian, dataAreaLen)
	frameBuf.Write([]byte{0x01, 0x01}) // 命令字01 + 编码格式01（GBK）
	frameBuf.Write(GBKBytes)

	// 调试打印帧数据
	//frameHex := hex.EncodeToString(frameBuf.Bytes())

	// 7. 发送帧数据到串口
	_, err = serialPort.Write(frameBuf.Bytes())
	if err != nil {
		fmt.Printf("串口发送失败: %v\n", err)
		ip.mu.Lock()
		ip.isClosed = true
		ip.mu.Unlock()
		_ = ip.Reconnect()
		return
	}

	// 8. 等待芯片空闲（0x4F），仅收到空闲信号才允许下一次播放
	select {
	case <-ip.idleChan:
	case <-time.After(time.Second * 10): // 超时延长至10秒，适配长语音
	}
}

// CorrectTime 保留原有方法（空实现）
func (ip IpCast) CorrectTime() {}

// convertToGBK 文本转GBK编码（保留原有逻辑）
func convertToGBK(s string) ([]byte, error) {
	if s == "" {
		return nil, errors.New("文本不能为空")
	}

	encoder := simplifiedchinese.GBK.NewEncoder()
	reader := transform.NewReader(bytes.NewReader([]byte(s)), encoder)
	result, err := io.ReadAll(reader)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("编码转换失败: %w", err)
	}

	fmt.Printf("文本「%s」的GBK编码（十六进制）: %s\n", s, hex.EncodeToString(result))
	if len(result) == 0 {
		return nil, errors.New("GBK转换结果为空")
	}
	return result, nil
}

// Close 手动关闭串口（清理资源）
func (ip *IpCast) Close() {
	ip.mu.Lock()
	defer ip.mu.Unlock()

	ip.isClosed = true
	ip.isPlaying = false // 强制重置播放状态
	ip.clearIdleChan()   // 清空通道
	if ip.serialPort != nil {
		_ = ip.serialPort.Close()
		ip.serialPort = nil
	}
	fmt.Println("串口已手动关闭")
}