针对现有矿灯大多只具有照明、定位、环境感知等功能，没有语音对讲功能的问题，设计了一种基于WiFi的具有语音对讲功能的语音矿灯。该矿灯以工业以太环网和无线WiFi网络为传输平台，采用VoIP语音通信技术实现语音播放、音频采集、与调度台对讲功能；通过音频编解码芯片实现语音模拟信号与数字信号的转换，采用UDP协议将信号传输至调度台，完成语音数据的双向传输，实现语音对讲和矿灯照明一体化。详细介绍了语音对讲功能实现的关键技术：音频数据的编码格式和缓存管理、语音数据的可靠传输机制，用于确保语音播放的准确性；WiFi模块与微控制器STM32L151的低功耗休眠技术，用于降低语音矿灯平均电流，延长工作时间。测试结果表明：该语音矿灯能够满足调度台与井下工作人员之间的语音对讲需求，与WiFi基站通信距离可达400m，与调度台之间的对讲传输时延小于1s，语音矿灯之间的组播传输时延小于3s；语音矿灯对讲时平均电流小于70mA,空闲时平均电流小于5mA。

0 引言

1 语音矿灯设计

   1.1 工作原理

   1.2 硬件设计

2 语音对讲实现的关键技术

   2.1 语音数据缓存与管理

   2.2 语音数据可靠传输机制

   2.3 低功耗休眠机制

3 试验测试与分析

4 结论