Голосовое управление Arduino средствами Processing и Google Speech API

Обучение командам

Итак, первым делом надо наш модуль обучить командам. Как было сказано выше, всего у нас три команды:

  • Зажгись
  • Выключись
  • Мигай

Откройте проект vr_simple_train, поставляем в комплекте с библиотекой VoiceRecognitionV3.

Файл — Примеры — VoiceReocgnitionV3 — vr_simple_train

Залейте этот скетч в Arduino и откройте Монитор порта (Сервис Монитор порта или нажмите Ctrl + Shift + M на клавиатуре)

Обязательно надо выставить скорость обмена (baud rate) 115200 и отправку по новой строке.

Перед нами интерфейс управления голосовыми командами. Введите в верхнее поле settings и нажмите кнопку “Послать“.

Модуль ответит нам своими текущими настройками. Это значит, что все хорошо и можно приступать непосредственно к обучению команд.

За обучение командам отвечает функция sigtrain.

Введите в поле команду sigtrain 0 On и нажмите на кнопку “Послать”. Команда означает, что в ячейку памяти мы хотим записать команду с сигнатурой On. Сигнатура это некий уникальный ярлык, который описывает вашу команду.

Когда в окне появится фраза “Speak now“, то следует проговорить в микрофон нашу команду “Зажгись”.

После появления фразы “Speak again“, проговорите фразу еще раз.

Если оба слова совпали, то модуль выдаст Success: 1, что означает, что мы только успешно записали команду On.

Если же модуль не смог сопоставить две голосовых команды (например, было шумно в помещении или вы произносили просто разные слова), то модуль ответит фразой “Cann’t match” и предложит начать процесс записи команды еще раз до тех пор, пока не будут предоставлены верные данные.

То же самое надо проделать и с другими нашими командами “Выключись” и “Мигай”, но использовать надо другие ячейки памяти (1 и 2) и другие сигнатуры (Off и Blink)

sigtrain 1 Off  
sigtrain 2 Blink  

Шаг 6: Использование мобильного приложения

Вы можете начать тестировать свой проект, загрузив приложение для Android – BT Voice Control для Arduino (BT Voice Control for Arduino), созданное SimpleLabsIN.

После того как вы скачали и установили приложение на свой телефон на базе Android нажмите на строку меню в правом верхнем углу и выберите «Подключить робота». В появившемся новом окне выберите модуль Bluetooth HC-05 и подключите его.

Теперь, когда вы говорите с помощью определенных команд из кода на свое устройство через приложение, определенные светодиоды должны включаться и выключаться. Посмотрите внимательнее на код, где указаны команды и поставьте свои. Например, вместо “*switch on red” можно просто указать “red”. Так команды будут быстрее, короче и понятнее.

Механизм управления

Комплекс с голосовым управлением управляется при помощи одного слова или фраз, которые задаются владельцем помещения на панели управления. Он управляется и вручную — панель управления запускается как с компьютера, так и со смартфона и планшета. Главное условие — доступ к интернет-соединению.

Задается не только ключевая фраза или слово, но и алгоритм действий «умного дома» с голосовым управлением. Среди примеров команд отмечают: «Включи компьютер», «Сделай теплее». Управление голосом решает одновременно несколько задач, что возможно следующим образом:

  • вы предварительно задаете системе команду, а также алгоритм ее действий в ответ на нее;
  • вы даете команду «Режим просмотра кино», а «умный дом» в это время выключает в комнате свет, закрывает шторы и включает телевизор.

Шаг 3: Подключение светодиодов

Следующим шагом в создании светодиодов, управляемых голосом, является подключение светодиодов к Arduino через макет.

Сначала подключите короткий конец светодиода к земле. Затем подключите длинный конец каждого из светодиодов к резистору 330 Ом. Наконец, подключите сопротивление тока от светодиодов к цифровым контактам на Arduino.

В этом проекте мы будем подключать один светодиод к цифровому выводу 2, другой – к цифровому выходу 3, а последний светодиод – к цифровому выходу 4.

Подчиненные подсистемы

Дом с голосовым управлением подразумевает контроль следующих подсистем:

  • освещения. Система с голосовым управлением подчиняется простому хлопку ладоней, щелканьям пальцев или человеческому голосу. Из всех помех и шумов встроенные микрофоны распознают заранее заданный звук в настройках и отреагируют только на него. Ввиду этого неважно, насколько в помещении шумно — нужные команды комплекс распознает;
  • климат-контроля. По команде включается или выключается кондиционер или радиатор. Предоставляется регулирование режима работы;
  • домофона (актуально для входных дверей или ворот). При подаче комплексу «умного дома» определенной команды он откроет или закроет двери, ворота или даже окна;
  • охранной сигнализации. Она не только среагирует на посторонние звуки, но и выключится по вашей команде.

Управление Умным домом при помощи Андроид приложения

А что думает эксперт?…

Несмотря на очевидные преимущества, система голосового управления «умным домом» имеет и свои недостатки. Так, в частности, вам придется тщательно продумывать сигнал, который не может быть воспроизведен случайно и который система сможет четко распознать, ни с чем не путая. Это нетривиальная задача, и стоит отнестись к ней ответственно.

Константин Котовский

Преимущества и недостатки

Управление голосом имеет следующие преимущества:

  • выбор нужной фразы для активации функций;
  • составление и выполнение сценариев для многозадачных команд;
  • назначение выполнения функций по таймеру;
  • такую же эффективность, как при управлении пультом или клавиатурой компьютер (достигается за счет умения микрофона отличить нужную фразу от посторонних шумов);
  • возможность слушать все, что происходит в доме, в режиме реального времени.

Amazon Echo – система голосового управления для Умного дома

Комплекс с голосовым управлением имеет и недостатки, среди которых:

  • необходимость покупки мощных микрофонов;
  • необходимость задания команд, которые вы не произносите в повседневной жизни, во избежание ложного срабатывания системы.

Используемые источники:

  • https://amperkot.ru/blog/voice-recognition-arduino/
  • http://arduinoplus.ru/upravlenie-svetodiodom-golosom-arduino/
  • https://proumnyjdom.ru/umnyj-dom/s-golosovym-upravleniem.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *