Johdatus äänentunnistukseen Elechouse V3: n ja Arduinon kanssa: 4 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Hei siellä…

Äänentunnistustekniikka on ollut täällä viime vuosina. Muistamme edelleen suuren jännityksen, jota meillä oli, kun puhuimme ensimmäisen Siri -yhteensopivan iPhonen kanssa. Siitä lähtien äänikomentolaitteet ovat kasvaneet erittäin edistyneelle tasolle yli odotuksemme hyvin lyhyessä ajassa. Monien kehittyneiden äänentunnistusjärjestelmien käyttöönoton myötä tuli monia muita ääniavustajia, kuten Google -avustaja ja Amazon Alexa. Pelkästään Amazonin Echon nopea menestys osoittaa, että olemme vähitellen sopimassa koneiden kanssa puhumisesta.

Aloitetaan siis perusasioista. Tässä ohjeessa esitän sinulle johdannon Elechouse V3 -äänentunnistusmoduulista ja LED -valon kytkemisestä päälle/pois päältä äänikomennoilla. On olemassa useita muita tapoja ottaa puheentunnistus käyttöön projektissasi, suoraan Android -puhelimesta Alexaan tai Raspberry pi: hen tai muuhun tekniikkaan. Mutta sain useita viestejä monilta ystäviltäni, joissa kysyttiin, kuinka käyttää tätä moduulia Arduinon kanssa. Joten kirjoitan tämän ohjeen Elechouse V3 -moduulin perusopetusohjelmaksi. Halusin tehdä tästä ohjeesta mahdollisimman yksinkertaisen aloittelijoille, joten emme keskustele moduulin kaikista ominaisuuksista ja toiminnoista, mutta lopulta olen varma, että saat hienoja ideoita seuraavaan projektiin.

Vaihe 1: Elechouse V3 -äänentunnistusmoduuli

Elechouse V3 on yksi markkinoiden pienimmistä ja helppokäyttöisimmistä äänentunnistusmoduuleista.

Tätä moduulia on kaksi tapaa käyttää sarjaportin kautta tai sisäänrakennettujen GPIO-nastojen kautta. V3 -kortille mahtuu jopa 80 äänikomentoa, joiden kesto on 1500 millisekuntia. Tämä ei muunna komentojasi tekstiksi, vaan vertaa sitä jo tallennettuun äänisarjaan. Joten teknisesti ei ole kielimuuria tämän tuotteen käytölle. Voit tallentaa komennosi millä tahansa kielellä tai kirjaimellisesti mitä tahansa ääntä voidaan tallentaa ja käyttää komennona. Joten sinun on opetettava se ennen kuin annat sen tunnistaa äänikomentoja.

Jos käytät moduulia sen GPIO -nastojen kanssa, moduuli antaa lähdöt vain 7 komennolle 80: stä. Tätä menetelmää varten sinun on valittava ja ladattava 7 komentoa tunnistimeen ja tunnistin lähettää lähdöt vastaaville GPIO kiinnittää, jos jokin näistä äänikomennoista tunnistetaan. Koska käytämme tätä arduinon kanssa, meidän ei tarvitse huolehtia rajoitetuista ominaisuuksista.

Laite toimii syöttöjännitealueella 4,5 - 5 volttia ja ottaa virran alle 40 mA. Tämä moduuli voi toimia 99%: n tunnistustarkkuudella, jos sitä käytetään ihanteellisissa olosuhteissa. Mikrofonin valinta ja ympäristön melu vaikuttavat olennaisesti moduulin suorituskykyyn. On parempi valita mikrofoni, jolla on hyvä herkkyys, ja yrittää vähentää taustan kohinaa samalla kun annat komentoja saadaksesi maksimaalisen suorituskyvyn moduulista.

Vaihe 2: Yhdistä moduuli Arduinoon

Puhutaan nyt tekemistä yhteyksistä.

Laitteisto vaaditaan:

Elechouse V3 -äänentunnistusmoduuli

Arduino UNO R3. (Käytän täällä Arduino Pro Miniä, sillä ei ole väliä, molemmat ovat melkein samanlaisia.)

Mikrofoni 3,5 mm: n liittimellä. (tai voit juottaa sen suoraan taululle. He ovat antaneet nastat.)

LED

470 ohmin LED -vastus

Johdot tarpeen mukaan

USB -kaapeli Arduinon ohjelmointiin

Moduulin yhdistäminen Arduinoon

GND - Maa

VCC - 5 V

RXD - Arduinon digitaalinen nasta 3 (Tämä on käyttäjän määrittämä nasta. Esimerkkikoodissa on nasta 3 Tx.)

TXD - Arduinon digitaalinen nasta 2 (tämä on myös käyttäjän määrittämä nasta.)

LED on kytketty Arduinon digitaaliseen nastaan 13, kuten näytekoodissa on määritelty. Kytke 470 ohmin vastus sarjaan LED -valoon.

Liitä mikrofoni kortin 3,5 mm: n liittimeen. Juotos sen moduulin mikrofonitappeihin, jos siinä ei ole 3,5 mm: n pistoketta.

Se on kaikki liitoksista. Katsotaan nyt koodia.

Vaihe 3: Koodin määrittäminen

Kaikki tässä mainitut koodit ja kirjastot ovat avoimen lähdekoodin, ja niiden kehittäminen kuuluu tekijöilleen.

Lataa ja asenna "voicerecognitionv3.h" Arduino -kirjasto, ennen kuin voit käyttää moduulia Arduinon kanssa.

Lataa kirjasto täältä.

Kaikki tarvitsemamme koodit ovat siellä kirjaston zip -tiedostossa esimerkkiohjelmana.

V3 -moduulin harjoittelu

Kuten edellä mainitsin, meidän on koulutettava moduuli ennen kuin voimme käyttää sitä äänentunnistukseen. Harjoittele moduulia seuraavasti.

Liitä piiri tietokoneeseen

Käynnistä Arduino IDE

Tarkista, oletko valinnut oikean Arduino -levyn. (Työkalut -> Hallitus)

Tarkista, onko oikea COM -portti valittu. (Työkalut -> Portti)

Avaa nyt näyteohjelma moduulin kouluttamiseksi

Valitse Tiedosto -> Esimerkit -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_train

Lähetä koodi Arduinolle ja odota, kunnes koodi ladataan. (Ctrl + U)

Avaa Sarjamonitori. (Ctrl + Vaihto + M)

Varmista, että siirtonopeudeksi on asetettu 115200 ja että "Uusi linja" on valittu

Jos kaikki on kunnossa, sarjavalikko näyttää valikon, kuten kuvissa

Sarjamonitoriin voi kirjoittaa useita komentoja moduulin ohjelmoimiseksi, tässä käytämme "train" -komentoa moduulin kouluttamiseen

V3 voi tallentaa 80 äänikomentoa, joiden kesto on 1500 ms. Jokainen komento tallennetaan osoitteeseen, joka alkaa 0-79

Käyttämällä "train" -komentoa tallennamme äänikomennon tiettyyn osoitteeseen, joten sinun on määritettävä osoite komennossa

Komennon syntaksi kuuluu näin: junan osoite Esimerkiksi: juna 0, juna 20, juna 79

• Tarvitsemme kaksi äänikomentoa LED -valon ohjaamiseen. Yksi komento kytkeä se päälle ja toinen sammuttaa se.
• Kirjoita komento sarjamonitoriin ja sen jälkeen osoite, johon haluat tallentaa sen. esim: juna 20.

Kun olet antanut komennon, odota, kunnes sarjamonitoriin tulee viesti, jossa sanotaan "puhu nyt". Sano nyt käskysi kytkeä LED -valo päälle mikrofoniin riittävän selvästi ja äänekkäästi

Jos komento on riittävän selkeä, näyttöön tulee toinen viesti, jossa sinua pyydetään puhumaan uudelleen. Rekisteröi komento puhumalla se uudelleen

Koodi pyytää sinua toistamaan komennon, jos tallennuksen aikana esiintyy kohinaa tai jos ääni ei ole riittävän selkeä. Mikrofonin laadulla on tässä merkittävä rooli. Komennon rekisteröiminen saattaa epäonnistua, jos mikrofoni ei ole riittävän hyvä. Harjoittele lautaa myös meluttomassa ympäristössä

Kun olet syöttänyt äänen moduuliin, toista sama prosessi syöttääksesi äänikomennon LEDin sammuttamiseksi. Muista tallentaa komento toiseen osoitteeseen. Esimerkiksi: juna 30

Jos olet ladannut molemmat komennot onnistuneesti, olet nyt valmis lähettämään koodin LED -valon ohjaamiseksi

LEDin ohjaus äänikomennoilla

Avaa näyteohjelma LED -valon ohjaamiseksi

Siirry kohtaan Tiedosto -> Esimerkit -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_control_led

Tässä ohjelmassa kaksi tietuetta määritellään "onrecord" (LED -valon sytyttämiseksi) ja "offrecord" (LED -valon sammuttaminen)

Muuta "onrecord" -arvoksi sen äänikomennon osoite, jonka olet kouluttanut sytyttämään LED -valon

• Muuta "offrecord" -arvoksi sen äänikomennon osoite, jonka olet kouluttanut sammuttamaan LED -valon.
• Lataa nyt koodi Arduinolle. (Ctrl+U)

Siinä kaikki. Nyt olet valmis ohjaamaan LEDiä äänikomennoilla.

Vaihe 4: Tulos

Testaa piiri puhumalla komennot samalla tavalla kuin opetit sen sytyttämään/sammuttamaan LED -valon. Muista, että mikrofonin laatu ja ympäristön melu vaikuttavat todellakin lähtöön. Kokeile sitä meluttomassa ympäristössä tai vaihda mikrofoni, jos et saa oikeaa vastausta äänikomentoihisi. Avaa myös sarjamonitori tarkistaaksesi, vastaako laite äänikomentoihisi. Jos komento tunnistetaan, sarjamonitori näyttää viestin, jossa on tunnistetun komennon osoite.

Onnittelut! Olet oppinut ohjaamaan LEDiä äänikomennoilla. Nyt voit muuntaa minkä tahansa tällaisen laitteen puheohjattavaksi laitteeksi. Liitä relemoduuli Arduinoon ohjataksesi AC -laitteita, kuten hehkulamppua tai tuuletinta.

On monia mahdollisuuksia soveltaa tätä jokapäiväisessä elämässämme. Jaa ajatuksesi alla olevaan kommenttiosaan.

Toivon, että tämä ohje on antanut sinulle perusidean Elechouse V3 -äänentunnistusmoduulin käyttämisestä Arduinon kanssa. Jos sinulla on kysyttävää, voit kysyä sen täältä tai lähettää sähköpostia osoitteeseen [email protected]. Yritän parhaani mukaan auttaa sinua.