VoiceLantern - lucerna ovládaná hlasem!: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Mikrofonní pole miniDSP UMA-8 s integrovanou detekcí směru, potlačením ozvěny a redukcí šumu má širokou škálu aplikací. V tomto pokynu projdeme jeho použití se službou IBM Watson Speech-to-Text k ovládání LED svítilny.

Proč používat UMA-8?

Jakékoli zařízení ovládané hlasem vyžaduje mikrofon k zachycení zvuku a dalo by se říci, že byste mohli použít náhodný 2 dolarový mikrofon. To je v pořádku, pokud sedíte u počítače, přímo před mikrofonem, ale pro „vzdálené pole“je potřeba sofistikovanější ovládání pomocí hands-free. UMA-8 má:

• Vytváření paprsků probíhající přes řadu 7 mikrofonů pro zlepšení detekce hlasu a odstranění cizích zvuků.
• Potlačení ozvěny a redukce šumu pro snížení účinků nehlasových zvuků (jako je přehrávání hudby) a hluku (provoz, zvuky kuchyně atd.).

UMA-8 je „plug and play“-nemusíte nic konfigurovat, aby fungovalo s RPi. Pokud si však přejete, můžete použít plugin miniDSP k vyladění parametrů zpracování mikrofonního pole (doporučeno pouze pokročilým uživatelům!)

Krok 1: Co potřebujete

Co MUSÍTE MÍT

• 1 x Raspberry Pi 2 nebo 3 spolu s napájecím zdrojem USB pro váš Pi
• 1 x klávesnice
• 1 x HDMI displej
• Připojení k internetu

• 1 x malá LED svítilna (~ 10 $)

  • odkaz na eBay
  • Odkaz na AliExpress

• Některé propojovací kabely žena-žena (~ 3 $)

  • odkaz na eBay
  • Odkaz na AliExpress

• 1 x 2n2222 NPN tranzistor (~ $ 3)

  • odkaz na eBay
  • Odkaz na AliExpress
• 1 x Páječka (s pájkou a smršťováním) pro připojení vodičů

• 1 x miniDSP UMA-8 USB mikrofonní pole

  Nakupujte přímo z webových stránek MiniDSP

• Účet IBM BlueMix (registrace viz podrobnosti níže)

Co potřebuješ vědět

• Některé základní zkušenosti s platformou Raspberry Pi
• Některé základní Bash dovednosti (cd, ls atd.)
• Základní dovednosti textového editoru Nano (otevírání a ukládání)
• Dychtivá mysl, připravená naučit se vyrábět hlasem ovládanou lucernu!

Krok 2: Připojení všeho

Nejprve zapojme naši mašinku! Vezměte si Raspberry Pi a připojte klávesnici a displej HDMI.

Nyní musíme lampu rozebrat, abychom odhalili její napájecí vodiče. Jak vidíte, po odstranění 4 šroubů na základně držení baterie získáme přístup k ČERVENÉM (5v) a MODRÉM (GND) vodičům. Chcete -li lampu zapnout nebo vypnout, stačí poslat 5 V dolů po těchto vodičích!

Budeme používat tranzistor k odeslání tohoto napětí a zapnutí a vypnutí lucerny. Ptáte se, proč prostě nepřipojíte vstup lampy přímo k RPi? Je to proto, že ovládací kolíky RPi (také nazývané „GPIO“) nejsou schopny vydávat energii, kterou potřebujeme k osvětlení lucerny. Tranzistor pracuje podobným způsobem jako relé, jako elektronický spínač, který jím prochází proudem, když je připojeno napětí.

Přepneme kolík, který je připojen k fialovému drátu HIGH a LOW, abychom ovládali tranzistor, který zase pošle 5v po vedení do lucerny. Aby tranzistor správně fungoval, musí být zapojen tak, aby protínal MODRÝ (GND) vodič.

Při zapojování svítilny věnujte velkou pozornost níže uvedeným schématům a obrázkům.

K vodičům lucerny jsme připájili samičí záhlaví, aby bylo snazší to připojit. Pokud jste ještě nepájili, podívejte se na tento návod, který poskytuje dobré vysvětlení.

Nakonec budete muset zapojit napájení a miniDSP UMA-8 USB mikrofonní pole, jednoduše jej zapojit do USB portu! To je vše, protože UMA-8 je plug & play s RPi.

Krok 3: Příprava Pi

Před zapnutím počítače Pi si budete muset stáhnout Raspbian Stretch LITE od Raspberry Pi Foundation. Zajistěte, abyste získali verzi LITE, která neobsahuje počítač. Stažený obrázek vypalte na kartu micro-SD. Připojte kartu micro-SD k Pi a zapojte napájení. Uvidíte, že váš monitor nebo televizor přijde s výzvou k přihlášení.

Chcete -li se přihlásit, použijte výchozí přihlašovací údaje Raspberry Pi.

Uživatelské jméno: piHeslo: malina

Pokud máte k dispozici ethernetové (kabelové) připojení k internetu, máte vše nastaveno. V opačném případě budete muset nastavit Wifi. Podle této příručky nakonfigurujte Wifi na vašem Pi.

Stažení a instalace NodeJS

Nejprve nainstalujte NodeJS pomocí správce balíčků. Zde je praktický průvodce, který vysvětluje aktuální požadované příkazy. V době psaní článku jsem použil tyto příkazy:

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | sudo -E bash -sudo apt -get install -y nodejs

Dále musíme nainstalovat aplikaci, kterou NodeJS poběží, aby naše lampa mohla slyšet (přes UMA-8) a ovládat lampu (přes záhlaví GPIO). Nejprve si stáhněte úložiště, které obsahuje kód: (získejte zkopírováním adresy URL souboru zip připojeného k tomuto kroku)

wget https://cdn.instructables.com/ORIG/FBU/XWAG/J86HJLO9/FBUXWAGJ86HJLO9.zipunzip voice-light.zipcd voice-light

Nyní nainstalujeme všechny další bity a boby, které tato aplikace ke spuštění vyžaduje:

npm instalace

Jakmile je instalace dokončena, budete připraveni skočit do IBM Watson.

Krok 4: Konfigurace IBM Watson

Nyní, když je naše lampa zapojena, můžeme začít pracovat na rozpoznávání hlasu! Pokud jste to ještě neudělali, zaregistrujte se do IBM BlueMix. Jakmile jste přihlášeni, přejděte na hlavní panel služeb BlueMix.

Klikněte na velké tlačítko „Vytvořit službu Watson“uprostřed obrazovky. Viz obrázek 1.

Dále vám bude nabídnut katalog všech služeb, které IBM BlueMix nabízí. Přeskočme dolů do části „Watson“na postranním panelu. Viz obrázek 2.

Nyní musíme přidat službu „Řeč na text“. To nám umožní odeslat stream zvuku řeči do WATSONu a nechat ho streamovat zpět text (převedený z příchozího zvuku). Viz obrázek 3.

Chcete -li to provést, klikněte na dlaždici (výše je vyznačena červenou barvou). Jakmile se stránka načte, můžeme opustit výchozí nastavení a zvolit tlačítko „Vytvořit“v levém dolním rohu. Viz obrázek 4.

Nakonec musíme získat „pověření ke službě“. Tyto podrobnosti používá naše aplikace k připojení k Watsonu. Viz obrázek 5.

Kliknutím na tlačítko „Zobrazit přihlašovací údaje“rozbalte dlaždici a poté zkopírujte řádky obsahující „uživatelské jméno“a „heslo“do textového dokumentu ve vašem počítači. Budeme je potřebovat později, proto se ujistěte, že jsou jasně označeny jako „WATSON Creds“nebo podobné. Viz obrázek 6.

Krok 5: Přidání našich pověření WATSON do aplikace

Nyní, když jsme dokončili proces načítání našich pověření Watson, musíme nechat naši lampu vědět, jak se přihlásit do Watsonu. Skočte zpět před svůj Pi a ujistěte se, že jste v adresáři Voice-Light, který obsahuje aplikaci. Abychom zahrnuli tyto podrobnosti, musíme upravit soubor „settings.js“. Otevřete soubor tímto příkazem:

nano settings.js

Nyní nahraďte všechna nastavení popsaná v tomto souboru nastavením, které jste zaznamenali dříve.

Krok 6: Spuštění naší hlasem ovládané lucerny

Jakmile je vaše aplikace nakonfigurována, je připravena ke spuštění!

Chcete -li lampu zapnout, řekněte „Budiž světlo!“, Pro vypnutí řekněte „Budiž tma!“. Sledujte výstup konzoly Raspberry Pi, abyste zjistili, jak WATSON interpretuje to, co říkáte.

sudo node app.js