Úvod do rozpoznávání hlasu s Elechouse V3 a Arduino: 4 kroky (s obrázky)

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

Ahoj…

Technologie rozpoznávání hlasu tu byla v posledních několika letech. Stále si pamatujeme velké vzrušení, které jsme měli při rozhovoru s prvním iphone s povolenou Siri. Od té doby se zařízení hlasového ovládání za velmi krátkou dobu rozrostla na velmi pokročilou úroveň, která předčila naše očekávání. Se zavedením mnoha pokročilých systémů rozpoznávání hlasu přišlo mnoho dalších hlasových asistentů, jako je Google asistent a Amazon Alexa. Rychlý úspěch samotného Amazon’s Echo dokazuje, že se postupně s rozhovorem se stroji vyrovnáváme.

Začněme tedy od základů. V tomto pokynu vám představím modul Elechouse V3 Voice Recognition Module a jak zapnout/vypnout LED pomocí hlasových příkazů. Existuje několik dalších způsobů, jak implementovat rozpoznávání hlasu do vašeho projektu, přímo z telefonu Android na Alexa nebo Raspberry pi nebo nějakou jinou technologii. Ale dostal jsem několik zpráv od mnoha mých přátel, kteří se mě ptali, jak používat tento konkrétní modul s Arduino. Píši tedy tento návod jako základní návod pro modul Elechouse V3. Chtěl jsem, aby byl tento návod co nejjednodušší pro začátečníky, takže nebudeme diskutovat o úplných funkcích a funkcích modulu, ale na konci jsem si jistý, že pro svůj další projekt získáte pár skvělých nápadů.

Krok 1: Modul rozpoznávání hlasu Elechouse V3

Elechouse V3 je jedním z nejkompaktnějších a snadno ovladatelných modulů rozpoznávání hlasu na trhu.

Tento modul lze použít dvěma způsoby, a to pomocí sériového portu nebo pomocí integrovaných kolíků GPIO. Deska V3 má kapacitu pro uložení až 80 hlasových příkazů, každý o délce 1 500 milisekund. Ten nepřevede vaše příkazy na text, ale porovná je s již nahranou sadou hlasů. Technicky tedy neexistují žádné jazykové bariéry při používání tohoto produktu. Svůj příkaz můžete zaznamenat v jakémkoli jazyce nebo doslova jakýkoli zvuk lze zaznamenat a použít jako příkaz. Musíte ho tedy nejprve vycvičit, než ho necháte rozpoznat jakékoli hlasové příkazy.

Pokud používáte modul s jeho piny GPIO, modul dodá výstupy pouze pro 7 příkazů z 80. Pro tuto metodu musíte vybrat a načíst 7 příkazů do rozpoznávače a rozpoznávač odešle výstupy do příslušných Piny GPIO, pokud je některý z těchto hlasových příkazů rozpoznán. Protože to používáme s arduino, nemusíme si dělat starosti s omezenými funkcemi.

Zařízení pracuje v rozsahu vstupního napětí 4,5 - 5 voltů a odebírá proud menší než 40 mA. Tento modul může pracovat s přesností rozpoznávání 99%, pokud je používán za ideálních podmínek. Volba mikrofonu a hluk v prostředí hraje zásadní roli při ovlivňování výkonu modulu. Je lepší zvolit mikrofon s dobrou citlivostí a pokusit se snížit hluk na pozadí a současně dávat příkazy, abyste z modulu získali maximální výkon.

Krok 2: Připojení modulu k Arduinu

Nyní si promluvme o souvislostech, která je třeba vytvořit.

Potřebný hardware:

Modul rozpoznávání hlasu Elechouse V3

Arduino UNO R3. (Používám zde Arduino Pro Mini, na tom nezáleží, oba jsou funkčně téměř stejní.)

Mikrofon s 3,5 mm konektorem. (Nebo jej můžete připájet přímo na desku. Dali piny.)

LED

Odpor 470 ohmů pro LED

Dráty podle potřeby

USB kabel pro programování Arduina

Připojení modulu k Arduinu

GND - Ground

VCC - 5 V

RXD - digitální pin 3 Arduina (Toto je uživatelsky definovaný pin. Ukázkový kód má Pin 3 jako Tx.)

TXD - digitální pin 2 Arduina (Toto je také uživatelsky definovaný pin.)

LED je připojena k digitálnímu pinu 13 Arduina, jak je definováno ve vzorovém kódu. K sérii LED připojte sériově odpor 470 ohmů.

Zapojte mikrofon do 3,5 mm konektoru na desce. Pokud není dodáván s konektorem 3,5 mm, připájejte jej k pinům mikrofonu v modulu.

To je vše, co se týká spojení. Nyní se podívejme na kód.

Krok 3: Nastavení kódu

Všechny zde uvedené kódy a knihovny jsou open-source a kredity za jejich vývoj jdou jejich příslušným autorům.

Než budete moci modul používat s Arduinem, měli byste si stáhnout a nainstalovat knihovnu Arduino „voicerecognitionv3.h“.

Stáhněte si knihovnu odtud.

Všechny potřebné kódy jsou v souboru zip knihovny jako ukázkové programy.

Trénink modulu V3

Jak jsem již zmínil výše, musíme modul vycvičit, než jej budeme moci použít k rozpoznávání hlasu. Při trénování modulu postupujte takto.

Připojte obvod k počítači

Spusťte Arduino IDE

Zkontrolujte, zda jste vybrali správnou desku Arduino. (Nástroje -> Deska)

Zkontrolujte, zda je vybrán správný port COM. (Nástroje -> Port)

Nyní otevřete ukázkový program pro školení modulu

Přejděte na Soubor -> Příklady -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_train

Nahrajte kód do Arduina a počkejte, až se kód nahraje. (Ctrl + U)

Otevřete Sériový monitor. (Ctrl + Shift + M)

Ujistěte se, že je přenosová rychlost nastavena na 115200 a je vybrána možnost „Nový řádek“

Pokud je vše v pořádku, na sériovém monitoru se zobrazí nabídka, jak je znázorněno na obrázcích

Existuje několik příkazů, které můžete zadat do sériového monitoru k programování modulu, zde použijeme příkaz „vlak“k trénování modulu

V3 má kapacitu pro uložení 80 hlasových příkazů, každý o délce 1 500 ms. Každý příkaz je uložen na adrese začínající od 0 do 79

Pomocí příkazu „vlak“ukládáme hlasový příkaz na konkrétní adresu, takže byste adresu měli zadat v příkazu

Syntaxe příkazu vypadá takto: adresa vlaku Například: vlak 0, vlak 20, vlak 79

• K ovládání LED budeme vyžadovat dva hlasové příkazy. Jeden příkaz jej zapne a druhý vypne.
• Na sériovém monitoru zadejte příkaz a poté adresu, kterou chcete uložit. např.: vlak 20.

Po zadání příkazu počkejte, až se na sériovém monitoru zobrazí zpráva „Hovořte nyní“. Nyní vyslovte svůj příkaz pro zapnutí LED diody do mikrofonu dostatečně jasně a hlasitě

Pokud je příkaz dostatečně jasný, zobrazí se další zpráva s žádostí, abyste znovu promluvili. Zopakujte to znovu a zaregistrujte příkaz

Kód vás požádá o opakování příkazu, pokud během nahrávání dojde k šumu nebo pokud zvuk není dostatečně čistý. Kvalita vašeho mikrofonu zde hraje významnou roli. Registrace příkazu může selhat, pokud váš mikrofon není dost dobrý. Také trénujte desku v prostředí bez hluku

Jakmile úspěšně zadáte hlas do modulu, opakujte stejný postup pro zadání hlasového příkazu pro vypnutí LED. Nezapomeňte uložit příkaz na jinou adresu. Například: vlak 30

Pokud jste úspěšně nahráli oba příkazy, jste nyní připraveni nahrát kód pro ovládání LED

Ovládání LED pomocí hlasových příkazů

Otevřete ukázkový program pro ovládání LED

Přejděte na Soubor -> Příklady -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_control_led

V tomto programu jsou dva záznamy definovány jako "onrecord" (pro zapnutí LED) a "offrecord" (pro vypnutí LED)

Změňte hodnotu „onrecord“na adresu hlasového příkazu, který jste trénovali pro zapnutí LED

• Změňte hodnotu „offrecord“na adresu hlasového příkazu, který jste trénovali k vypnutí LED.
• Nyní nahrajte kód do Arduina. (Ctrl+U)

To je vše. Nyní jste připraveni ovládat své LED pomocí hlasových příkazů.

Krok 4: Výsledek

Chcete -li obvod otestovat, vyslovte příkazy tak, jak jste ho trénovali, aby zapnul/vypnul LED. Pamatujte, že kvalita vašeho mikrofonu a hluk kolem vašeho prostředí skutečně ovlivní výstup. Zkuste to vyzkoušet v bezhlučném prostředí nebo změňte mikrofon, pokud nedostáváte správnou odpověď na své hlasové příkazy. Otevřete také sériový monitor a zkontrolujte, zda zařízení reaguje na vaše hlasové příkazy. Pokud je příkaz rozpoznán, sériový monitor zobrazí zprávu s adresou rozpoznaného příkazu.

Gratuluji! Naučili jste se ovládat LED pomocí hlasových příkazů. Nyní můžete jakékoli takové zařízení převést na zařízení ovládané hlasem. Připojte k Arduinu reléový modul a ovládejte střídavá zařízení, jako je žárovka nebo ventilátor.

Existuje mnoho možností, jak to uplatnit v našem každodenním životě. Podělte se o své myšlenky v sekci komentáře níže.

Doufám, že vám tento návod dal základní představu o používání modulu Elechouse V3 Voice Recognition s Arduino. Pokud máte nějaké dotazy, můžete se jich zeptat zde nebo poslat e -mail na adresu [email protected]. Pokusím se vám ze všech sil pomoci.