VoiceLantern - Latarnia sterowana głosem!: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Macierz mikrofonów miniDSP UMA-8 z wbudowanym wykrywaniem kierunku, eliminacją echa i redukcją szumów ma szeroki zakres zastosowań. W tej instrukcji omówimy jego użycie z usługą zamiany mowy na tekst IBM Watson, aby sterować latarnią LED.

Dlaczego warto korzystać z UMA-8?

Każde urządzenie sterowane głosem wymaga mikrofonu do przechwytywania dźwięku i można powiedzieć, że można użyć losowego mikrofonu za 2 dolary. Jest to w porządku, jeśli siedzisz przy komputerze, bezpośrednio przed mikrofonem, ale do sterowania „dalekim polem” potrzebny jest bardziej wyrafinowany mikrofon. UMA-8 posiada:

• Formowanie wiązki działające przez szereg 7 mikrofonów w celu poprawy wykrywania głosu i eliminacji zewnętrznych szumów.
• Eliminacja echa i redukcja szumów w celu zmniejszenia efektów dźwięków innych niż głosowe (takich jak odtwarzanie muzyki) i hałasu (ruch uliczny, odgłosy kuchni itp.).

UMA-8 jest „plug and play” – nie trzeba niczego konfigurować, aby działał z RPi. Jeśli jednak chcesz, możesz użyć wtyczki miniDSP, aby dostosować parametry przetwarzania macierzy mikrofonów (zalecane tylko dla zaawansowanych użytkowników!)

Krok 1: Czego potrzebujesz

Co musisz MIEĆ

• 1 x Raspberry Pi 2 lub 3 wraz z zasilaczem USB dla Twojego Pi
• 1 x klawiatura
• 1 x wyświetlacz HDMI
• Połączenie internetowe

• 1 x mała latarnia LED (~ 10 USD)

  • Łącze do serwisu eBay
  • AliExpress Link

• Niektóre kable rozruchowe żeńsko-żeńskie (~ 3 USD)

  • Łącze do serwisu eBay
  • AliExpress Link

• 1 x tranzystor NPN 2n2222 (~ 3 USD)

  • Łącze do serwisu eBay
  • AliExpress Link
• 1 x lutownica (z lutownicą i termokurczliwą) do podłączenia przewodów

• 1 x macierz mikrofonów USB miniDSP UMA-8

  Kup bezpośrednio ze strony MiniDSP

• Konto IBM BlueMix (szczegóły rejestracji poniżej)

Co musisz wiedzieć

• Podstawowe doświadczenie z platformą Raspberry Pi
• Niektóre podstawowe umiejętności Bash (cd, ls itp.)
• Podstawowe umiejętności edytora tekstu Nano (otwieranie i zapisywanie)
• Chętny umysł, gotowy nauczyć się robić latarnię sterowaną głosem!

Krok 2: Łączenie wszystkiego

Najpierw podłączmy nasze urządzenie! Weź Raspberry Pi i podłącz klawiaturę oraz wyświetlacz HDMI.

Teraz musimy rozebrać latarnię, aby odsłonić przewody zasilające. Jak widać, po odkręceniu 4 śrub na podstawie trzymającej akumulator uzyskujemy dostęp do przewodów CZERWONY (5v) i NIEBIESKI (GND). Aby włączyć lub wyłączyć latarnię, wystarczy wysłać 5V tymi przewodami!

Będziemy używać tranzystora, wysyłając to napięcie i włączać i wyłączać latarnię. Pytasz, dlaczego nie podłączyć wejścia lampy bezpośrednio do RPi? Cóż, dzieje się tak dlatego, że piny kontrolne RPi (zwane również „GPIO”) nie są w stanie wyprowadzić mocy potrzebnej do oświetlenia latarni. Tranzystor działa podobnie do przekaźnika, jak przełącznik elektroniczny, który przepuszcza przez niego prąd po przyłożeniu napięcia.

Przełączamy pin podłączony do fioletowego przewodu WYSOKI i NISKI, aby sterować tranzystorem, który z kolei wyśle 5V w dół linii do latarni. Tranzystor musi być podłączony tak, aby przecinał przewód NIEBIESKI (GND), aby działał poprawnie.

Zwróć szczególną uwagę na poniższe schematy i obrazy podczas podłączania okablowania.

Przylutowaliśmy żeńskie nagłówki do przewodów latarni, aby ułatwić to połączenie. Jeśli wcześniej nie lutowałeś, spójrz na tę instrukcję, która daje dobre wyjaśnienie.

Na koniec musisz podłączyć zasilanie i macierz mikrofonów USB miniDSP UMA-8, po prostu podłącz ją do portu USB! To wszystko, ponieważ UMA-8 jest typu plug&play z RPi.

Krok 3: Przygotowanie Pi

Przed włączeniem Pi musisz pobrać Raspbian Stretch LITE z Raspberry Pi Foundation. Upewnij się, że otrzymujesz wersję LITE, która nie zawiera pulpitu. Nagraj pobrany obraz na kartę micro-SD. Podłącz kartę micro-SD do Pi i podłącz zasilanie. Na monitorze lub telewizorze pojawi się monit o zalogowanie.

Aby się zalogować, użyj domyślnych danych logowania Raspberry Pi.

Nazwa użytkownika: piHasło: malina

Jeśli masz dostępne połączenie internetowe Ethernet (przewodowe), wszystko jest gotowe. W przeciwnym razie musisz skonfigurować Wifi. Postępuj zgodnie z tym przewodnikiem, aby skonfigurować Wifi na swoim Pi.

Pobieranie i instalowanie NodeJS

Najpierw zainstaluj NodeJS za pomocą menedżera pakietów. Oto przydatny przewodnik, który wyjaśnia aktualne wymagane polecenia. W chwili pisania tego tekstu użyłem następujących poleceń:

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

Następnie musimy zainstalować aplikację, którą uruchomi NodeJS, aby nasza latarnia mogła słyszeć (poprzez UMA-8) i sterować lampą (poprzez nagłówki GPIO). Najpierw pobierz repozytorium zawierające kod: (uzyskaj, kopiując adres URL pliku zip dołączonego do tego kroku)

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

Teraz zainstalujmy wszystkie dodatkowe bity i bobsleje, których ta aplikacja wymaga do uruchomienia:

instalacja npm

Po zakończeniu instalacji możesz przejść do IBM Watson.

Krok 4: Konfiguracja IBM Watson

Teraz, gdy nasza latarnia jest już podłączona, możemy rozpocząć pracę nad rozpoznawaniem głosu! Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, zarejestruj się w IBM BlueMix. Po zalogowaniu przejdź do pulpitu nawigacyjnego usług BlueMix.

Kliknij duży przycisk „Utwórz usługę Watson” na środku ekranu. Zobacz zdjęcie 1.

Następnie zobaczysz katalog wszystkich usług oferowanych przez IBM BlueMix. Przejdźmy do sekcji "Watson" na pasku bocznym. Zobacz zdjęcie 2.

Teraz musimy dodać usługę „Speech-to-Text”. Umożliwi nam to wysyłanie strumienia dźwięku mowy do WATSON i przesyłanie zwrotnego tekstu (przekonwertowanego z przychodzącego dźwięku). Zobacz zdjęcie 3.

Aby to zrobić, kliknij kafelek (zaznaczony powyżej na czerwono). Po załadowaniu strony możemy pozostawić ustawienia domyślne i wybrać przycisk „Utwórz” w lewym dolnym rogu. Zobacz obrazek 4.

Na koniec musimy uzyskać „Poświadczenia usługi”. Te dane są używane przez naszą aplikację do łączenia się z Watsonem. Zobacz zdjęcie 5.

Kliknij przycisk "Wyświetl poświadczenia", aby rozwinąć kafelek, a następnie skopiuj wiersze zawierające "nazwę użytkownika" i "hasło" do dokumentu tekstowego na swoim komputerze. Będziemy ich potrzebować później, więc upewnij się, że są wyraźnie oznaczone jako „Kredyty WATSON” lub podobnie. Zobacz zdjęcie 6.

Krok 5: Dodawanie naszych poświadczeń WATSON do aplikacji

Teraz, gdy zakończyliśmy proces pobierania danych uwierzytelniających Watsona, musimy poinformować naszą latarnię, jak zalogować się do Watsona. Wskocz z powrotem przed swoje Pi i upewnij się, że jesteś w katalogu świateł głosowych, który zawiera aplikację. Musimy edytować plik „settings.js”, aby uwzględnić te szczegóły. Otwórz plik za pomocą tego polecenia:

nano settings.js

Teraz zastąp każde z ustawień opisanych w tym pliku ustawieniami zarejestrowanymi wcześniej.

Krok 6: Uruchamianie naszej latarni sterowanej głosem

Po skonfigurowaniu Twoja aplikacja jest gotowa do działania!

Aby włączyć latarnię powiedz „Niech stanie się światłość!”, aby ją wyłączyć powiedz „Niech stanie się ciemność!”. Obserwuj dane wyjściowe konsoli Raspberry Pi, aby zobaczyć, jak WATSON interpretuje to, co mówisz.

sudo node app.js