VoiceLantern - Đèn lồng điều khiển bằng giọng nói!: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Mảng micrô miniDSP UMA-8, với tính năng phát hiện hướng tích hợp, loại bỏ tiếng vang và giảm tiếng ồn, có nhiều ứng dụng khác nhau. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ chạy qua việc sử dụng nó với dịch vụ Chuyển lời nói thành văn bản của IBM Watson để điều khiển đèn lồng LED.

Tại sao sử dụng UMA-8?

Bất kỳ thiết bị điều khiển bằng giọng nói nào cũng cần có micrô để thu âm thanh và người ta có thể nói rằng bạn có thể sử dụng micrô 2 đô la ngẫu nhiên. Điều này là tốt nếu bạn đang ngồi trước máy tính, trực tiếp trước micrô, nhưng đối với "trường xa", điều khiển rảnh tay là cần một micrô phức tạp hơn. UMA-8 có:

• Tạo chùm tia chạy trên một dãy 7 micrô để cải thiện khả năng phát hiện giọng nói và loại bỏ tiếng ồn không liên quan.
• Loại bỏ tiếng vang và giảm tiếng ồn để giảm ảnh hưởng của âm thanh không phải giọng nói (như chơi nhạc) và tiếng ồn (giao thông, tiếng ồn trong nhà bếp, v.v.).

UMA-8 là "plug and play" - bạn không phải định cấu hình bất kỳ thứ gì để làm cho nó hoạt động với RPi. Tuy nhiên, nếu muốn, bạn có thể sử dụng plugin miniDSP để tinh chỉnh các thông số xử lý của mảng micrô (chỉ được khuyến nghị cho người dùng nâng cao!)

Bước 1: Những gì bạn cần

Những gì bạn cần CÓ

• 1 x Raspberry Pi 2 hoặc 3 cùng với nguồn điện USB cho Pi của bạn
• 1 x Bàn phím
• 1 x Màn hình HDMI
• Một kết nối internet

• 1 x Đèn lồng LED nhỏ (~ $ 10)

  • Liên kết eBay
  • Liên kết AliExpress

• Một số cáp jumper Female-Female (~ $ 3)

  • Liên kết eBay
  • Liên kết AliExpress

• 1 x 2n2222 bóng bán dẫn NPN (~ $ 3)

  • Liên kết eBay
  • Liên kết AliExpress
• 1 x Sắt hàn (có hàn và co nhiệt) để kết nối dây

• 1 x Mảng micrô USB miniDSP UMA-8

  Mua trực tiếp từ Trang web MiniDSP

• Tài khoản IBM BlueMix (xem chi tiết bên dưới để đăng ký)

Những gì bạn cần biết

• Một số kinh nghiệm cơ bản với nền tảng Raspberry Pi
• Một số kỹ năng Bash cơ bản (cd, ls, v.v.)
• Các kỹ năng soạn thảo văn bản Nano cơ bản (mở và lưu)
• Tâm trí háo hức, sẵn sàng học cách làm đèn lồng điều khiển bằng giọng nói!

Bước 2: Kết nối mọi thứ lên

Đầu tiên, chúng ta hãy lên dây cót tinh thần của chúng ta! Lấy Raspberry Pi của bạn và kết nối bàn phím và màn hình HDMI.

Bây giờ chúng ta cần tháo lồng đèn ra để lộ dây điện của nó. Như bạn có thể thấy, sau khi tháo 4 con vít trên đế giữ pin, chúng tôi có quyền truy cập vào dây RED (5v) và BLUE (GND). Để bật hoặc tắt đèn lồng, tất cả những gì chúng ta cần làm là gửi 5v xuống các dây này!

Chúng tôi sẽ sử dụng một bóng bán dẫn gửi điện áp này và bật và tắt đèn lồng. Tại sao không chỉ kết nối đầu vào của đèn thẳng với RPi, bạn hỏi? Điều này là do các chân điều khiển của RPi (còn được gọi là “GPIO”) không thể phát ra nguồn điện mà chúng ta cần để chiếu sáng đèn lồng. Bóng bán dẫn hoạt động theo cách tương tự như một rơ le, giống như một công tắc điện tử cho dòng điện chạy qua nó khi có điện áp được đặt vào.

Chúng tôi sẽ chuyển đổi chân được kết nối với dây màu tím CAO và THẤP để điều khiển bóng bán dẫn, lần lượt sẽ gửi dòng 5v xuống đèn lồng. Bóng bán dẫn phải được nối dây để giao với dây BLUE (GND) để hoạt động chính xác.

Hãy chú ý đến các sơ đồ và hình ảnh bên dưới khi đấu dây đèn.

Chúng tôi đã hàn các tiêu đề nữ vào dây của đèn lồng để giúp kết nối dễ dàng hơn. Nếu bạn chưa hàn trước đây, hãy xem hướng dẫn này sẽ đưa ra lời giải thích tốt.

Cuối cùng, bạn sẽ cần cắm nguồn và Mảng micrô USB miniDSP UMA-8, chỉ cần cắm nó vào cổng USB! Đó là tất cả những gì cần có vì UMA-8 là plug & play với RPi.

Bước 3: Chuẩn bị Pi

Trước khi bật Pi, bạn cần tải xuống Raspbian Stretch LITE từ Raspberry Pi Foundation. Đảm bảo bạn nhận được phiên bản LITE không bao gồm máy tính để bàn. Ghi hình ảnh đã tải xuống vào thẻ micro-SD. Cắm thẻ micro-SD vào Pi và cắm nguồn. Bạn sẽ thấy màn hình hoặc TV của mình xuất hiện lời nhắc đăng nhập.

Để đăng nhập, hãy sử dụng chi tiết đăng nhập Raspberry Pi mặc định.

Tên người dùng: piPassword: raspberry

Nếu bạn có kết nối Internet Ethernet (có dây), bạn đã sẵn sàng. Nếu không, bạn sẽ cần thiết lập Wi-Fi. Làm theo hướng dẫn này để định cấu hình Wifi trên Pi của bạn.

Tải xuống và cài đặt NodeJS

Đầu tiên, cài đặt NodeJS bằng trình quản lý gói. Đây là một hướng dẫn hữu ích giải thích các lệnh hiện tại được yêu cầu. Tại thời điểm viết bài, đây là những lệnh tôi đã sử dụng:

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

Tiếp theo, chúng ta cần cài đặt ứng dụng mà NodeJS sẽ chạy để cho phép đèn lồng của chúng ta nghe thấy (thông qua UMA-8) và điều khiển đèn (thông qua các tiêu đề GPIO). Đầu tiên hãy tải xuống kho lưu trữ có chứa mã: (lấy bằng cách sao chép URL của tệp zip được đính kèm với bước này)

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

Bây giờ, hãy cài đặt tất cả các bit bổ sung và bobs mà ứng dụng này yêu cầu để chạy:

cài đặt npm

Sau khi quá trình cài đặt hoàn tất, bạn sẽ sẵn sàng sử dụng IBM Watson.

Bước 4: Định cấu hình IBM Watson

Bây giờ đèn lồng của chúng tôi đã được kết nối hoàn toàn, chúng tôi có thể bắt đầu làm việc với tính năng nhận dạng giọng nói! Nếu bạn chưa đăng ký, hãy đăng ký IBM BlueMix. Sau khi bạn đã đăng nhập, hãy điều hướng đến Trang tổng quan dịch vụ BlueMix.

Nhấp vào nút “Tạo dịch vụ Watson” lớn ở giữa màn hình. Xem hình ảnh 1.

Tiếp theo, bạn sẽ được giới thiệu một danh mục tất cả các dịch vụ mà IBM BlueMix cung cấp. Hãy bỏ qua phần “Watson” trong thanh bên. Xem hình 2.

Bây giờ chúng tôi cần thêm dịch vụ “Chuyển giọng nói thành văn bản”. Điều này sẽ cho phép chúng tôi gửi một luồng âm thanh giọng nói tới WATSON và nó truyền trực tiếp văn bản trở lại (được chuyển đổi từ âm thanh đến). Xem hình 3.

Để thực hiện việc này, hãy nhấp vào ô (được viền màu đỏ ở trên). Khi trang đã tải xong, chúng ta có thể để lại cài đặt mặc định và chọn nút “Tạo” ở góc dưới cùng bên trái. Xem hình 4.

Cuối cùng, chúng ta cần lấy "Thông tin đăng nhập dịch vụ". Những chi tiết này được sử dụng bởi ý chí ứng dụng của chúng tôi để kết nối với Watson. Xem hình 5.

Nhấp vào nút “Xem thông tin đăng nhập” để mở rộng ô và sau đó sao chép các dòng chứa “tên người dùng” và “mật khẩu” vào tài liệu văn bản trên máy tính của bạn. Chúng tôi sẽ cần những thứ này sau, vì vậy hãy đảm bảo rằng chúng được gắn nhãn rõ ràng là “WATSON Creds” hoặc tương tự. Xem hình 6.

Bước 5: Thêm thông tin đăng nhập WATSON của chúng tôi vào ứng dụng

Bây giờ chúng ta đã hoàn tất quá trình truy xuất thông tin đăng nhập Watson của mình, chúng ta cần cho đèn lồng của chúng ta biết cách đăng nhập vào Watson. Quay lại trước Pi của bạn và đảm bảo bạn đang ở trong thư mục ánh sáng giọng nói chứa ứng dụng. Chúng tôi cần chỉnh sửa tệp “settings.js” để bao gồm các chi tiết này. Mở tệp bằng lệnh này:

nano settings.js

Bây giờ, hãy thay thế từng cài đặt được nêu trong tệp này bằng cài đặt bạn đã ghi trước đó.

Bước 6: Chạy Đèn lồng điều khiển bằng giọng nói của chúng tôi

Sau khi ứng dụng của bạn được định cấu hình, ứng dụng đã sẵn sàng để chạy!

Để bật đèn lồng, hãy nói "Hãy có ánh sáng!", Để tắt đèn, hãy nói "Hãy có bóng tối!". Theo dõi đầu ra bảng điều khiển của Raspberry Pi để xem cách WATSON diễn giải những gì bạn đang nói.

sudo node app.js