Voice recognition module v3

Voice recognition module v3

(Arduino) Голосовое управление радиорозетками UNIEL

В статье описывается устройство для голосового управления розетками UNIEL на базе контроллера Arduino, трансмиттера 433 МГц и модуля распознавания голоса Voice Recognition Module V2 фирмы elechouse (сайт — http://www.elechouse.com).

Непосредственно устанавливаются в любую розетку и к ним уже подключается электроприбор, включением и выключением которого можно управлять с дистанционного пульта. Радиус действия на открытой местности до 25м, частота приемо-передачи команд 433.9 Мгц. В ассортименте есть разные для нагрузок 300Вт, 1000Вт, 3600 Вт. Весь ассортимент можно посмотреть на странице официального сайта http://www.uniel.ru/ru/catalog/1235.

В пульте устанавливается код группы. В каждой розетке код группы = код группы пульта и код розетки

Наша задача — заменить пульт для управления розетками UNIEL. Нужны радиомодули, работающие на частоте 433 МГц. Я приобретал FS1000A

В комплекте ресивер и трансмиттер. Цена на ebay меньше 100 руб.

Для Arduino имеются библиотеки для работы с разными управляемыми по 433/315 МГц исполнительными устройствами. Я использовал такую:
rc-switch — Arduino library to operate low cost 315 MHz / 433 MHz remote control devices — http://code.google.com/p/rc-switch/

Скачиваем, распаковываем в папку libraries

Для начала подключим приемник

запустим пример из библиотеки RCswitch пример ReceiveDemo_Advanced
Нажимаем на пульт и смотрим что выдает скетч в последовательный порт

Запомним параметры 24Bit, PulseLength — 309 microseconds, Protocol 1

Они нам понадобятся при написании скетча. Коды запоминать НЕОБЯЗАТЕЛЬНО. Для отправки кодов достаточно знать код группы и код устройства.

Подключаем к Arduino проверки работы розеток

Пишем скетч следующего содержания

Запускаем, и смотрим как розетки по кругу включаются, а затем выключаются.

Из контроллера при желание можно управлять 32×32 розетками

Модуль распознавания голоса Voice Recognition Module V2

Модуль распознавания голоса Voice Recognition Module V2 был куплен на ebay по очень приемлемой цене. При заказе не смотрел даташит и напрасно. Модуль не совсем оправдал ожидания:

1) Объявленная работа с 15 заранее записанными голосовыми командами одновременно невозможна (модуль распознает только по 5 команд каждого блока (блоков 3)).Можно подгрузить только 1 блок, затем другой и т.д. Поэтому было решено использовать цепочки слов (2-3) с паузами, необходимыми для загрузки следующего блока, например

Кафе — лампа — выключить

2) Модуль не реагирует на голос другого человека, для двух человек придется дублировать команды

Сначала расскажу как работать с модулем, а потом как была решена задача

Для обучения модуля необходимо посылать модулю по последовательному порту команды и произносить фразы. Скачиваем на компьютер (Windows) рекомендуемую производителем программe работы с com-портом (AccessPort — страница загрузки), подключаем модуль к Arduino

Arduino подключаем к компьютеру. В Arduino загружаем скетч

Теперь все команды и ответы идут от компа к модулю

Смотрим даташит — прикреплен в конце

Читайте также:  Berberis media red jewel

и посылаем команды

AABB — информация о модуле

V2.0
By ELECHOUSE
www.elechouse.com

Далее — обучение первого блока — AA11

После команды START в окне терминала произносим в микрофон ПЕРВУЮ фразу, появляется надпись Again, ждем, молчим, снова появляется команда START. Второй раз произносим в микрофон ПЕРВУЮ фразу для подтверждения. В случае удачной записи появляется надпись Finish one, говорящая о том , что первая команда успешно записана. Надпись Different говорит о том, что вторая команда звучала не так, как первая и модуль ее не распознал. Надпись Too loud говорит о том, что вы слишком громко говорите в микрофон (> 1300 мс).
Аналогично записываем 4 оставшихся фразы. Надпись Group1 finished ! говорит о том, что первый блок успешно записан.

Для проверки распознавания вызываем блок 1 — командой AA21 и произносим фразы в микрофон. При распознавании выводится подтверждение в терминал

Затем обучаем блоки 2 и 3 посылая команды AA12, AA13 соответственно. Для вызова из памяти блоков 2 и 3 команда в терминал AA22 и AA23 соответственно.

Еще один момент — если мы хотим получать ответ от голосового модуля в кратком виде (не "Result:15" а 15) необходимо отправить модулю команду AA37

В блоки заносим следующие команды (участвуют 2 человека) для посиделок на кухне — чайник(электрический) + освещение (огни RGB, лампа возле кухонного стола, ночник)

В соответствии с обученным командам и будем строим цепочки в программе

Вот примеры правильных цепочек

"Кафе" (1 голос) — "Ночник" (1 голос) — "Выключить" (1 голос)

"Фонтан" (2 голос) — "Включить" (2 голос)

"Кафе" (2 голос) — "Огни" (2 голос) — "Включить" (2 голос)

Для наглядности добавим индикацию 3 светодиода к пинам 7,8,9

(красный — загружен 1 блок

желтый — загружен 2 блок

зеленый — загружен 3 блок

горят 3 светодиода (1 сек) — комбинация слов верная)

Вот схема устройства

А устройство выглядит так (будет позже украшено искусственными цветами)

И скетч для Arduino. К сказанному выше еще добавлю, что если

после загрузки второго или третьего блоков в течении FRAZA_TIME=2000 мс нет опознанного слова —

подгружается банк 1.

Сама по себе система «Умный дом» подразумевает дистанционное управление практически всеми доступными приборами и устройствами.

Причем, исполнение команд не ограничивается функциями «включить/выключить» или «открыть/закрыть».

Для медиа-устройств еще должны работать функции «тише/громче», для освещения – «ярче/темнее».

Все эти команды можно подавать со смартфона, но намного удобнее голосовое управление светом, музыкой, отоплением, входной дверью.

Для чего необходимо управление «Умным домом» голосом

«Умный дом» – это не просто дорогостоящая игрушка. «Умный дом» – это аппаратно-программный комплекс различных приборов и устройств, делающих жилище безопасным, комфортным, удобным для проживания.

Управление всеми этими приборами осуществляется с помощью разномастных ПДУ, которыми производители снабжают практически все свои изделия.

Читайте также:  Бегония комнатная уход зимой

Как результат – в доме появляются несколько пультов, а обитателям его необходимо помнить алгоритмы работы с техникой.

Подача управляющих сигналов «Умному дому» от смартфона имеет свои минусы. Во-первых, гаджет необходимо постоянно носить с собой из комнаты в комнату.

Во-вторых, его аккумулятор может разрядиться, сам смартфон может потеряться, попасть в руки злоумышленников. Поэтому оптимальное решение для «Умного дома» – устройство голосового управления. Это устройство избавит обитателей дома от необходимости держать в каждой комнате по ПДУ, запоминать разные алгоритмы работы.

Такое управление в системе «Умный дом» приводит к ненужности разнокалиберных ПДУ, работающих на разные «точки входа».

Голосовое управление светом, любой кухонной техникой, отоплением, роботом-пылесосом, климат-контролем, системами безопасности можно осуществить из любого места дома.

При работе с голосом должны быть приняты меры для защиты от несанкционированного доступа в систему – система паролей, условных сигналов.

Для осуществления голосового управления освещением предварительно производится детальная настройка систем распознавания голоса.

Система должна распознавать голоса всех обитателей дома, а не только одного. Она должна уметь понимать команды «включить», «выключить», «ярче», «меньше», привязывать их к конкретным осветительным приборам.

Самодельная система голосового управления освещением

Сделать своими руками управление освещением голосом – задача не из простых. Для ее решения мало одного желания.

Необходимо тщательно продумать схему, рассчитать электрические параметры, подобрать комплектующие, определиться, какое программное обеспечение будет использовано, не потребуется ли его модификация, что может подойти из уже существующих разработок, что можно модифицировать. Желательно уметь работать с паяльником, с тонкой электроникой.

Но сделать самому голосовое управление светом по принципу «Вкл./выкл.» – это просто смастерить эффектную игрушку. Ведь если сделать так, что голосом можно управлять только включением или выключением отдельно взятого осветительного прибора или группы приборов, то почему нельзя такую же функцию распространить и на другие устройства?

Чтобы уже получилась законченная, открытая для расширения система, получившая название «Умный дом».

Готовые модули для работы с голосом

Любая подобная система начинается с модуля распознавания голоса. Первые структуры распознавания акустических сигналов реагировали на хлопки: один хлопок – «включить», два хлопка – «выключить».

Современные структуры распознавания голоса представляют собой сложные аппаратно-программные устройства, способные различать сотни командных посылок, поданных голосом, причем, голоса могут быть различного тембра, различной громкости, произносимые слова могут иметь синонимы.

Наиболее доступные для самоделок модули:

  1. Voice Recognition Module V3.1 (FZ0475);
  2. Robotech SRL EasyVR Shield0;
  3. Voice Recognition Module LD3320;

Каждый из этих модулей имеет свои достоинства и недостатки. Elechouse Voice Recognition Module V3.1 ориентирован на работу с комплектом «Arduino».

Robotech SRL EasyVR Shield 5.0 имеет три алгоритма работы – точный, фонетический и тоновый. Voice Recognition Module LD3320 умеет редактировать ключевые слова.

Простейший голосовой выключатель освещения

Вначале следует определиться со схемой и комплектацией голосового выключателя света.

Читайте также:  Бетон для площадки под авто

В простейшем случае в состав такого прибора войдут:

  • модуль распознавания голоса;
  • усилитель;
  • контроллер;
  • микрофон;
  • управляющее реле (количество зависит от того, сколько осветительных приборов будет подключено к выключателю);
  • блок питания на пять вольт;
  • компоненты схем – светодиоды, резисторы, конденсаторы, симисторы, монтажные розетки и др.

Усилитель необходим для того, чтобы прибор мог воспринимать сказанные слова, поданные из любой точки помещения, а не только вблизи микрофона.

Контроллер собран на базе микроконтроллера «Аtmega8», имеющего собственные оперативное и постоянное запоминающие устройства.

Симисторы используются, во-первых, в качестве силовых ключей, а, во-вторых, в качестве диммеров, регулирующих яркость освещения. Протокол обмена информацией – UART.

Как работает голосовой выключатель

Алгоритм работы такого выключателя следующий. После первоначального включения необходимо выдержать паузу в несколько секунд для того, чтобы загрузился сам модуль распознавания голоса, инициировались все устройства прибора. Затем нужно установить защиту от несанкционированного включения.

Ведь сказать, к примеру, «включить свет» может каждый, и прибор отреагирует соответствующим образом. Это же относится и к сигналу, противоположному по значению.

Поэтому нужно задать комбинацию инициализации, для чего следует произнести условное слово, какое-нибудь имя. При произношении этого слова загорится сигнальный светодиод, подтверждающий, что прибор готов к работе.

Далее может последовать любая команда: «Включи люстру», «Включи торшер», «Включи ночник». Эти сигналы должны быть запрограммированы при настройках прибора. Команды распознаются модулем, передаются на контроллер.

Контроллер, в свою очередь, обрабатывает информацию и формирует управляющий сигнал на реле, включая заданное устройство. По команде «Выключи люстру», «Выключи торшер», «Выключи ночник», контроллер дает управляющий сигнал на отключение.

Включение голосового управления светом в систему «Умный дом»

Чтобы интегрировать голосовое управление освещением в систему «Умный дом», не нужно обладать специальными знаниями. Это просто сделать на базе комплектов «Arduino».

Чтобы система работала, нужно в каждой комнате разместить чувствительные микрофоны. Через модуль распознавания речи команды будут поступать на контроллер.

Предварительно контроллер через компьютер должен быть запрограммирован на определенные команды. Тогда из любого места в доме можно будет голосом управлять любым устройством в любой комнате, а при необходимости и во дворе.

Заключение

Существуют разработки для смартфонов, позволяющие управлять голосом системой «Умный дом».

Для этих разработок выпускается специальная периферия с кодами доступа.

Для самодельной системы, собранной на базе «Arduino» таких ограничений нет.

Можно делать и подключать к «Умному дому» любые устройства, а не только освещение.

Видео: Голосовое управление освещением Lutron, Alexa

Модуль для голосового управления вашими проектами. Позволяет записать до 80 слов до 1.5с каждое, и комбинировать до 7 слов единовременно.

  • Напряжение питания: от 4.5 до 5.5В
  • Потребление: до 40мА
  • Размер: 31х50 мм
  • Точность распознавание: 99% (в идеальных условиях)
Ссылка на основную публикацию
Asus zenfone макс про м1
Прошли времена, когда бюджетникам и середнячкам достаточно было доступной цены, чтобы хорошо продаваться. Конкуренция на рынке диктует условия, главное из...
100 Квт какой нужен автомат
Расчеты электропроводки выполняются еще на стадии проектирования. Прежде всего рассчитывается сила тока в цепях, исходя из этого подбираются автоматические защитные...
100 Литров в килограммах
100 литров воды весит 100 кг Для расчёта использовались данные о плотности воды при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт....
Asus ноутбук как открыть дисковод
Зачастую у пользователей ноутбука возникает с виду банальная проблема – не получается открыть на устройстве дисковод. Причин может быть несколько....
Adblock detector