VoiceLantern - la lanterna a comando vocale!: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

L'array di microfoni miniDSP UMA-8, con rilevamento della direzione integrato, cancellazione dell'eco e riduzione del rumore, ha un'ampia varietà di applicazioni. In questo tutorial esamineremo il suo utilizzo con il servizio Speech-to-Text di IBM Watson per controllare una lanterna a LED.

Perché usare l'UMA-8?

Qualsiasi apparecchio a controllo vocale richiede un microfono per catturare l'audio e si potrebbe dire che potresti usare un microfono casuale da 2 dollari. Questo va bene se sei seduto al computer, direttamente di fronte al microfono, ma per il "campo lontano", il controllo a mani libere è necessario un microfono più sofisticato. L'UMA-8 ha:

• Fascio formato da una serie di 7 microfoni per migliorare il rilevamento della voce ed eliminare i rumori estranei.
• Cancellazione dell'eco e riduzione del rumore per ridurre gli effetti dei suoni non vocali (come la riproduzione di musica) e del rumore (traffico, rumori della cucina, ecc.).

L'UMA-8 è "plug and play": non è necessario configurare nulla per farlo funzionare con RPi. Se lo desideri, tuttavia, puoi utilizzare il plug-in miniDSP per modificare i parametri di elaborazione dell'array di microfoni (consigliato solo per utenti esperti!)

Passaggio 1: cosa ti serve

Cosa devi AVERE

• 1 x Raspberry Pi 2 o 3 insieme a un alimentatore USB per il tuo Pi
• 1 x tastiera
• 1 x display HDMI
• Una connessione Internet

• 1 x piccola lanterna a LED (~ $ 10)

  • Link eBay
  • Collegamento AliExpress

• Alcuni cavi jumper femmina-femmina (~ $ 3)

  • Link eBay
  • Collegamento AliExpress

• 1 x transistor NPN 2n2222 (~ $ 3)

  • Link eBay
  • Collegamento AliExpress
• 1 x saldatore (con saldatura e termoretraibile) per collegare i fili

• 1 x array di microfoni USB miniDSP UMA-8

  Acquista direttamente dal sito Web MiniDSP

• Un account IBM BlueMix (vedi sotto i dettagli per la registrazione)

Cosa hai bisogno di sapere

• Qualche esperienza di base con la piattaforma Raspberry Pi
• Alcune abilità di base di Bash (cd, ls, ecc.)
• Competenze di base dell'editor di testo Nano (apertura e salvataggio)
• Una mente desiderosa, pronta a imparare come realizzare una lanterna a comando vocale!

Passaggio 2: collegare tutto

Per prima cosa, colleghiamo il nostro aggeggio! Prendi il tuo Raspberry Pi e collega la tastiera e il display HDMI.

Ora dobbiamo smontare la lanterna per rivelare i suoi cavi di alimentazione. Come si vede, dopo aver tolto le 4 viti sulla base porta batteria, si accede ai fili ROSSO (5v) e BLU (GND). Per accendere o spegnere la lanterna, tutto ciò che dobbiamo fare è inviare 5v su questi fili!

Useremo un transistor per inviare questa tensione e accendere e spegnere la lanterna. Perché non collegare semplicemente l'ingresso della lampada direttamente all'RPi, chiedi? Bene, questo perché i pin di controllo dell'RPi (chiamati anche "GPIO") non sono in grado di emettere la potenza di cui avremo bisogno per illuminare la lanterna. Il transistor funziona in modo simile a un relè, come un interruttore elettronico che lo attraversa quando viene applicata una tensione.

Commuteremo il pin che è collegato al filo viola HIGH e LOW per controllare il transistor che, a sua volta, invierà i 5v lungo la linea alla lanterna. Il transistor deve essere cablato per intersecare il filo BLU (GND) per funzionare correttamente.

Prestare molta attenzione agli schemi e alle immagini sottostanti durante il cablaggio della lanterna.

Abbiamo saldato le intestazioni femmina ai fili della lanterna per semplificare il collegamento. Se non hai mai saldato prima, dai un'occhiata a questo istruibile che fornisce una buona spiegazione.

Infine, dovrai collegare l'alimentazione e il miniDSP UMA-8 USB Microphone Array, semplicemente collegarlo a una porta USB! Questo è tutto perché UMA-8 è plug&play con RPi.

Passaggio 3: preparare il Pi

Prima di accendere il Pi, dovrai scaricare Raspbian Stretch LITE dalla Raspberry Pi Foundation. Assicurati di ottenere la versione LITE che non include un desktop. Masterizza l'immagine scaricata su una scheda micro-SD. Collega la scheda micro-SD al Pi e collega l'alimentazione. Vedrai il tuo monitor o la tua TV apparire con un prompt di accesso.

Per accedere, utilizzare i dettagli di accesso predefiniti di Raspberry Pi.

Nome utente: piPassword: lampone

Se disponi di una connessione Internet Ethernet (cablata), sei pronto. Altrimenti, dovrai configurare il Wifi. Segui questa guida per configurare il Wifi sul tuo Pi.

Download e installazione di NodeJS

Innanzitutto, installa NodeJS utilizzando il gestore di pacchetti. Ecco una pratica guida che spiega i comandi attualmente richiesti. Al momento della scrittura, questi sono i comandi che ho usato:

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

Successivamente, dobbiamo installare l'applicazione che NodeJS eseguirà per consentire alla nostra lanterna di ascoltare (tramite UMA-8) e controllare la lampada (tramite le intestazioni GPIO). Per prima cosa scarica il repository che contiene il codice: (ottienilo copiando l'URL del file zip allegato a questo passaggio)

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

Ora installiamo tutti i bit e i bob extra che questa applicazione richiede per l'esecuzione:

installazione npm

Una volta completata l'installazione, sarai pronto per passare a IBM Watson.

Passaggio 4: configurazione di IBM Watson

Ora che la nostra lanterna è collegata, possiamo iniziare a lavorare sul riconoscimento vocale! Se non lo hai già fatto, iscriviti a IBM BlueMix. Una volta effettuato l'accesso, vai alla dashboard dei servizi BlueMix.

Fai clic sul grande pulsante "Crea servizio Watson" al centro dello schermo. Vedi immagine 1.

Successivamente, ti verrà presentato un catalogo di tutti i servizi che IBM BlueMix ha da offrire. Passiamo alla sezione "Watson" nella barra laterale. Vedi immagine 2.

Ora dobbiamo aggiungere il servizio "Speech-to-Text". Questo ci consentirà di inviare un flusso di audio vocale a WATSON e di farlo ritrasmettere il testo (convertito dall'audio in arrivo). Vedi immagine 3.

Per fare ciò, fai clic sul riquadro (delineato in rosso sopra). Una volta che la pagina è stata caricata, possiamo lasciare le impostazioni predefinite e scegliere il pulsante "Crea" nell'angolo in basso a sinistra. Vedi immagine 4.

Infine, dobbiamo ottenere le "Credenziali di servizio". Questi dettagli vengono utilizzati dalla nostra app per connettersi a Watson. Vedi immagine 5.

Fare clic sul pulsante "Visualizza credenziali" per espandere il riquadro e quindi copiare le righe che contengono "nome utente" e "password" in un documento di testo sul computer. Ne avremo bisogno in seguito, quindi assicurati che siano chiaramente etichettati come "WATSON Creds" o simili. Vedi immagine 6.

Passaggio 5: aggiunta delle nostre credenziali WATSON all'app

Ora che abbiamo terminato il processo di recupero delle nostre credenziali Watson, dobbiamo far sapere alla nostra lanterna come accedere a Watson. Torna davanti al tuo Pi e assicurati di essere nella directory della luce vocale che contiene l'app. Dobbiamo modificare il file "settings.js" per includere questi dettagli. Apri il file con questo comando:

nano settings.js

Ora, sostituisci ciascuna delle impostazioni delineate in questo file, con le impostazioni che hai registrato in precedenza.

Passaggio 6: eseguire la nostra lanterna a controllo vocale

Una volta che la tua app è configurata, è pronta per essere eseguita!

Per accendere la lanterna, dire "Sia la luce!", per spegnerla dire "Sia il buio!". Tieni d'occhio l'output della console del Raspberry Pi per vedere come WATSON interpreta ciò che stai dicendo.

sudo nodo app.js