Introduzione al riconoscimento vocale con Elechouse V3 e Arduino.: 4 passaggi (con immagini)

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

Ciao…

La tecnologia di riconoscimento vocale è stata qui negli ultimi anni. Ricordiamo ancora la grande eccitazione che abbiamo avuto parlando con il primo iPhone abilitato per Siri. Da allora, i dispositivi di comando vocale sono cresciuti fino a raggiungere un livello molto avanzato oltre le nostre aspettative in brevissimo tempo. Con l'introduzione di molti sistemi di riconoscimento vocale avanzati sono arrivati molti altri assistenti vocali come l'assistente di Google e Amazon Alexa. Il rapido successo di Echo di Amazon da solo dimostra che stiamo gradualmente facendo i conti con il parlare con le macchine.

Quindi partiamo dalle basi. In questo tutorial ti darò un'introduzione sul modulo di riconoscimento vocale Elechouse V3 e su come accendere/spegnere un LED usando i comandi vocali. Esistono molti altri modi per implementare il riconoscimento vocale nel tuo progetto, direttamente da un telefono Android ad Alexa o Raspberry pi o qualche altra tecnologia. Ma ho ricevuto diversi messaggi da molti dei miei amici che mi chiedevano come utilizzare questo modulo specifico con Arduino. Quindi sto scrivendo questo tutorial come tutorial di base per il modulo Elechouse V3. Volevo rendere questo istruttivo il più semplice possibile per i principianti, quindi non discuteremo delle caratteristiche e delle funzioni complete del modulo, ma alla fine, sono sicuro che avrai delle idee piuttosto interessanti per il tuo prossimo progetto.

Passaggio 1: modulo di riconoscimento vocale Elechouse V3

Elechouse V3 è uno dei moduli di riconoscimento vocale più compatti e facili da controllare sul mercato.

Ci sono due modi per usare questo modulo, usando la porta seriale o attraverso i pin GPIO incorporati. La scheda V3 ha la capacità di memorizzare fino a 80 comandi vocali ciascuno con una durata di 1500 millisecondi. Questo non convertirà i tuoi comandi in testo ma lo confronterà con un insieme di voci già registrato. Quindi tecnicamente non ci sono barriere linguistiche per utilizzare questo prodotto. Puoi registrare il tuo comando in qualsiasi lingua o letteralmente qualsiasi suono può essere registrato e utilizzato come comando. Quindi è necessario addestrarlo prima di consentirgli di riconoscere eventuali comandi vocali.

Se stai utilizzando il modulo con i suoi pin GPIO, il modulo fornirà output solo per 7 comandi su 80. Per questo metodo è necessario selezionare e caricare 7 comandi nel riconoscitore e il riconoscitore invierà output ai rispettivi Pin GPIO se uno di questi comandi vocali viene riconosciuto. Poiché lo stiamo usando con arduino, non dobbiamo preoccuparci delle funzionalità limitate.

Il dispositivo funziona con un intervallo di tensione di ingresso di 4,5 - 5 volt e assorbirà una corrente inferiore a 40 mA. Questo modulo può funzionare con una precisione di riconoscimento del 99% se utilizzato in condizioni ideali. La scelta del microfono e il rumore nell'ambiente giocano un ruolo fondamentale nell'influenzare le prestazioni del modulo. È meglio scegliere un microfono con una buona sensibilità e cercare di ridurre il rumore di sottofondo mentre si impartiscono comandi per ottenere le massime prestazioni dal modulo.

Passaggio 2: collegamento del modulo ad Arduino

Parliamo ora dei collegamenti da effettuare.

Hardware richiesto:

Modulo di riconoscimento vocale Elechouse V3

Arduino UNO R3. (Sto usando Arduino Pro Mini qui, non importa, entrambi hanno quasi la stessa funzione.)

Microfono con spina da 3,5 mm collegata. (oppure puoi saldarlo direttamente sulla scheda. Hanno fornito i pin.)

Un LED

Una resistenza da 470 ohm per il LED

Fili come richiesto

Cavo USB per la programmazione di Arduino

Collegamento del modulo ad Arduino

GND - Terra

VCC - 5 V

RXD - Pin digitale 3 di Arduino (questo è un pin definito dall'utente. Il codice di esempio ha il Pin 3 come Tx.)

TXD - Pin digitale 2 di Arduino (anche questo è un pin definito dall'utente.)

Il LED è collegato al pin digitale 13 di Arduino come definito nel codice di esempio. Collegare una resistenza da 470 ohm in serie al LED.

Collega il microfono al jack da 3,5 mm della scheda. Saldalo ai pin del microfono nel modulo se non viene fornito con una spina da 3,5 mm.

Questo è tutto ciò che riguarda le connessioni. Ora diamo un'occhiata al codice.

Passaggio 3: impostazione del codice

Tutti i codici e le librerie qui menzionati sono open-source e i crediti per averli sviluppati vanno ai rispettivi autori.

Dovresti scaricare e installare la libreria Arduino "voicerecognitionv3.h" prima di poter utilizzare il modulo con un Arduino.

Scarica la libreria da qui.

Tutti i codici di cui abbiamo bisogno sono presenti nel file zip della libreria come programmi di esempio.

Formazione del modulo V3

Come accennato in precedenza, dobbiamo addestrare il modulo prima di poterlo utilizzare per il riconoscimento vocale. Seguire questi passaggi per addestrare il modulo.

Collega il circuito al computer

Avvia l'IDE Arduino

Controlla se hai selezionato la scheda Arduino giusta. (Strumenti -> Lavagna)

Controlla se è selezionata la porta COM corretta. (Strumenti -> Porta)

Ora apri il programma di esempio per addestrare il modulo

Vai su File -> Esempi -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_train

Carica il codice su Arduino e attendi che il codice venga caricato. (Ctrl + U)

Apri il monitor seriale. (Ctrl + Maiusc + M)

Assicurati che la velocità di trasmissione sia impostata su 115200 e che l'opzione "Nuova riga" sia selezionata

Se tutto è a posto, sul monitor seriale verrà mostrato un menu come mostrato nelle immagini

Ci sono diversi comandi che puoi digitare sul monitor seriale per programmare il modulo, qui useremo il comando "train" per addestrare il modulo

Il V3 ha una capacità di memorizzare 80 comandi vocali, ciascuno con una durata di 1500 ms. Ogni comando è memorizzato in un indirizzo che parte da 0 a 79

Usando il comando "train", stiamo memorizzando un comando vocale in un indirizzo specifico, quindi dovresti specificare l'indirizzo nel comando

La sintassi del comando è la seguente: train address Ad esempio: train 0, train 20, train 79

• Avremo bisogno di due comandi vocali per controllare il LED. Un comando per accenderlo e l'altro per spegnerlo.
• Immettere il comando nel monitor seriale seguito dall'indirizzo in cui si desidera memorizzarlo. es: treno 20.

Dopo aver inserito il comando, attendi che appaia un messaggio sul monitor seriale che dice "parla ora". Ora pronuncia il tuo comando per accendere il LED nel microfono in modo chiaro e abbastanza forte

Se il comando è abbastanza chiaro, verrà visualizzato un altro messaggio che ti chiederà di parlare di nuovo. Pronuncialo di nuovo per registrare il comando

Il codice ti chiederà di ripetere il comando se si verifica del rumore durante la registrazione o se il suono non è abbastanza chiaro. La qualità del tuo microfono ha un ruolo considerevole qui. Potresti non registrare un comando se il tuo microfono non è abbastanza buono. Allena anche la tavola in un ambiente privo di rumore

Dopo aver inserito correttamente una voce nel modulo, ripetere la stessa procedura per inserire il comando vocale per spegnere il LED. Ricordati di memorizzare il comando in un indirizzo diverso. Ad esempio: treno 30

Se hai caricato correttamente entrambi i comandi, ora sei pronto per caricare il codice per il controllo del LED

Controllo del LED tramite comandi vocali

Aprire il programma di esempio per il controllo del LED

Vai su File -> Esempi -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_control_led

In questo programma vengono definiti due record come "onrecord" (per accendere il LED) e "offrecord" (per spegnere il LED)

Cambia il valore di "onrecord" con l'indirizzo del comando vocale che hai addestrato per accendere il LED

• Cambia il valore di "offrecord" con l'indirizzo del comando vocale che hai addestrato per spegnere il LED.
• Ora carica il codice su Arduino. (Ctrl+U)

Questo è tutto. Ora sei pronto per controllare il tuo LED con i comandi vocali.

Passaggio 4: risultato

Per testare il circuito, pronuncia i comandi proprio come lo hai addestrato per accendere/spegnere il LED. Ricorda, la qualità del tuo microfono e il rumore intorno al tuo ambiente influenzeranno davvero l'uscita. Prova a testarlo in un ambiente privo di rumore o cambia il microfono se non ottieni una risposta adeguata ai tuoi comandi vocali. Apri anche il monitor seriale per verificare se il dispositivo risponde ai tuoi comandi vocali. Se un comando viene riconosciuto, il monitor seriale mostrerà un messaggio con l'indirizzo del comando riconosciuto.

Congratulazioni! Hai imparato a controllare un LED utilizzando i comandi vocali. Ora puoi convertire qualsiasi dispositivo di questo tipo in un dispositivo a comando vocale. Collega un modulo relè ad Arduino per controllare dispositivi AC come una lampadina o un ventilatore.

Ci sono numerose possibilità di applicare questo nella nostra vita quotidiana. Condividi i tuoi pensieri nella sezione commenti qui sotto.

Spero che questo tutorial ti abbia dato un'idea di base sull'utilizzo del modulo di riconoscimento vocale Elechouse V3 con Arduino. Se hai domande, non esitare a farle qui o invia una mail a [email protected]. Farò del mio meglio per aiutarti.