Introdução ao reconhecimento de voz com Elechouse V3 e Arduino .: 4 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá…

A tecnologia de reconhecimento de voz existe há alguns anos. Ainda nos lembramos da grande emoção que tivemos ao conversar com o primeiro iphone habilitado para Siri. Desde então, os dispositivos de comando de voz cresceram a um nível muito avançado além de nossas expectativas em um curto espaço de tempo. Com a introdução de muitos sistemas avançados de reconhecimento de voz, surgiram muitos outros assistentes de voz, como o assistente do Google e o Amazon Alexa. O rápido sucesso do Amazon’s Echo por si só prova que estamos gradualmente aceitando falar com as máquinas.

Então, vamos começar do básico. Neste instrutível, darei uma introdução sobre o Módulo de Reconhecimento de Voz Elechouse V3 e como ligar / desligar um LED usando comandos de voz. Existem várias outras maneiras de implementar o reconhecimento de voz em seu projeto, desde um telefone Android até Alexa ou Raspberry pi ou alguma outra tecnologia. Mas recebi várias mensagens de muitos dos meus amigos me perguntando como usar este módulo específico com o Arduino. Então, estou escrevendo este instrutível como um tutorial básico para o módulo Elechouse V3. Eu queria tornar isso instrutível o mais simples possível para iniciantes, então não iremos discutir os recursos e funções completos do módulo, mas no final, tenho certeza que você terá algumas ideias muito legais para seu próximo projeto.

Etapa 1: Módulo de reconhecimento de voz Elechouse V3

O Elechouse V3 é um dos módulos de reconhecimento de voz mais compactos e fáceis de controlar do mercado.

Existem duas maneiras de usar este módulo, usando a porta serial ou por meio dos pinos GPIO embutidos. A placa V3 tem capacidade para armazenar até 80 comandos de voz, cada um com uma duração de 1.500 milissegundos. Este não irá converter seus comandos em texto, mas irá compará-los com um conjunto de vozes já gravado. Portanto, tecnicamente, não há barreiras de idioma para usar este produto. Você pode gravar seu comando em qualquer idioma ou, literalmente, qualquer som pode ser gravado e usado como um comando. Portanto, você precisa treiná-lo antes de deixá-lo reconhecer qualquer comando de voz.

Se você estiver usando o módulo com seus pinos GPIO, o módulo fornecerá saídas para apenas 7 comandos dos 80. Para este método, você precisa selecionar e carregar 7 comandos no reconhecedor e o reconhecedor enviará saídas para o respectivo Pinos GPIO se algum desses comandos de voz for reconhecido. Como estamos usando isso com o arduino, não precisamos nos preocupar com os recursos limitados.

O dispositivo funciona em uma faixa de tensão de entrada de 4,5 - 5 volts e consumirá uma corrente inferior a 40 mA. Este módulo pode funcionar com precisão de reconhecimento de 99% se for usado em condições ideais. A escolha do microfone e o ruído do ambiente desempenham um papel vital em afetar o desempenho do módulo. É melhor escolher um microfone com boa sensibilidade e tentar reduzir o ruído de fundo enquanto dá comandos para obter o máximo desempenho do módulo.

Etapa 2: conectando o módulo ao Arduino

Agora vamos falar sobre as conexões a serem feitas.

Hardware necessário:

Módulo de reconhecimento de voz Elechouse V3

Arduino UNO R3. (Estou usando o Arduino Pro Mini aqui, não importa, os dois têm quase a mesma função.)

Microfone com plugue de 3,5 mm conectado. (ou você pode soldá-lo diretamente na placa. Eles deram os pinos.)

Um LED

Um resistor de 470 ohms para o LED

Fios conforme necessário

Cabo USB para programação do Arduino

Conectando o Módulo ao Arduino

GND - Ground

VCC - 5 V

RXD - pino digital 3 do Arduino (este é um pino definido pelo usuário. O código de amostra tem o pino 3 como Tx)

TXD - pino digital 2 do Arduino (também é um pino definido pelo usuário)

O LED é conectado ao pino digital 13 do Arduino conforme definido no código de amostra. Conecte um resistor de 470 ohms em série ao LED.

Conecte o microfone ao conector de 3,5 mm na placa. Solde-o aos pinos do microfone no módulo se ele não vier com um plugue de 3,5 mm.

Isso é tudo sobre as conexões. Agora vamos dar uma olhada no código.

Etapa 3: Configurando o código

Todos os códigos e bibliotecas aqui mencionados são de código aberto e os créditos por desenvolvê-los vão para seus respectivos autores.

Você deve baixar e instalar a biblioteca Arduino "voicerecognitionv3.h" antes de usar o módulo com um Arduino.

Baixe a biblioteca aqui.

Todos os códigos de que precisamos estão no arquivo zip da biblioteca como programas de exemplo.

Treinamento do Módulo V3

Como mencionei acima, devemos treinar o módulo antes de podermos usá-lo para reconhecimento de voz. Siga estas etapas para treinar o módulo.

Conecte o circuito ao computador

Inicie o IDE Arduino

Verifique se você selecionou a placa Arduino certa. (Ferramentas -> Quadro)

Verifique se a porta COM correta está selecionada. (Ferramentas -> Porta)

Agora abra o programa de amostra para treinar o módulo

Vá para Arquivo -> Exemplos -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_train

Faça upload do código para o Arduino e espere até que o código seja carregado. (Ctrl + U)

Abra o Monitor Serial. (Ctrl + Shift + M)

Certifique-se de que a taxa de transmissão esteja definida para 115200 e a opção "Nova linha" esteja selecionada

Se estiver tudo bem, um menu será mostrado no monitor serial conforme mostrado nas fotos

Existem vários comandos que você pode digitar no monitor serial para programar o módulo, aqui estaremos usando o comando "treinar" para treinar o módulo

O V3 tem capacidade para armazenar 80 comandos de voz, cada um com duração de 1500 ms. Cada comando é armazenado em um endereço começando de 0 a 79

Ao usar o comando "train", estamos armazenando um comando de voz em um endereço específico, portanto, você deve especificar o endereço no comando

A sintaxe do comando é assim: endereço do trem Por exemplo: trem 0, trem 20, trem 79

• Exigiremos dois comandos de voz para controlar o LED. Um comando para LIGAR e outro para DESLIGAR.
• Digite o comando no monitor serial seguido do endereço que você deseja armazená-lo. por exemplo: trem 20.

Depois de inserir o comando, aguarde até que apareça uma mensagem no monitor serial que diz "fale agora". Agora fale seu comando para ligar o LED no microfone de forma clara e alta o suficiente

Se o comando for claro o suficiente, outra mensagem aparecerá solicitando que você fale novamente. Fale novamente para registrar o comando

O código pedirá que você repita o comando se algum ruído ocorrer durante a gravação ou se o som não estiver claro o suficiente. A qualidade do seu microfone tem um papel considerável aqui. Você pode falhar ao registrar um comando se o seu microfone não for bom o suficiente. Também treine a prancha em um ambiente sem ruído

Depois de inserir uma voz com sucesso no módulo, repita o mesmo processo para inserir o comando de voz para desligar o LED. Lembre-se de armazenar o comando em um endereço diferente. Por exemplo: trem 30

Se você carregou ambos os comandos com sucesso, agora você está pronto para carregar o código para controlar o LED

Controlando o LED usando comandos de voz

Abra o programa de amostra para controlar o LED

Vá para Arquivo -> Exemplos -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_control_led

Neste programa, dois registros são definidos como "onrecord" (para ligar o LED) e "offrecord" (para desligar o LED)

Altere o valor de "onrecord" para o endereço do comando de voz que você treinou para ligar o LED

• Altere o valor de "offrecord" para o endereço do comando de voz que você treinou para desligar o LED.
• Agora faça o upload do código para o Arduino. (Ctrl + U)

É só isso. Agora você está pronto para controlar seu LED com comandos de voz.

Etapa 4: Resultado

Para testar o circuito, fale os comandos exatamente como você o treinou para LIGAR / DESLIGAR o LED. Lembre-se de que a qualidade do seu microfone e o ruído ao redor do ambiente realmente afetarão a saída. Experimente testá-lo em um ambiente sem ruído ou troque o microfone se não estiver obtendo uma resposta adequada para seus comandos de voz. Abra também o monitor serial para verificar se o dispositivo está respondendo aos seus comandos de voz. Se um comando for reconhecido, o monitor serial mostrará uma mensagem com o endereço do comando reconhecido.

Parabéns! Você aprendeu a controlar um LED usando comandos de voz. Agora você pode converter qualquer dispositivo em um dispositivo controlado por voz. Conecte um módulo de relé ao Arduino para controlar dispositivos AC como uma lâmpada ou um ventilador.

Existem inúmeras possibilidades de aplicar isso em nossa vida diária. Compartilhe seus pensamentos na seção de comentários abaixo.

Espero que este instrutivo tenha lhe dado uma ideia básica sobre como usar o módulo de reconhecimento de voz Elechouse V3 com o Arduino. Se você tiver alguma dúvida, fique à vontade para perguntar aqui ou envie um e-mail para [email protected]. Vou tentar o meu melhor para ajudá-lo.