Pi Home ، مساعد افتراضي يعمل بنظام Raspberry: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

يعد Google Home مفيدًا في جميع أنحاء المنزل ، فهو جهاز جميل مزود بمساعد Google المدمج - وهو أحدث مساعد شخصي رقمي من Google. يمكنه تشغيل الوسائط ، وحفظ التذكيرات والملاحظات ، وإخبارك بطول تنقلاتك ، والقيام بأتمتة المنزل ، ويمكن وضعه في أي مكان في منزلك ، وسوف يقوم ببعض الأشياء المدهشة من أجلك ، ولكنه اقتراح مكلف إذا كنت لست متأكدًا من أنك ستستخدمه. ومع ذلك ، هناك أخبار جيدة ، يمكنك إنشاء واحدة تعمل بكامل طاقتها باستخدام Raspberry Pi.

بنهاية هذا الدليل ، سيكون لديك Google Home يعمل بكامل طاقته ويستجيب لأوامرك الصوتية. بخلاف ذلك ، فهو مساعد مع جميع ميزات Google Home. مما يعني أنه يمكنه إجراء تحويلات الوحدة وتشغيل الوسائط والتحقق من النتائج وقراءة الكتب الصوتية لك والتحقق من الطقس وغير ذلك الكثير. سيعمل أيضًا مع مجموعة متنوعة من أجهزة التشغيل الآلي للمنزل مثل مصابيح الإضاءة الذكية ، حتى تتمكن من التحكم فيها بصوتك. مثل مساعد Google الحقيقي ، يمكن ربط DIY Google Home الخاص بك لإضافة المزيد من الميزات ، مثل إضافة المهام إلى Evernote أو للحصول على إشعار على هاتفك عندما ينطلق المؤقت.

الخطوة 1: الأشياء التي تحتاجها

سوف تحتاج:

• Raspberry Pi 3 أو 2 مثبت عليه Raspbian وإعداد Wi-Fi.
• مزود الطاقة وكابل طاقة MicroUSB. (الحد الأدنى 5 فولت ، 2 أمبير)
• بطاقة مايكرو التنمية المستدامة. (بحد أدنى 8 جيجابايت)
• ميكروفون USB. (ستحصل على الكثير من كيفية الإعداد عبر الإنترنت ، هنا أيضًا …)
• مكبرات الصوت
• لوحة مفاتيح وماوس للإعداد
• LED واثنين من الأسلاك للتوصيل

تم تجميع كل الأشياء وتوصيلها وتوصيلها ، فلنبدأ.

الخطوة 2: إعداد USB Mic

• لا يحتوي Pi على ميكروفونات مدمجة. تحتاج إلى توصيل ميكروفون USB إذا كنت تريد تسجيل الصوت.
• قم بتوصيل ميكروفون USB الخاص بك بأي من فتحات USB في Pi الخاص بك.
• اكتب الأمر التالي في المحطة.

arecord -l

سيقوم هذا الأمر بسرد جميع أجهزة تسجيل الصوت المتاحة. سيكون فارغًا إذا كان ميكروفون USB متصلاً. يجب أن تحصل على الإخراج التالي

بي @ raspberrypi: ~ $ arecord -l

**** قائمة أجهزة CAPTURE **** card 1: الجهاز [USB PnP Sound Device] ، الجهاز 0: USB Audio [USB Audio] الأجهزة الفرعية: Subdevice # 0: subdevice # 0

يمكنك أن ترى أن جهاز USB الخاص بك متصل بالبطاقة 1 ومعرف الجهاز هو 0. يتعرف Raspberry Pi على البطاقة 0 على أنها بطاقة الصوت الداخلية ، أي ، bcm2835 وبطاقات الصوت الخارجية الأخرى كبطاقات صوت خارجية تسمى البطاقة 1 ، البطاقة 2 و التالية…

الآن ، سيتعين علينا تغيير تكوينات الصوت. لتحرير ملف asound.conf ، اكتب الأمر التالي

sudo nano /etc/asound.conf

أضف الأسطر أدناه في الملف. ثم اضغط على Ctrl + X وبعد ذلك Y لحفظ الملف

pcm.! الافتراضي {

اكتب asym capture.pcm "mic" playback.pcm "speaker"} pcm.mic {type plug slave {pcm "hw: 1، 0"}} pcm.speaker {type hw card 0} ctl.! default {type hw card 0}

سيؤدي هذا إلى تعيين الميكروفون الخارجي (pcm.mic) كجهاز التقاط الصوت (pcm!. الافتراضي) وبطاقة الصوت المدمجة (البطاقة 0) كجهاز مكبر الصوت.

قم بإنشاء ملف جديد باسم.asoundrc في الدليل الرئيسي (/ home / pi) عن طريق إصدار الأمر التالي ولصق التكوينات أعلاه (التي تمت إضافتها في ملف /etc/asound.conf.) إلى هذا الملف

sudo نانو asoundrc.

الخطوة 3: إعداد خرج السماعة

• قم بتوصيل مكبر الصوت الخاص بك بمقبس سماعة الرأس 3.5 ملم الخاص بـ Raspberry Pi.
• قم بتشغيل الأمر أدناه لفتح شاشة تكوين باي.

sudo raspi-config

اذهب إلى Advanced Options> Audio وحدد جهاز الإخراج. (مقبس 3.5 ملم أو HDMI)

الخطوة 4: اختبر الميكروفون ومكبرات الصوت

لاختبار مكبّر الصوت الخاص بك ، قم بتشغيل الأمر التالي في المحطة. سيؤدي هذا إلى تشغيل اختبار الصوت. اضغط على Ctrl + C للخروج. إذا لم تكن قادرًا على سماع صوت الاختبار ، فتحقق من توصيل مكبر الصوت والطاقة. يبدو الاختبار مثل-

يسار أمامي ، يمين أمامي

اختبار مكبر الصوت-t wav

لاختبار الميكروفون الخاص بك ، قم بتشغيل الأمر التالي. سيؤدي ذلك إلى تسجيل مقطع صوتي قصير مدته 5 ثوانٍ. إذا حصلت على أي خطأ تحقق من الخطوات السابقة مرة أخرى

arecord --format = S16_LE --duration = 5 --rate = 16k - file-type = raw out.raw

قم بتشغيل الصوت المسجل وتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح عن طريق كتابة الأمر التالي

aplay --format = S16_LE --rate = 16k out.raw

تم تعيين أجهزتنا

الخطوة 5: تنزيل الحزم المطلوبة وتهيئة بيئة Python:

أولاً ، قم بتحديث نظام التشغيل الخاص بك عن طريق تشغيل الأوامر واحدة تلو الأخرى في الجهاز

sudo apt-get update

sudo apt-get ترقية

سيؤدي تشغيل الأوامر واحدًا تلو الآخر في الجهاز إلى إنشاء بيئة Python 3 (تعمل مكتبة Google Assistant على Python 3 فقط) في Pi وتثبيت العناصر المطلوبة

sudo apt-get install python3-dev python3-venv

$ python3 -m venv env $ env / bin / python -m pip install - أدوات إعداد نقطة ترقية

قم بتنشيط بيئة الثعبان. سيؤدي هذا إلى إحضار نص "(env)" أمام محطة أوامر Pi الخاصة بك

مصدر البيئة / بن / التنشيط

قم بتثبيت حزمة Google Assistant SDK ، والتي تحتوي على جميع التعليمات البرمجية المطلوبة لتشغيل مساعد Google على Pi. يجب تحميل مكتبة مساعد جوجل ودلالتها

تثبيت python -m pip - ترقية مكتبة مساعد Google

الخطوة 6: تمكين Google Assistant Cloud Project

• افتح Google Cloud Console وأنشئ مشروعًا جديدًا. (قم بتسمية أي شيء.) سيتم استخدام الحساب الذي تقوم بتسجيل الدخول به لإرسال استفسارات إلى مساعد Google والحصول على ردك المخصص.
• توجه إلى مدير API وقم بتمكين Google Assistant API.
• تأكد من تمكين نشاط الويب والتطبيقات ومعلومات الجهاز ونشاط الصوت والإعدادات الصوتية في عناصر التحكم في النشاط للحساب.
• انتقل إلى "بيانات الاعتماد" وقم بإعداد شاشة محتوى OAuth.
• انتقل إلى علامة التبويب "بيانات الاعتماد" وأنشئ معرف عميل OAuth جديد
• حدد نوع التطبيق باسم "أخرى" وأدخل اسم المفتاح.
• نزِّل ملف JSON الذي يخزن معلومات مفتاح OAuth ويحفظها.

الخطوة 7: مصادقة Raspberry Pi

تثبيت أداة التفويض عن طريق تشغيل الأمر أدناه

(env) python -m pip install - ترقية google-auth-oauthlib [الأداة]

قم بتشغيل الأداة عن طريق تشغيل الأمر التالي. تأكد من توفير المسار الصحيح لملف JSON الذي قمت بتنزيله في الخطوة 6

(env) google-oauthlib-tool - client-secrets "JSON_FILE_PATH" - Scope https://www.googleapis.com/auth/assistant-sdk-prototype --save --headless

يجب أن تظهر كما هو موضح أدناه. انسخ عنوان URL والصقه في المتصفح. إذا تم عرضه بدلاً من ذلك:

InvalidGrantError

ثم تم إدخال رمز غير صالح. حاول مجددا.

الرجاء الانتقال إلى عنوان URL هذا:

أدخل رمز التفويض:

الخطوة 8: إعداد مؤشر LED

• قم بتوصيل مؤشر LED بين GPIO pin 25 والأرضي.
• سنقوم بتعيين دبوس GPIO 25 كدبوس الإخراج.
• يوفر Google Assistant SDK EventType. ON_CONVERSATION_TURN_STARTED عند بدء التحويل باستخدام مساعد Google. في هذه المرحلة ، سنقوم بضبط GPIO 25 لتوهج مؤشر LED.
• عند إنهاء المحادثة EventType. ON_CONVERSATION_TURN_FINISHED سيتم تلقي رد الاتصال. في هذه المرحلة ، سنعيد ضبط GPIO 25 لإيقاف تشغيل مؤشر LED.

الخطوة 9: التهيئة عند اكتمال التمهيد:

• عندما يكتمل Pi الخاص بك من التمهيد ، سنقوم بتشغيل برنامج نصي بيثون للتحقق من مساعد Google وتقديمه عند التمهيد.
• قم أولاً بإضافة حزمة RPi. GPIO لإضافة دعم GPIO باستخدام الأمر التالي.

نقطة تثبيت RPi. GPIO

قم بتشغيل الخطوات واحدة تلو الأخرى. انتقل إلى دليل المستخدم. قم بإنشاء ملف python جديد main.py

القرص المضغوط / المنزل / بي

sudo نانو main.py

اكتب البرنامج النصي المرتبط واحفظ الملف

الآن قم بإنشاء برنامج نصي shell واحد يقوم بتهيئة وتشغيل مساعد Google

sudo نانو google-assistant-init.sh

الصق الأسطر أدناه في الملف واحفظ الملف

#! / بن / ش

/ home / pi / env / bin / python3 -u /home/pi/main.py

منح إذن التنفيذ

sudo chmod + x google-assistant-init.sh

يمكنك تشغيل google-assistant-init.sh لبدء مساعد Google في أي وقت.

الخطوة 10: بدء تشغيل مساعد Google أثناء التشغيل

هناك طريقتان لتمكين Google Assistant on Boot. دعونا نرى كل منهم

1. بدء التشغيل التلقائي مع Pixel Desktop عند التشغيل:

• سيبدأ هذا مساعد Google بمجرد تشغيل سطح مكتب Pixel. تأكد من تحديد تمهيد "سطح المكتب" في تكوينات Raspberry Pi.
• اكتب الأمر أدناه.

sudo nano /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

أضف ما يلي بعدxscreensaver-no-splash

lxterminal -e "/home/pi/google-assistant-init.sh"

احفظ واخرج بالضغط على "Ctrl + X" ثم "Y

2. التشغيل التلقائي مع CLI في التمهيد: (أنا شخصياً استخدمت هذا ، على الرغم من إنهاء العمل التلقائي بشكل جيد.)

• سيبدأ هذا مساعد Google إذا قمت بتعيين تمهيد CLI. تأكد من تحديد التمهيد "CLI" في تكوينات Raspberry Pi.
• اكتب الأمر أدناه.

sudo نانو / الخ / الملف الشخصي

أضف السطر أدناه في نهاية الملف

sudo /home/pi/google-assistant-init.sh

احفظ واخرج بالضغط على "Ctrl + X" ثم "Y"

الخطوة 11: الخاتمة

ما هو مختلف تمامًا عن Home Pi؟ لا شيء باستثناء المصاريف. النتيجة النهائية هي نفسها بشكل أساسي ، يمكنك تنشيط DIY Google Home الخاص بك عن طريق نطق كلمة التنبيه "Ok Google / Hey Google" ، ويعمل الجهاز تمامًا مثل المساعد الحقيقي. يمكنك القيام بالعديد من الأنشطة اليومية باستخدام Google Home. إذا كنت ترغب في أداء مهامك المخصصة مثل إطفاء الضوء ، والتحقق من الباب ، فيمكنك القيام بذلك من خلال دمج Google Actions في مساعد Google. إذا واجهتك أي مشكلة في بدء تشغيل مساعد Google ، فاترك تعليقًا أدناه. سأحاول حلها بقدر ما أستطيع.