VoiceLantern - فانوس التحكم الصوتي: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

تتمتع مصفوفة الميكروفونات miniDSP UMA-8 ، المزودة بميزة اكتشاف الاتجاه وإلغاء الصدى وتقليل الضوضاء ، بمجموعة متنوعة من التطبيقات. في هذا الدليل ، سنستعرض استخدامه مع خدمة تحويل الكلام إلى نص من IBM Watson للتحكم في فانوس LED.

لماذا تستخدم UMA-8؟

يتطلب أي جهاز يتم التحكم فيه بالصوت ميكروفونًا لالتقاط الصوت ويمكن للمرء أن يقول إنه يمكنك استخدام ميكروفون عشوائي بقيمة دولارين. هذا جيد إذا كنت جالسًا أمام الكمبيوتر ، أمام الميكروفون مباشرة ، ولكن بالنسبة "للمجال البعيد" ، يلزم وجود ميكروفون أكثر تعقيدًا للتحكم بدون استخدام اليدين. يحتوي UMA-8 على:

• يتم تشكيل الحزمة عبر مجموعة من 7 ميكروفونات لتحسين اكتشاف الصوت والقضاء على الضوضاء الخارجية.
• إلغاء الصدى وتقليل الضوضاء لتقليل تأثيرات الأصوات غير الصوتية (مثل تشغيل الموسيقى) والضوضاء (حركة المرور وضوضاء المطبخ وما إلى ذلك).

UMA-8 هو "التوصيل والتشغيل" - ليس عليك تكوين أي شيء لجعله يعمل مع RPi. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك استخدام المكون الإضافي miniDSP لتعديل معلمات معالجة صفيف الميكروفون (موصى به للمستخدمين المتقدمين فقط!)

الخطوة 1: ما تحتاجه

ما تحتاجه

• 1 x Raspberry Pi 2 أو 3 مع مصدر طاقة USB لـ Pi الخاص بك
• 1 × لوحة مفاتيح
• 1 × عرض HDMI
• اتصال بالإنترنت

• 1 × فانوس LED صغير (~ 10 دولارات)

  • رابط eBay
  • رابط AliExpress

• بعض كبلات وصلة المرور للإناث والأنثى (حوالي 3 دولارات)

  • رابط eBay
  • رابط AliExpress

• 1 × 2n2222 NPN الترانزستور (~ 3 دولارات)

  • رابط eBay
  • رابط AliExpress
• 1 × لحام الحديد (مع لحام وتقليص الحرارة) لتوصيل الأسلاك

• 1 × miniDSP UMA-8 USB ميكروفون صفيف

  قم بالشراء مباشرة من موقع MiniDSP

• حساب IBM BlueMix (انظر أدناه تفاصيل التسجيل)

ما تحتاج إلى معرفته

• بعض الخبرة الأساسية مع منصة Raspberry Pi
• بعض مهارات Bash الأساسية (CD ، و ls ، وما إلى ذلك)
• مهارات محرر نصوص النانو الأساسية (فتح وحفظ)
• عقل متحمس ، مستعد لتعلم كيفية صنع فانوس يتحكم فيه الصوت!

الخطوة الثانية: توصيل كل شيء

أولاً ، دعنا نربط جهازنا الغريب! خذ Raspberry Pi وقم بتوصيل لوحة المفاتيح وشاشة HDMI.

الآن نحن بحاجة إلى تفكيك الفانوس لكشف أسلاك الطاقة الخاصة به. كما ترى ، بعد إزالة المسامير الأربعة الموجودة على قاعدة البطارية ، نتمكن من الوصول إلى الأسلاك RED (5v) و BLUE (GND). لتشغيل الفانوس أو إيقاف تشغيله ، كل ما علينا فعله هو إرسال 5 فولت لأسفل هذه الأسلاك!

سنستخدم ترانزستور يرسل هذا الجهد ونقوم بتشغيل وإيقاف الفانوس. لماذا لا تقوم فقط بتوصيل مدخل المصباح مباشرة بـ RPi ، كما تسأل؟ حسنًا ، هذا لأن دبابيس التحكم الخاصة بـ RPi (تسمى أيضًا "GPIOs") غير قادرة على إخراج الطاقة التي سنحتاجها لإضاءة الفانوس. يعمل الترانزستور بطريقة مشابهة للترحيل ، مثل المفتاح الإلكتروني الذي يمرر التيار عبره عند تطبيق جهد.

سنقوم بتبديل الدبوس المتصل بالسلك الأرجواني HIGH و LOW للتحكم في الترانزستور والذي بدوره سيرسل 5v أسفل الخط إلى الفانوس. يجب توصيل الترانزستور بأسلاك لتقاطع السلك الأزرق (GND) ليعمل بشكل صحيح.

انتبه جيدًا للمخططات والصور أدناه عند توصيل الفانوس لأعلى.

لقد قمنا بلحام الرؤوس الأنثوية بأسلاك الفانوس لتسهيل توصيل هذا الأمر. إذا لم تكن قد قمت باللحام من قبل ، فقم بإلقاء نظرة على هذه التعليمات التي تقدم شرحًا جيدًا.

أخيرًا ، ستحتاج إلى توصيل الطاقة و miniDSP UMA-8 USB Microphone Array ، ما عليك سوى توصيله بمنفذ USB! هذا كل ما في الأمر لأن UMA-8 هو التوصيل والتشغيل مع RPi.

الخطوة 3: تحضير ملف Pi

قبل تشغيل Pi ، ستحتاج إلى تنزيل Raspbian Stretch LITE من Raspberry Pi Foundation. تأكد من حصولك على الإصدار LITE الذي لا يتضمن سطح مكتب. انسخ الصورة التي تم تنزيلها على بطاقة micro-SD. قم بتوصيل بطاقة micro-SD في Pi وقم بتوصيل الطاقة. سترى جهاز العرض أو التلفزيون الخاص بك يأتي مع مطالبة تسجيل الدخول.

لتسجيل الدخول ، استخدم تفاصيل تسجيل الدخول الافتراضية لـ Raspberry Pi.

اسم المستخدم: piPassword: raspberry

إذا كان لديك اتصال إنترنت Ethernet (سلكي) متاحًا ، فأنت جاهز تمامًا. خلاف ذلك ، سوف تحتاج إلى إعداد Wifi. اتبع هذا الدليل لتهيئة Wifi على Pi الخاص بك.

تحميل وتثبيت NodeJS

أولاً ، قم بتثبيت NodeJS باستخدام مدير الحزم. إليك دليل مفيد يشرح الأوامر الحالية المطلوبة. في وقت كتابة هذا التقرير ، هذه هي الأوامر التي استخدمتها:

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

بعد ذلك ، نحتاج إلى تثبيت التطبيق الذي سيشغله NodeJS للسماح للفانوس الخاص بنا بالاستماع (عبر UMA-8) والتحكم في المصباح (عبر رؤوس GPIO). قم أولاً بتنزيل المستودع الذي يحتوي على الرمز: (احصل على عن طريق نسخ عنوان URL للملف المضغوط المرفق بهذه الخطوة)

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

الآن ، دعنا نثبِّت جميع وحدات البت والقطع الإضافية التي يتطلبها هذا التطبيق للتشغيل:

تثبيت npm

بمجرد اكتمال التثبيت ، ستكون جاهزًا للانتقال إلى IBM Watson.

الخطوة 4: تكوين IBM Watson

الآن بعد أن أصبح الفانوس الخاص بنا سلكيًا ، يمكننا البدء في العمل على التعرف على الصوت! إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، فقم بالتسجيل في IBM BlueMix. بمجرد تسجيل الدخول ، انتقل إلى BlueMix Services Dashboard.

انقر فوق الزر الكبير "إنشاء خدمة Watson" في منتصف الشاشة. انظر الصورة 1.

بعد ذلك ، سيتم تقديمك مع كتالوج لجميع الخدمات التي تقدمها IBM BlueMix. لننتقل إلى قسم "Watson" في الشريط الجانبي. انظر الصورة 2.

نحتاج الآن إلى إضافة خدمة "تحويل الكلام إلى نص". سيتيح لنا ذلك إرسال دفق صوت الكلام إلى WATSON ، وجعله يتدفق مرة أخرى (تم تحويله من الصوت الوارد). انظر الصورة 3.

للقيام بذلك ، انقر فوق المربع (المبين باللون الأحمر أعلاه). بمجرد تحميل الصفحة ، يمكننا ترك الإعدادات الافتراضية واختيار الزر "إنشاء" في الزاوية اليسرى السفلية. انظر الصورة 4.

أخيرًا ، نحتاج إلى الحصول على "بيانات اعتماد الخدمة". يستخدم تطبيقنا هذه التفاصيل للاتصال بـ Watson. انظر الصورة 5.

انقر فوق الزر "عرض بيانات الاعتماد" لتوسيع المربع ثم انسخ الأسطر التي تحتوي على "اسم المستخدم" و "كلمة المرور" في مستند نصي على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. سنحتاج إليها لاحقًا ، لذا تأكد من تسميتها بوضوح باسم "WATSON Creds" أو ما شابه ذلك. انظر الصورة 6.

الخطوة 5: إضافة بيانات اعتماد WATSON إلى التطبيق

الآن وقد انتهينا من عملية استرداد بيانات اعتماد Watson الخاصة بنا ، نحتاج إلى السماح للفانوس الخاص بنا بمعرفة كيفية تسجيل الدخول إلى Watson. انتقل مرة أخرى أمام Pi الخاص بك وتأكد من أنك في دليل الضوء الصوتي الذي يحتوي على التطبيق. نحتاج إلى تعديل ملف "settings.js" لتضمين هذه التفاصيل. افتح الملف بهذا الأمر:

إعدادات nano.js

الآن ، استبدل كل الإعدادات الموضحة في هذا الملف بالإعدادات التي سجلتها مسبقًا.

الخطوة 6: تشغيل فانوس التحكم الصوتي الخاص بنا

بمجرد تهيئة تطبيقك ، يصبح جاهزًا للتشغيل!

لتشغيل الفانوس ، قل "ليكن نور!" ، ولإطفائه قل "ليكن ظلام!". راقب إخراج وحدة التحكم في Raspberry Pi لترى كيف يفسر WATSON ما تقوله.

sudo node app.js