مقدمة للتعرف على الصوت باستخدام Elechouse V3 و Arduino: 4 خطوات (بالصور)

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

أهلا…

كانت تقنية التعرف على الصوت هنا في السنوات القليلة الماضية. ما زلنا نتذكر الإثارة الكبيرة التي شعرنا بها أثناء التحدث إلى أول جهاز iPhone مزود بنظام Siri. منذ ذلك الحين ، تطورت أجهزة الأوامر الصوتية إلى مستوى متقدم للغاية تجاوز توقعاتنا في وقت قصير جدًا. مع إدخال العديد من أنظمة التعرف على الصوت المتقدمة ، ظهر العديد من المساعدين الصوتيين الآخرين مثل مساعد Google و Amazon Alexa. يثبت النجاح السريع لـ Echo من Amazon وحده أننا نتعامل تدريجياً مع التحدث إلى الآلات.

لذلك لنبدأ من الأساسيات. في هذا الدليل ، سأقدم لك مقدمة حول وحدة التعرف على الصوت Elechouse V3 وكيفية تشغيل / إيقاف تشغيل مؤشر LED باستخدام الأوامر الصوتية. هناك عدة طرق أخرى لتنفيذ التعرف على الصوت في مشروعك ، مباشرة من هاتف android إلى Alexa أو Raspberry pi أو بعض التقنيات الأخرى. لكنني تلقيت عدة رسائل من العديد من أصدقائي يسألونني عن كيفية استخدام هذه الوحدة المحددة مع Arduino. لذلك أنا أكتب هذه التعليمات كدليل تعليمي أساسي لوحدة Elechouse V3. أردت أن أجعل هذه التعليمات بسيطة قدر الإمكان للمبتدئين ، لذلك لن نناقش الميزات والوظائف الكاملة للوحدة ، ولكن في النهاية ، أنا متأكد من أنك ستحصل على بعض الأفكار الرائعة لمشروعك التالي.

الخطوة 1: وحدة التعرف على الصوت Elechouse V3

تعد Elechouse V3 واحدة من أكثر وحدات التعرف على الصوت إحكامًا وسهولة في التحكم في السوق.

هناك طريقتان لاستخدام هذه الوحدة ، باستخدام المنفذ التسلسلي أو من خلال دبابيس GPIO المدمجة. تتمتع لوحة V3 بالقدرة على تخزين ما يصل إلى 80 أمرًا صوتيًا لمدة تصل إلى 1500 مللي ثانية. لن يقوم هذا الشخص بتحويل أوامرك إلى نص ولكنه سيقارنها بمجموعة أصوات مسجلة بالفعل. لذلك من الناحية الفنية لا توجد حواجز لغوية لاستخدام هذا المنتج. يمكنك تسجيل الأمر الخاص بك بأي لغة أو حرفيا أي صوت يمكن تسجيله واستخدامه كأمر. لذلك تحتاج إلى تدريبه أولاً قبل السماح له بالتعرف على أي أوامر صوتية.

إذا كنت تستخدم الوحدة مع دبابيس GPIO الخاصة بها ، فستقدم الوحدة مخرجات لـ 7 أوامر فقط من أصل 80. لهذه الطريقة ، تحتاج إلى تحديد وتحميل 7 أوامر في أداة التعرف وسوف ترسل أداة التعرف المخرجات إلى كل منها دبابيس GPIO إذا تم التعرف على أي من هذه الأوامر الصوتية. نظرًا لأننا نستخدم هذا مع اردوينو ، فلا داعي للقلق بشأن الميزات المحدودة.

يعمل الجهاز في نطاق جهد دخل 4.5 - 5 فولت وسيسحب تيارًا أقل من 40 مللي أمبير. يمكن أن تعمل هذه الوحدة بدقة التعرف 99٪ إذا تم استخدامها في ظل ظروف مثالية. يلعب اختيار الميكروفون والضوضاء في البيئة دورًا حيويًا في التأثير على أداء الوحدة. من الأفضل اختيار ميكروفون بحساسية جيدة ومحاولة تقليل الضوضاء في الخلفية مع إعطاء الأوامر للحصول على أقصى أداء من الوحدة.

الخطوة 2: توصيل الوحدة النمطية بـ Arduino

الآن دعنا نتحدث عن الروابط التي يجب إجراؤها.

الأجهزة المطلوبة:

وحدة التعرف على الصوت Elechouse V3

اردوينو UNO R3. (أنا أستخدم Arduino Pro Mini هنا ، لا يهم ، كلاهما متماثلان تقريبًا في الوظيفة.)

ميكروفون مع قابس 3.5 ملم متصل. (أو يمكنك لحامها مباشرة على السبورة. لقد أعطوا الدبابيس.)

LED

مقاوم 470 أوم لمصباح LED

الأسلاك كما هو مطلوب

كابل USB لبرمجة Arduino

توصيل الوحدة بأردوينو

GND - الأرض

VCC - 5 فولت

RXD - الدبوس الرقمي 3 من Arduino (هذا هو رقم التعريف الشخصي المحدد من قبل المستخدم. يحتوي رمز العينة على Pin 3 كـ Tx.)

TXD - الدبوس الرقمي 2 من Arduino (هذا أيضًا دبوس محدد من قبل المستخدم.)

يتم توصيل مؤشر LED بالدبوس الرقمي 13 في Arduino كما هو محدد في نموذج التعليمات البرمجية. قم بتوصيل المقاوم 470 أوم في سلسلة بمصباح LED.

قم بتوصيل الميكروفون بمقبس 3.5 ملم باللوحة. قم بتوصيله بدبابيس الميكروفون في الوحدة إذا لم يكن مزودًا بمقبس مقاس 3.5 مم.

هذا كل ما يتعلق بالاتصالات. الآن دعونا نلقي نظرة على الكود.

الخطوة الثالثة: إعداد الكود

جميع الرموز والمكتبات المذكورة هنا مفتوحة المصدر ويذهب الاعتمادات لتطويرها إلى مؤلفيها.

يجب عليك تنزيل وتثبيت مكتبة Arduino "voicerecognitionv3.h" قبل أن تتمكن من استخدام الوحدة مع Arduino.

قم بتنزيل المكتبة من هنا.

جميع الأكواد التي نحتاجها موجودة في ملف المكتبة المضغوط كأمثلة للبرامج.

تدريب وحدة V3

كما ذكرت أعلاه ، يجب علينا تدريب الوحدة قبل أن نتمكن من استخدامها للتعرف على الصوت. اتبع هذه الخطوات لتدريب الوحدة.

قم بتوصيل الدائرة بالكمبيوتر

قم بتشغيل Arduino IDE

تحقق مما إذا كنت قد حددت لوحة Arduino الصحيحة. (أدوات -> لوحة)

تحقق من تحديد منفذ COM الصحيح. (أدوات -> منفذ)

افتح الآن نموذج البرنامج لتدريب الوحدة

انتقل إلى ملف -> أمثلة -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_train

قم بتحميل الكود على Arduino وانتظر حتى يتم تحميل الكود. (Ctrl + U)

افتح Serial Monitor. (Ctrl + Shift + M)

تأكد من تعيين سرعة البث بالباود على 115200 وتحديد خيار "الخط الجديد"

إذا كان كل شيء على ما يرام ، فستظهر قائمة على الشاشة التسلسلية كما هو موضح في الصور

هناك العديد من الأوامر التي يمكنك كتابتها في الشاشة التسلسلية لبرمجة الوحدة ، وسنستخدم هنا الأمر "train" لتدريب الوحدة

يتمتع V3 بسعة تخزين 80 أمرًا صوتيًا ، مدة كل منها 1500 مللي ثانية. يتم تخزين كل أمر في عنوان يبدأ من 0 إلى 79

باستخدام الأمر "train" ، نقوم بتخزين أمر صوتي في عنوان معين ، لذا يجب عليك تحديد العنوان في الأمر

تسير صيغة الأمر على النحو التالي: عنوان القطار على سبيل المثال: القطار 0 ، القطار 20 ، القطار 79

• سنطلب أمرين صوتيين للتحكم في مؤشر LED. أمر واحد لتشغيله والآخر لإيقاف تشغيله.
• أدخل الأمر في الشاشة التسلسلية متبوعًا بالعنوان الذي تريد تخزينه. على سبيل المثال: تدريب 20.

بعد إدخال الأمر ، انتظر ظهور رسالة على الشاشة التسلسلية تقول "تحدث الآن". تحدث الآن عن أمرك لتشغيل مؤشر LED في الميكروفون بشكل واضح وبصوت عالٍ بدرجة كافية

إذا كان الأمر واضحًا بدرجة كافية ، فستظهر رسالة أخرى تطلب منك التحدث مرة أخرى. تحدث مرة أخرى لتسجيل الأمر

سيطلب منك الرمز تكرار الأمر في حالة حدوث بعض الضوضاء أثناء التسجيل أو إذا لم يكن الصوت واضحًا بدرجة كافية. جودة الميكروفون الخاص بك لها دور كبير هنا. قد تفشل في تسجيل أمر إذا لم يكن الميكروفون جيدًا بما يكفي. قم أيضًا بتدريب اللوح في بيئة خالية من الضوضاء

بمجرد إدخال صوت بنجاح في الوحدة النمطية ، كرر نفس العملية لإدخال الأمر الصوتي لإيقاف تشغيل مؤشر LED. تذكر تخزين الأمر في عنوان مختلف. على سبيل المثال: القطار 30

إذا قمت بتحميل كلا الأمرين بنجاح ، فأنت الآن جاهز لتحميل الكود للتحكم في مؤشر LED

التحكم في مؤشر LED باستخدام الأوامر الصوتية

افتح برنامج العينة للتحكم في مؤشر LED

انتقل إلى ملف -> أمثلة -> VoiceRecognitionV3 -> vr_sample_control_led

في هذا البرنامج ، يتم تعريف سجلين على أنهما "onrecord" (لتشغيل LED) و "offrecord" (لإيقاف تشغيل LED)

قم بتغيير قيمة "onrecord" إلى عنوان الأمر الصوتي الذي قمت بتدريبه لتشغيل مؤشر LED

• قم بتغيير قيمة "offrecord" إلى عنوان الأمر الصوتي الذي قمت بتدريبه لإيقاف تشغيل LED.
• الآن قم بتحميل الكود إلى Arduino. (Ctrl + U)

هذا كل ما في الأمر. أنت الآن جاهز للتحكم في مؤشر LED الخاص بك بالأوامر الصوتية.

الخطوة 4: النتيجة

لاختبار الدائرة ، تحدث عن الأوامر تمامًا كما قمت بتدريبها على تشغيل / إيقاف تشغيل LED. تذكر أن جودة الميكروفون والضوضاء المحيطة بك ستؤثر حقًا على الإخراج. حاول اختباره في بيئة خالية من الضوضاء أو قم بتغيير الميكروفون إذا لم تحصل على استجابة مناسبة لأوامرك الصوتية. افتح أيضًا جهاز العرض التسلسلي للتحقق مما إذا كان الجهاز يستجيب لأوامرك الصوتية. إذا تم التعرف على أمر ما ، فستعرض الشاشة التسلسلية رسالة بعنوان الأمر الذي تم التعرف عليه.

تهاني! لقد تعلمت التحكم في LED باستخدام الأوامر الصوتية. يمكنك الآن تحويل أي جهاز من هذا القبيل إلى جهاز يتم التحكم فيه بالصوت. قم بتوصيل وحدة الترحيل بـ Arduino للتحكم في أجهزة التيار المتردد مثل المصباح الكهربائي أو المروحة.

هناك احتمالات عديدة لتطبيق هذا في حياتنا اليومية. شارك افكارك في قسم التعليقات في الاسفل.

آمل أن يكون هذا التوجيه قد أعطاك فكرة أساسية حول استخدام وحدة التعرف على الصوت Elechouse V3 مع Arduino. إذا كان لديك أي أسئلة ، فلا تتردد في طرحها هنا أو إرسال بريد إلكتروني إلى [email protected]. سأبذل قصارى جهدي لمساعدتك.