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【開源】非特定人類語音識別控制板——適用于智能家居、遠程語音點歌系統(tǒng),遠程語音機器人控制等

2017/02/08
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前言:

       目前智能家居遲遲未能商用的最大原因在于,整個行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準,上下游產品無法兼容。行業(yè)缺少一個標準制定者。 10 月 31 日,在“ 2014 騰訊全球合作伙伴大會”上,英特爾聯(lián)合騰訊推出了軟、硬件一體化的智能家庭網關解決方案,正式宣告布局物聯(lián)網,進入智能家居領域。那么,英特爾能否擔當這個標準制定者的角色?它的布局又能否促進智能家居商用化的到來?在回答這個問題之前,我給大家介紹一款非特定人類語音識別控制板,該設備可適用于智能家居、遠程語音點歌系統(tǒng)、遠程語音機器人控制等。


非特定人語音識別控制板介紹:

  1. 基于Arduino的語音識別控制板又稱為ASR Board for Arduino,非特定人語音識別交互模塊。(暫時只兼容Ansqi的SD卡)
  2. ASR Board 是一款基于Arduino的開源語音識別控制板,該模塊只需要通過上位機軟件發(fā)送指令即可設定要識別的關鍵詞,不需要用戶事先訓練和錄音,是一款高效的非特定人語音識別控制模塊。
  3. 該模塊每次識別可以設置35項候選識別句,每個識別句可以是單字,詞組或短句,長度為不超過10個漢字或者38個字節(jié)的拼音串,可由一個系統(tǒng)支持多種場景。(注:關鍵詞的條數(shù)和關鍵詞的長度是對立的,若用戶二次開發(fā)也可修改為50項候選識別句,每個識別句可以是單字,詞組或短句,長度為不超過10個漢字或者79個字節(jié)的拼音串)。
  4. ASR Board不但可以語音識別還支持播放AD4音頻格式的語音文件,可實現(xiàn)語音交互功能,模塊通過串口可以和Arduino或其他單片機通訊。模塊將Arduino空閑的數(shù)字口和模擬口預留出來方便進行二次開發(fā),模塊還支持xbee和APC220無線模塊,可實現(xiàn)遠程語音控制
  5. 注意:該產品使用時需要外接供電才能正常工作。


非特定人語音識別控制板實物展示:


非特定人語音識別控制板技術參數(shù):

  • Digital I/O 數(shù)字輸入/輸出端3~7(支持外部電源供電)。
  • Analog 模擬輸入4~7
  • 主控芯片ATMEGA328
  • 采用Arduino FTDI或USB Serial Light Adapter下載器下載程序。
  • 支持XBee 無線數(shù)傳模塊
  • 支持APC220無線數(shù)傳模塊。
  • 支持外部麥克風輸入和線路輸出。
  • 支持播放AD4音頻格式
  • 硬件選擇Arduino UNO
  • 輸入電壓:6~12V DC,推薦使用7.5V電源適配器或7.4V鋰電池。
  • 尺寸:長57mm× 寬47mm


ASR 非特定人類語音識別控制板涉及到的重要技術資料:
    語音識別模塊LD3320介紹及開發(fā)應用:https://www.waveshare.net/wiki/LD3320_Board
    APC220無線數(shù)傳模塊購買及開發(fā)應用:https://www.dfrobot.com.cn/goods-235.html
    語音芯片WTV020介紹:https://www.w1999c.com/yuying_show.asp?productid=24...
    WTV020更多資料下載:https://www.w1999c.com/xiaz.asp?BigClassID=38
    XBEE-PRO開發(fā)套件介紹:https://www.doc88.com/p-697306843405.html
    美國DIGI公司的XBee模塊無線通訊實驗:http://m.wlkxw.cn/zhang700309/blog/12-08/2840...


工作模式
ASR Board有三個工作模式:循環(huán)模式,口令模式和按鍵模式。工作模式通過ASR Board軟件進行修改:

  1. 循環(huán)模式:循環(huán)語音識別。當D14燈亮起(ASR Board V2.1為D13)為進入語音識別狀態(tài),用戶可立即說出設定好的關鍵詞給控制板識別。
  2. 口令模式:例程中以“準備”為口令觸發(fā)命令,若用戶想修改為別的口令可在程序中的二維數(shù)組sRecog中將“zhun bei”替換即可(為口令觸發(fā)模式的效果更好,建議口令觸發(fā)命令的關鍵詞設置為長一點或者添加垃圾關鍵詞來降低誤識別率)。當口令觸發(fā)后,有個提示語音來說明口令已經觸發(fā),當D14燈亮起(ASR Board V2.1為D13)為進入語音識別狀態(tài),直到識別到關鍵詞退出語音識別狀態(tài),再繼續(xù)等待口令觸發(fā)命令。
  3. 按鍵模式:在此模式下單擊ASR Board 軟件上的“按鍵觸發(fā)”按鈕或者在控制板的D3端(ASR Board V2.1為D4)接上按鈕模塊(需要使用到程序中被屏蔽的程序段)按下按鈕,當D14燈亮起(ASR Board V2.1為D13)為進入語音識別狀態(tài),直到識別到關鍵詞退出語音識別狀態(tài),再繼續(xù)等待按鍵觸發(fā)。

:當ASR Board重新上電后和上電前使用的工作模式和波特率是相同的(當前的工作模式和波特率有語音提示,若剛上電未聽到提示,可按以下控制板上“RST”的按鈕),在按鍵模式時,需要利用ASR Board軟件 “觸發(fā)模式”按鈕重新設置為按鍵模式使觸發(fā)按鈕起作用,或者使用程序中被屏蔽的程序再次下載到控制板,在D3口(ASR Board V2.1為D4)接上按鍵模塊可正常使用。

在“模擬LED”功能中只設置了循環(huán)模式。

應用場景

       電磁爐/微波爐/洗衣機/智能家電操作,導航儀,MP3/MP4,數(shù)碼像框,機頂盒/彩電遙控器,智能玩具/對話玩具,PMP/游戲機,自動售貨機,地鐵自動售票機,導游機,樓宇電視的廣告點播,照明系統(tǒng)的聲控

ASR Board與Arduino的應用

內容:
ASR Board識別到關鍵詞“開燈”或“關燈”后通過無線數(shù)傳到 Arduino Duemilanove 328控制器來控制LED。
材料:

  • ASR Board 一個
  • Arduino Duemilanove 328 一個
  • Arduino APC220 USB無線數(shù)傳 一套
  • Arduino紅色LED發(fā)光模塊 一個
  • Arduino傳感器擴展板V5 一個
  • Arduino FTDI程序下載器 一個

ASR Board演示代碼(在不同工作模式下語音控制LED):

  • 硬件設計.zip
    描述:ASR Board原理圖
  • 資料合集下載(包括調試軟件、例程、AD4音頻文件).rar
    描述:包括調試軟件、例程、AD4音頻文件
  • 詳細設計講解及相關軟件.zip
    描述:詳細設計講解及相關軟件
  • Arduino庫文件.rar
    描述:Arduino庫文件

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