أضواء يتم التحكم فيها بالصوت باستخدام Raspberry Pi

اليوم نقوم ببناء مشروع مفيد للغاية يمكننا من خلاله التحكم في أضواء LED باستخدام صوتنا من خلال الهاتف الذكي. في هذا المشروع ، سوف نرسل أوامر صوتية من الهاتف الذكي إلى Raspberry Pi باستخدام وحدة Bluetooth وسيستقبل Raspberry Pi تلك الإشارة المنقولة لاسلكيًا وسيؤدي المهمة المعنية على الجهاز. يمكننا استبدال مصابيح LED بأجهزة منزلية تعمل بالتيار المتردد باستخدام المرحلات ويمكننا بناء مشروع أتمتة المنزل الذي يتم التحكم فيه بالصوت.

المكونات المستخدمة:

• Raspberry Pi 3 (يجب أن يعمل أي نموذج)
• وحدة بلوتوث HC-06
• لوح الخبز
• 100 أوم مقاومات (3)
• LED (أزرق ، أحمر ، أخضر)
• توصيل الأسلاك
• مزود الطاقة
• كابل إيثرنت
• هاتف أندرويد

وحدة بلوتوث:

تتكون وحدة Bluetooth من شيئين أحدهما هو وحدة واجهة Bluetooth التسلسلية ومحول Bluetooth. تُستخدم وحدة Bluetooth التسلسلية لتحويل المنفذ التسلسلي إلى Bluetooth.

كيفية تشغيل وحدة البلوتوث:

يمكنك استخدام وحدة Bluetooth مباشرة بعد الشراء من السوق ، لأنه لا توجد حاجة لتغيير أي إعداد لوحدة Bluetooth. معدل الباود الافتراضي لوحدة Bluetooth الجديدة هو 9600 بت في الثانية. تحتاج فقط إلى توصيل rx و tx بوحدة التحكم أو المحول التسلسلي وإعطاء مصدر طاقة منظم 5 فولت تيار مستمر للوحدة.

تحتوي وحدة Bluetooth على وضعين أحدهما هو الوضع الرئيسي والثاني هو وضع الرقيق. يمكن للمستخدم ضبط أي من الوضعين باستخدام بعض أوامر AT. حتى يمكن للمستخدم ضبط إعداد الوحدة باستخدام أمر AT. فيما يلي بعض استخدامات الأوامر:

بادئ ذي بدء ، يحتاج المستخدم إلى الدخول في وضع AT بمعدل باود 38400 بت في الثانية عن طريق الضغط على زر EN في وحدة Bluetooth أو بإعطاء مستوى عالي عند دبوس EN. ملاحظة: يجب أن تنتهي كافة الأوامر بـ \ r \ n (0x0d و 0x0a) أو ENTER KEY من لوحة المفاتيح.

بعد ذلك ، إذا أرسلت AT إلى الوحدة النمطية ، فستستجيب الوحدة بـ OK

AT à اختبار القيادة

AT + ROLE = 0 حدد الوضع التابع

AT + ROLE = 1 à اختيار الوضع الرئيسي

AT + NAME = xyz à تعيين اسم البلوتوث

AT + PSWD = xyz à تعيين كلمة المرور

في + UART = و و معدل الباود

على سبيل المثال. في + UART = 9600،0،0

وصف دبوس وحدة بلوتوث HC-06:

1. STATE à فتح

2. Rx à دبوس استقبال المسلسل

3. إرسال à المسلسل دبوس

4. GND à أرض

5. Vcc à + 5 فولت تيار مستمر

6. مفتاح à للدخول في وضع AT

شرح العمل:

إن العمل في مشروع LEDs التي يتم التحكم فيها بالصوت أمر سهل للغاية. في هذا المشروع ، استخدمنا ثلاثة مصابيح LED بألوان مختلفة (الأزرق والأحمر والأخضر). A HC-06 بلوتوث وحدة تستخدم لتلقي الأوامر الصوتية الناتج في شكل سلسلة. يستقبل Raspberry Pi تلك السلسلة الواردة من وحدة Bluetooth ويقارن بسلسلة محددة مسبقًا ويؤدي مهمة معينة.

في هذا المشروع ، لتوفير الأوامر الصوتية لـ Raspberry Pi من هاتفنا الذكي ، استخدمنا تطبيق AMR Voice في هاتف Android (Android Meets Robots: Voice Recognition).

تثبيت وتهيئة تطبيق AMR Voice:

يمكن تنزيل تطبيق AMR Voice وتثبيته من متجر Google Play. تحتاج أيضًا إلى تثبيت تطبيق Google Voice لهذا المشروع. يأخذ تطبيق AMR Voice الصوت كإدخال ويحوله إلى سلسلة نصية باستخدام التعرف على الصوت الداخلي لهواتف Android المحمولة (تطبيق Google Voice) ويرسل هذا النص المحول بشكل تسلسلي عبر Bluetooth.

افتح الآن تطبيق AMR الصوتي ، وانتقل إلى قائمة الخيارات وقم بتوصيله بوحدة Bluetooth بالنقر فوق "Connect Robot":

الآن يمكن للمستخدم النقر فوق رمز الميكروفون على شاشة الهاتف المحمول والتحدث بالأوامر الصوتية المحددة مسبقًا لتشغيل مصابيح LED:

1. "الضوء الأزرق مضاء" (مؤشر LED أزرق فقط قيد التشغيل)

2. "الضوء الأزرق متوقف" (فقط مؤشر LED الأزرق مطفأ)

3. "الضوء الأحمر مضاء" (مؤشر LED الأحمر قيد التشغيل فقط)

4. "الضوء الأحمر متوقف" (فقط مؤشر LED الأحمر مطفأ)

5. "الضوء الأخضر مضاء" (مؤشر LED الأخضر قيد التشغيل فقط)

6. "الضوء الأخضر متوقف" (فقط مؤشر LED الأخضر مطفأ)

7. "جميع الأضواء مضاءة" (مصابيح LED باللون الأزرق والأحمر والأخضر مضاءة)

8. "جميع المصابيح مطفأة" (تم إيقاف تشغيل مصابيح LED باللون الأزرق والأحمر والأخضر)

9. "وميض" (تبدأ جميع مؤشرات LED في الوميض بفترة زمنية تبلغ 100 مللي ثانية)

ثم يقوم تطبيق AMR الصوتي بتسجيل هذا الصوت وإرساله إلى تطبيق Google Voice لتحويله إلى تنسيق سلسلة النص. الآن يتم إرسال هذه السلسلة المحولة إلى Raspberry Pi عبر وحدة Bluetooth ويقرأ Raspberry Pi هذه السلسلة من منفذ UART وتخزينها في سلسلة في الكود. ثم قارنها بالسلاسل المحددة مسبقًا ، في حالة حدوث أي تطابق ، يتخذ Raspberry Pi إجراءً معينًا أو يؤدي مهمة.

شرح الدائرة:

دائرة هذا المشروع بسيطة للغاية ، والتي تحتوي على لوحة Raspberry Pi 3 ، ومصابيح LED ووحدة Bluetooth (HC-06). يقرأ Raspberry Pi وحدة Bluetooth ويتحكم في مصابيح LED وفقًا لذلك. يتم توصيل مصابيح LED باللون الأزرق والأحمر والأخضر في GPIO 17 و 27 و 22. وترتبط Rx و Tx لوحدة Bluetooth مباشرةً بدبابيس Tx و Rx في Raspberry Pi. تظهر التوصيلات المتبقية في مخطط الدائرة.

تكوين Raspberry Pi وبرنامج Python:

نحن نستخدم لغة Python هنا للبرنامج. قبل البرمجة ، يحتاج المستخدم إلى تكوين Raspberry Pi. يمكنك التحقق من البرامج التعليمية السابقة الخاصة بنا لبدء استخدام Raspberry Pi وتثبيت وتكوين Raspbian Jessie OS في Pi.

بعد ذلك ، تحتاج إلى تشغيل الأوامر التالية لتشغيل آخر التحديثات على Raspbian Jessie:

sudo apt-get update sudo apt-get Upgrade

بعد ذلك نحتاج إلى تثبيت أداة تطوير Raspberry Pi GPIO ، ويمكن تثبيتها باتباع الأوامر:

sudo apt-get install python-dev sudo apt-get install python-rpi.gpio

ثم يحتاج المستخدم إلى تكوين المنفذ التسلسلي لـ Raspberry Pi. استخدمنا هنا Raspberry Pi 3 لهذا المشروع. لذلك يحتاج المستخدم إلى تكوين المنفذ التسلسلي وفقًا لإصدار Raspberry Pi الخاص به. بالنسبة إلى Raspberry Pi 3 ، يحتاج المستخدم الأول إلى تعطيل تسجيل الدخول إلى وحدة التحكم عبر المنفذ التسلسلي ، من خلال أداة تكوين برامج RPi. افتحه باستخدام الأمر أدناه:

sudo raspi-config

ثم انتقل إلى "خيارات متقدمة" ، وحدد "تسلسلي" و "تعطيل".

بعد ذلك ، نحتاج إلى تعطيل Bluetooth المضمنة لـ Raspberry Pi 3 عن طريق إضافة dtoverlay = pi3-miniuart-bt في نهاية الملف /boot/config.txt :

sudo nano /boot/config.txt

بعد إضافة السطر ، أعد تشغيل Raspberry Pi بإصدار الأمر sudo reboot .

أخيرًا قم بتسجيل الدخول إلى Raspberry Pi مرة أخرى وقم بتكوين ملف /boot/comline.txt:

sudo nano / التمهيد / comline.txt

وقم بتحرير الملف على النحو التالي:

dwc_otg.lpm_enable = 0 وحدة تحكم = وحدة تحكم tty1 = serial0،115200 root = / dev / mmcblk0p2 rootfstype = ext4 Elevator = الموعد النهائي fsck.repair = yes rootwait

يمكنك الآن تشغيل برنامج Python الموضح أدناه في Raspberry Pi وقد انتهيت! البرنامج سهل ويمكن فهمه بسهولة.

لقد أكملنا هنا بناء أجهزتنا ذات التحكم الصوتي باستخدام Raspberry Pi. يمكنك تحسينه وتعديله للتحكم في الأجهزة المنزلية بالتيار المتردد عن طريق إضافة مرحلات.