做個語音控制燈

大姚

你或許想象著有一天在家里可以這樣：躺在沙發(fā)上想看電視節(jié)目時，說一聲“我想看最近最火的電視劇”，對應(yīng)的電視節(jié)目就被自動搜索出來給你播放；困了，說一聲“我要睡覺了”，電視機(jī)自動關(guān)閉，門窗也自動關(guān)上。與機(jī)器進(jìn)行語音交流，讓機(jī)器明白你說的話，這是人們長期以來夢寐以求的事情。語音識別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識別和理解過程把語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的技術(shù)。然而，語音控制類的智能硬件產(chǎn)品在很多情況下因語音交互體驗不佳而備受詬病，如識別距離近、識別率低。盡管有著諸多不盡人意的缺憾，人們依然對語音識別技術(shù)充滿了期待。本期，我們來制作一款簡單的語音控制燈，以體驗一下語音識別技術(shù)帶來的奇妙感受。

準(zhǔn) 備 材 料

Arduino控制器（DFRDuino UNO R3），中文語音識別擴(kuò)展板，5V電磁繼電器，12V燈泡，電源適配器，杜邦線，連接端子2套。

中文語音識別擴(kuò)展板

這款語音識別擴(kuò)展板只需要在主控MCU的程序中設(shè)定好要識別的關(guān)鍵詞語列表，并動態(tài)地把這些關(guān)鍵詞語以字符的形式傳送到芯片內(nèi)部，就可以對用戶說出的關(guān)鍵詞語進(jìn)行識別，不需要用戶事先訓(xùn)練和錄音。它可以設(shè)置50項候選識別句，每個識別句可以是單字、詞組或短句，長度不超過10個漢字或者79個字母的拼音串，可由一個系統(tǒng)支持多種場景。

該語音識別擴(kuò)展板采用疊層設(shè)計，可以直接插接到Arduino控制器上。

電磁繼電器

電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力的作用下克服返回彈簧的拉力被吸向鐵芯，動觸點與靜觸點吸合。

當(dāng)線圈斷電后，電磁吸力隨之消失，銜鐵就會在彈簧的作用下返回原來的位置，動觸點與靜觸點分開。

這樣通過動觸點與靜觸點之間的吸合、分開，達(dá)到讓電路導(dǎo)通、切斷的目的。

對于繼電器的常開、常閉觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為常開觸點；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為常閉觸點。

制 作 過 程

1. 將中文語音識別擴(kuò)展板插在Arduino控制器上面。中文語音識別擴(kuò)展板的紅色和藍(lán)色的排針分別插到Arduino控制器對應(yīng)的I/O排座上。

2. MR16 LED燈泡是直流12V驅(qū)動的燈具，在其頂部有4顆LED燈珠通過磨砂的透鏡結(jié)構(gòu)出光，出射角度較小。其底部有兩根針腳，用于電源輸入。

將MR16 LED燈泡的針腳插在插座上，以便接入12V直流電。

3. 用一根杜邦線連接到電磁繼電器輸出端的公共端。

4. 將MR16插座兩根線中的一根連接到繼電器輸出端的常開端。

5. 用3根杜邦線連接到電磁繼電器的三個輸入端（VCC， GND，IN），然后分別接5V、GND和Arduino控制板的8號I/O端。電磁繼電器輸出端的公共端接Arduino控制板的VIN端，采用12V直流供電.

6. 為進(jìn)行效果演示，筆者僅做了一個簡單的盒子，將連接好的元器件放入其中，連接好電源適配器。

7. 給Arduino控制器下載控制程序。

先通過D口USB線（藍(lán)色數(shù)據(jù)線）連接電腦和Arduino控制器，再下載中文語音識別擴(kuò)展板庫文件（下載地址：https：//github.com/tyjjr/voiceRecognition1.1/），將其解壓在C：＼Program Files （x86）＼Arduino＼libraries。

8.在電腦上運(yùn)行Arduino，打開VoiceLEDLighting.ino文件（下載地址：https：//pan.baidu.com/s/1jHLnqYU）。

9. 打開菜單欄中的“工具”選項，點擊“板卡”選項，選擇Arduino控制器的型號（這里是Arduino Uno）。

10. 選擇Arduino控制器與電腦的連接端口。為了判斷連接是否正確，可以通過插拔USB線，查看COM口。

連接Arduino與電腦時，新增的COM口即為Arduino的通信端口。

11. 點擊“文件”下拉面板中的“上傳”，將程序上傳到Arduino控制器，上傳成功后即可脫離電腦運(yùn)行。體驗一下語音控制的便捷吧！

程 序 原 理

裝置通電后，程序會實時監(jiān)聽語音信號。

本程序中分別設(shè)置“kai deng”和“guan deng”作為開、關(guān)燈的語音輸入口令，你也可以根據(jù)個人喜好使用其他語音輸入口令。

當(dāng)聽到“kai deng”的語音輸入時，程序?qū)⒅噶蠲钪谩?”，同時在Arduino控制板的8號I/O端輸出高電平，5V繼電器通電，使得常開開關(guān)閉合，從而接通燈泡的電源，點亮燈泡。當(dāng)聽到“guang deng”的語音輸入時，程序?qū)⒅噶蠲钪谩?”，同時在Arduino控制板的8號I/O端輸出低電平，5V繼電器斷電，使得常開開關(guān)復(fù)位，從而斷開燈泡的電源，關(guān)閉燈泡。endprint