VoiceLantern - la lanterne à commande vocale ! : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Le réseau de microphones miniDSP UMA-8, avec détection de direction intégrée, annulation d'écho et réduction du bruit, a une grande variété d'applications. Dans cette instructable, nous allons parcourir son utilisation avec le service Speech-to-Text d'IBM Watson pour contrôler une lanterne LED.

Pourquoi utiliser l'UMA-8 ?

Tout appareil à commande vocale nécessite un microphone pour capturer l'audio et on pourrait dire que vous pouvez utiliser un microphone aléatoire à 2 dollars. C'est bien si vous êtes assis devant l'ordinateur, directement devant le microphone, mais pour le "champ lointain", le contrôle mains libres, un microphone plus sophistiqué est nécessaire. L'UMA-8 possède:

• Formation de faisceaux sur une gamme de 7 microphones pour améliorer la détection de la voix et éliminer les bruits parasites.
• Annulation d'écho et réduction du bruit pour réduire les effets des sons non vocaux (comme la lecture de musique) et du bruit (circulation, bruits de cuisine, etc.).

L'UMA-8 est "plug and play" - vous n'avez rien à configurer pour le faire fonctionner avec RPi. Si vous le souhaitez, vous pouvez cependant utiliser le plugin miniDSP pour modifier les paramètres de traitement du réseau de microphones (recommandé pour les utilisateurs avancés uniquement !)

Étape 1: ce dont vous avez besoin

Ce que vous devez AVOIR

• 1 x Raspberry Pi 2 ou 3 avec une alimentation USB pour votre Pi
• 1 x clavier
• 1 x écran HDMI
• Une connexion internet

• 1 x petite lanterne LED (~ 10 $)

  • Lien eBay
  • Lien AliExpress

• Certains câbles de démarrage femelle-femelle (~ $3)

  • Lien eBay
  • Lien AliExpress

• 1 x 2n2222 NPN Transistor (~ $3)

  • Lien eBay
  • Lien AliExpress
• 1 x fer à souder (avec soudure et thermorétractable) pour connecter les fils

• 1 x réseau de microphones USB miniDSP UMA-8

  Achetez directement sur le site Web MiniDSP

• Un compte IBM BlueMix (voir les détails ci-dessous pour l'enregistrement)

Que souhaitez-vous savoir

• Une certaine expérience de base avec la plate-forme Raspberry Pi
• Certaines compétences de base de Bash (cd, ls, etc.)
• Compétences de base en éditeur de texte Nano (ouverture et enregistrement)
• Un esprit avide, prêt à apprendre à fabriquer une lanterne à commande vocale !

Étape 2: Tout connecter

Tout d'abord, connectons notre engin ! Prenez votre Raspberry Pi et connectez le clavier et l'écran HDMI.

Maintenant, nous devons démonter la lanterne pour révéler ses fils d'alimentation. Comme vous pouvez le voir, après avoir retiré les 4 vis du socle porte-piles, on accède aux fils ROUGE (5v) et BLEU (GND). Pour allumer ou éteindre la lanterne, il suffit d'envoyer 5v sur ces fils !

Nous utiliserons un transistor pour envoyer cette tension et allumer et éteindre la lanterne. Pourquoi ne pas simplement connecter l'entrée de la lampe directement au RPi, demandez-vous ? Eh bien, c'est parce que les broches de contrôle du RPi (également appelées "GPIO") sont incapables de fournir la puissance dont nous aurons besoin pour éclairer la lanterne. Le transistor fonctionne de la même manière qu'un relais, comme un interrupteur électronique qui le traverse lorsqu'une tension est appliquée.

Nous allons basculer la broche qui est connectée au fil violet HIGH et LOW pour contrôler le transistor qui, à son tour, enverra le 5v sur la ligne à la lanterne. Le transistor doit être câblé pour croiser le fil BLEU (GND) pour fonctionner correctement.

Portez une attention particulière aux schémas et aux images ci-dessous lors du câblage de la lanterne.

Nous avons soudé des embases femelles aux fils de la lanterne pour faciliter la connexion. Si vous n'avez pas encore soudé, jetez un œil à cette instructable qui donne une bonne explication.

Enfin, vous devrez brancher l'alimentation et le réseau de microphones USB miniDSP UMA-8, il suffit de le brancher sur un port USB ! C'est tout ce qu'il y a à faire car l'UMA-8 est plug & play avec RPi.

Étape 3: Préparation du Pi

Avant de mettre le Pi sous tension, vous devez télécharger Raspbian Stretch LITE à partir de la Fondation Raspberry Pi. Assurez-vous d'obtenir la version LITE qui n'inclut pas de bureau. Gravez l'image téléchargée sur une carte micro-SD. Branchez la carte micro-SD dans le Pi et branchez l'alimentation. Vous verrez votre moniteur ou votre téléviseur afficher une invite de connexion.

Pour vous connecter, utilisez les informations de connexion par défaut de Raspberry Pi.

Nom d'utilisateur: piMot de passe: framboise

Si vous disposez d'une connexion Internet Ethernet (filaire), vous êtes prêt. Sinon, vous devrez configurer le Wifi. Suivez ce guide pour configurer le Wifi sur votre Pi.

Téléchargement et installation de NodeJS

Tout d'abord, installez NodeJS à l'aide du gestionnaire de packages. Voici un guide pratique qui explique les commandes actuelles requises. Au moment d'écrire ces lignes, voici les commandes que j'ai utilisées:

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

Ensuite, nous devons installer l'application que NodeJS exécutera pour permettre à notre lanterne d'entendre (via l'UMA-8) et de contrôler la lampe (via les en-têtes GPIO). Téléchargez d'abord le référentiel qui contient le code: (obtenez le en copiant l'URL du fichier zip joint à cette étape)

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

Maintenant, installons tous les bits et bobs supplémentaires dont cette application a besoin pour s'exécuter:

npm installer

Une fois l'installation terminée, vous serez prêt à accéder à IBM Watson.

Étape 4: Configuration d'IBM Watson

Maintenant que notre lanterne est toute câblée, nous pouvons commencer à travailler sur la reconnaissance vocale ! Si vous ne l'avez pas déjà fait, inscrivez-vous à IBM BlueMix. Une fois connecté, accédez au tableau de bord des services BlueMix.

Cliquez sur le gros bouton « Créer un service Watson » au milieu de l'écran. Voir image 1.

Ensuite, un catalogue de tous les services qu'IBM BlueMix a à offrir vous sera présenté. Passons à la section "Watson" dans la barre latérale. Voir image 2.

Nous devons maintenant ajouter le service "Speech-to-Text". Cela nous permettra d'envoyer un flux audio vocal à WATSON et de lui renvoyer du texte (converti à partir de l'audio entrant). Voir image 3.

Pour ce faire, cliquez sur la vignette (encadrée en rouge ci-dessus). Une fois la page chargée, nous pouvons laisser les paramètres par défaut et choisir le bouton « Créer » dans le coin inférieur gauche. Voir image 4.

Enfin, nous devons obtenir les « identifiants de service ». Ces détails sont utilisés par notre application pour se connecter à Watson. Voir image 5.

Cliquez sur le bouton « Afficher les informations d'identification » pour développer la vignette, puis copiez les lignes contenant le « nom d'utilisateur » et le « mot de passe » dans un document texte sur votre ordinateur. Nous en aurons besoin plus tard, alors assurez-vous qu'ils sont clairement étiquetés comme « WATSON Creds » ou similaire. Voir image 6.

Étape 5: Ajout de nos informations d'identification WATSON dans l'application

Maintenant que nous avons terminé le processus de récupération de nos informations d'identification Watson, nous devons indiquer à notre lanterne comment se connecter à Watson. Revenez devant votre Pi et assurez-vous que vous êtes dans le répertoire de lumière vocale qui contient l'application. Nous devons modifier le fichier "settings.js" pour inclure ces détails. Ouvrez le fichier avec cette commande:

paramètres nano.js

Maintenant, remplacez chacun des paramètres décrits dans ce fichier par les paramètres que vous avez enregistrés précédemment.

Étape 6: Exécuter notre lanterne à commande vocale

Une fois votre application configurée, elle est prête à fonctionner !

Pour allumer la lanterne, dites « Que la lumière soit ! », pour l'éteindre dites « Que les ténèbres soient ! ». Gardez un œil sur la sortie de la console du Raspberry Pi pour voir comment WATSON interprète ce que vous dites.

application de nœud sudo.js