Luzes controladas por voz usando raspberry pi

Hoje estamos construindo um projeto muito útil no qual podemos controlar as luzes LED usando nossa voz através do Smart Phone. Neste projeto, enviaremos comandos de voz do Smart Phone para o Raspberry Pi usando o Módulo Bluetooth e o Raspberry Pi receberá o sinal transmitido sem fio e executará a respectiva tarefa no hardware. Podemos substituir os LEDs pelos eletrodomésticos AC usando relés e podemos construir um projeto de automação residencial controlada por voz.

Componentes usados:

Raspberry Pi 3 (qualquer modelo deve funcionar)
Módulo Bluetooth HC-06
Tábua de pão
Resistores de 100 ohm (3)
LEDs (azul, vermelho, verde)
Fio de conexão
Fonte de energia
Cabo Ethernet
Telefone Android

Módulo Bluetooth:

O módulo Bluetooth consiste em duas coisas: um módulo de interface serial Bluetooth e um adaptador Bluetooth. O módulo serial Bluetooth é usado para converter a porta serial em Bluetooth.

Como operar o módulo Bluetooth:

Você pode usar o módulo Bluetooth diretamente após a compra no mercado, pois não há necessidade de alterar nenhuma configuração do módulo Bluetooth. A taxa de transmissão padrão do novo módulo Bluetooth é 9600 bps. Você só precisa conectar rx e tx ao controlador ou conversor serial e fornecer uma fonte de alimentação regulada de 5 volts CC ao módulo.

O módulo Bluetooth tem dois modos, um é o modo mestre e o segundo é o modo escravo. O usuário pode definir qualquer um dos modos usando alguns comandos AT. Até mesmo o usuário pode definir a configuração do módulo usando o comando AT. Aqui estão alguns comandos de uso:

Em primeiro lugar, o usuário precisa entrar no modo AT com taxa de baud de 38400 bps pressionando o botão EN no módulo Bluetooth ou dando o nível HIGH no pino EN. Nota: todos os comandos devem terminar com \ r \ n (0x0d e 0x0a) ou a TECLA ENTER do teclado.

Depois disso, se você enviar AT para o módulo, o módulo responderá com OK

AT à Comando de Teste

AT + ROLE = 0 à seleção do modo Slave

AT + ROLE = 1 à Seleção do modo mestre

AT + NAME = xyz à Definir nome do Bluetooth

AT + PSWD = xyz à Definir senha

AT + UART = , , à definir a taxa de transmissão

Por exemplo. AT + UART = 9600,0,0

Descrição do pino do módulo Bluetooth HC-06:

1. ESTADO à Aberto

2. Rx à Pino de recepção serial

3. Tx à Pino de transmissão serial

4. GND à terra

5. Vcc à + 5 volts dc

6. TECLA à para entrar no modo AT

Explicação de trabalho:

Trabalhar neste projeto de LEDs controlados por voz é muito fácil. Neste projeto utilizamos três LEDs de cores diferentes (Azul, Vermelho e Verde). Um módulo Bluetooth HC-06 é usado para receber a saída de comandos de voz em formato de string. Raspberry Pi recebe aquela string de entrada do Módulo Bluetooth e compara com a string predefinida e executa a respectiva tarefa.

Neste projeto, para fornecer os comandos de voz para Raspberry Pi a partir do nosso smartphone, usamos o AMR Voice App no Android Phone (Android Meets Robots: Voice Recognition).

Instalação e configuração do aplicativo AMR Voice:

O aplicativo AMR Voice pode ser baixado e instalado na Google Play Store. Você também precisa instalar o aplicativo Google Voice para este projeto. O aplicativo AMR Voice recebe a voz como entrada e a converte em string de texto usando o reconhecimento de voz interno de celulares Android (Google Voice App) e envia esse texto convertido em série por Bluetooth.

Agora abra o aplicativo de voz AMR, vá no menu de opções e conecte-o ao módulo Bluetooth clicando em 'Conectar Robô':

Agora o usuário pode tocar no símbolo do microfone na tela do celular e falar comandos de voz predefinidos para operar os LEDs:

1. “luz azul acesa” (apenas LED azul aceso)

2. “luz azul desligada” (apenas LED azul desligado)

3. “luz vermelha acesa” (apenas LED vermelho aceso)

4. “luz vermelha desligada” (apenas LED vermelho desligado)

5. “luz verde acesa” (apenas LED verde aceso)

6. “luz verde desligada” (apenas LED verde desligado)

7. "todas as luzes acesas" (LEDs azuis, vermelhos e verdes acesos)

8. "todas as luzes desligadas" (LEDs azuis, vermelhos e verdes desligados)

9. “piscar” (todos os LEDs começam a piscar com um período de tempo de 100 milissegundos)

Em seguida, o aplicativo de voz AMR grava essa voz e a envia para o aplicativo Google Voice para convertê-la no formato de string de texto. Agora, essa string convertida é enviada ao Raspberry Pi via módulo Bluetooth e o Raspberry Pi lê essa string da porta UART e a armazena em uma string no código. E, em seguida, compare-o com strings predefinidas. Se ocorrer alguma correspondência, o Raspberry Pi executa a respectiva ação ou executa uma tarefa.

Explicação do circuito:

O circuito deste projeto é muito simples, que contém Placa Raspberry Pi 3, LEDs e Módulo Bluetooth (HC-06). Raspberry Pi lê o Módulo Bluetooth e controla os LEDs de acordo. Os LEDs azul, vermelho e verde estão conectados no GPIO 17, 27 e 22. Rx e Tx do módulo Bluetooth são conectados diretamente aos pinos Tx e Rx do Raspberry Pi. As conexões restantes são mostradas no diagrama de circuito.

Configuração do Raspberry Pi e programa Python:

Estamos usando a linguagem Python aqui para o Programa. Antes de codificar, o usuário precisa configurar o Raspberry Pi. Você pode verificar nossos tutoriais anteriores de Introdução ao Raspberry Pi e Instalação e configuração do Raspbian Jessie OS no Pi.

Depois disso, você precisa executar os seguintes comandos para executar as atualizações mais recentes no Raspbian Jessie:

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Depois disso, precisamos instalar a ferramenta de desenvolvimento Raspberry Pi GPIO, ela pode ser instalada pelos seguintes comandos:

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

Em seguida, o usuário precisa configurar a porta serial do Raspberry Pi. Aqui, usamos Raspberry Pi 3 para este projeto. Portanto, o usuário precisa configurar a porta serial de acordo com sua versão do Raspberry Pi. Para Raspberry Pi 3, o primeiro usuário precisa desabilitar o login do console via porta serial, por meio da Ferramenta de Configuração do Software RPi. Abra-o usando o comando abaixo:

sudo raspi-config

Em seguida, vá para 'Opções Avançadas', selecione 'Serial' e 'Desativar'.

Depois disso, precisamos desativar o Bluetooth embutido do Raspberry Pi 3 adicionando dtoverlay = pi3-miniuart-bt no final do arquivo /boot/config.txt :

sudo nano /boot/config.txt

Depois de adicionar a linha, reinicie o Raspberry Pi emitindo o comando sudo reboot .

Por fim, faça login no Raspberry Pi novamente e configure o arquivo /boot/comline.txt:

sudo nano /boot/comline.txt

E edite o arquivo conforme abaixo:

dwc_otg.lpm_enable = 0 console = tty1 console = serial0,115200 root = / dev / mmcblk0p2 rootfstype = ext4 elevator = deadline fsck.repair = yes rootwait

Agora você pode executar o programa Python fornecido abaixo no Raspberry Pi e pronto! O programa é fácil e pode ser facilmente compreensível.

Concluímos a construção de nossos dispositivos controlados por voz usando Raspberry Pi. Você pode aprimorá-lo ainda mais e modificá-lo para controlar eletrodomésticos AC adicionando relés.