【RT-Thread作品秀】智能家居的語音控制方案。

作者：xqyjlj

概述

智能家居是現(xiàn)在一個很火熱的方向，隨著人們生活水平的提高，我們都逐漸開始希望身邊的電器都可以不用手來控制，本作品就是基于這種需求，開發(fā)出來了一個基于語音控制的智能家居方案。本智能家居方案，分為聯(lián)網(wǎng)與不聯(lián)網(wǎng)兩種版本。其中，無論是聯(lián)網(wǎng)與不聯(lián)網(wǎng)，語音識別功能均能正常使用。在本作品沒有連上網(wǎng)的情況下，可以進(jìn)行語音對開關(guān)的控制，進(jìn)行MP3等常用音頻文件的播放，以及具有拍照功能，可以將拍下來的照片儲存在SD卡內(nèi)，在本作品連上網(wǎng)的情況下，還附加了以下功能，可以將一些數(shù)據(jù)上報(bào)到云平臺（onenet），并且將一些工作日志通過郵件發(fā)送給用戶。

開發(fā)環(huán)境

硬件：ART_PI（主控）

LD3320（語音識別芯片）

VS1053（音頻解碼芯片）

OV2640（攝像頭）

RT-Thread版本：RT-Thread V 4.0.3

開發(fā)工具及版本：RT-Thread Studio 2.0.0

RT-Thread使用情況概述

內(nèi)核：調(diào)度器，信號量。

組件：UART，DFS，SPI，IIC，PIN。

軟件包：smtp_client，btstack，netuils，fal，easyflash，littlefs，onenet。

硬件框架

主控：ART-PI

ART-Pi 是 RT-Thread 團(tuán)隊(duì)為嵌入式軟件工程師、開源創(chuàng)客設(shè)計(jì)的一款極具擴(kuò)展功能的 DIY 開源硬件。致力打造一個開源的軟硬件平臺。

    語音識別芯片：LD3320

    LD3320是非特定人（不用針對指定人）語音識別芯片，即語音聲控芯片。最多可以識別50條預(yù)先內(nèi)置的指令。

    音頻解碼芯片：VS1053

    VS1053是一款利用SPI通訊的音頻解碼模塊，支持大部分的音頻文件的解碼播放和編碼保存

    攝像頭：OV2640

OV2640是OmniVision公司生產(chǎn)的一顆1/4寸的CMOS UXGA（1632*1232）圖像傳感器；支持自動曝光控制、自動增益控制、自動白平衡、自動消除燈光條紋等自動控制功能。

軟件框架說明

本項(xiàng)目采用的是多級聯(lián)控模式。將多個模塊的任務(wù)分為多個級別，以語音識別為主體，攝像頭和語音播報(bào)為從體，在語音識別到關(guān)鍵字的時候，會出發(fā)相對應(yīng)的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的效果，而onenet是與語音識別互相獨(dú)立的，會源源不斷的把數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送到云端。

軟件模塊說明

1. smtp_thread_entry：郵件線程，用于發(fā)送郵件。
2. ld3320_asr_thread：語音識別線程，用于語音識別，調(diào)用其他程序。
3. onenet_upload_entry：onenet線程，用于向云端發(fā)送數(shù)據(jù)。

語音識別過程：

首先初始化LD3320芯片，在對其寫入需要識別的關(guān)鍵字?jǐn)?shù)據(jù)，之后啟動LD3320，之后等待其信號引腳拉低，在其信號引腳拉低后，通過讀取其寄存器，我們便能知道LD3320獲取到了什么樣的關(guān)鍵字。之后便從關(guān)鍵字調(diào)取我們的相對應(yīng)的函數(shù)。使之工作于不同的功能。

演示效果

演示視頻：

比賽感悟

在報(bào)名這個比賽之后，我的目標(biāo)其實(shí)是比現(xiàn)在的功能多得多的，這一點(diǎn)可以從我的Gitee上面的進(jìn)度表可以看出，奈何原本打算三個人做的項(xiàng)目，到最后，也是我一個人來完成。自己之前畫的板子，也是因?yàn)樽约寒嫲骞αΣ蛔?，還有焊接能力不足，導(dǎo)致本來擁有更多功能的拓展板也沒完成。

不過比賽嘛，重要的不是結(jié)果，而是過程。通過這次比賽，我最起碼收貨到了以下知識：

安卓開發(fā)，微信小程序設(shè)計(jì)，web開發(fā)（以上由于個人能力問題，其實(shí)并未實(shí)現(xiàn)），音頻處理，STM32H750的眾多DMA的設(shè)置，以及bootloader，同時也知道了STM32還能片外運(yùn)行的神奇事情，也學(xué)會了RT-Thread Studio的使用。最重要的事情就是明白了不要過分依賴別人，自己想的計(jì)劃，就要自己去實(shí)現(xiàn)，不要總是把任務(wù)布置給其他人。