(SKU:KIT0005) Smart Home kit for Arduino
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概述
晚上回到家,家里黑漆漆一片,得找到开灯的按钮才算完事,有时候在想,如果灯泡会听话该多好啊,有了这个想法,智能家居就应运而生了,我们用Arduino打造这么一款智能家居套件并为它取了一个很搞的名字“小米渣”,需要开灯的时候,你只需叫小米渣开灯,小米渣就会立马为你打开电灯并回答:“正在开灯”,小米渣的功能可不止这一个功能哦。下面我们一一道来。
配套清单
- UNO控制板一块
- DFRduino I/O Expansion V5.0 扩展板一块
- 中文语音识别模块Voice Recognition V1.0 一块
- 语音合成模块 Speech Synthesizer bee 一块
- 继电器模块一个
- 温湿度传感器DHT11一个
- 气体传感器一个(可检测烟雾,煤气,天然气,甲烷等)
- LED灯模块一个(用于表示语音识别状态,灯亮时方可进行识别)
- 环境光线传感器一个
- 小喇叭一个
制作步骤
步骤1
- 将语音识别模块插到控制板上(语音识别模块已占用数字口2,4,9,10,11,12,13);
- 将扩展板V5插到语音识别模块之上;
- 语音合成模块插到传感器扩展板的xbee插座上(语音合成模块占用数字口0和1,因此下载程序时需要将扩展板的拨动开关打到PROG处,下载完后打到XBEE处);
- 温湿度传感器DHT11接到数字口6;
- LED模块接到数字口7;
- 继电器模块接到数字口8;
- 气体传感器接到模拟口1;
- 环境光线传感器接到模拟口2。
步骤2
将扩展板的拨动开关打到PROG处,通过USB数据线将代码(需要先导入对应库文件)下到主控板中,下载成功后将扩展板的拨动开关打到XBEE处。
功能介绍
- 识别开关灯命令,执行开关灯操作,并语音播报当前状态。
- 识别温湿度读取命令,并语音播报当前温湿度情况。
- 实时监测危险气体,一旦检测到立即报警并语音播报危险情况。
- 未有识别时不做操作,识别命令有误时播报“请问您在说什么?”。
- 你也可以考考小米渣:“需要开灯吗?”,系统就会对环境光线进行检测,光线暗的情况下,小米渣会提醒你:“光线不足,正在开灯”然后开灯,如果光线明亮时,小米渣会说:“光线明亮,不需要开灯”保持灯在关的状态(判断光线强弱的阈值在程序中进行设置,用户可以自行修改)。
注:
'套件中所配的LED模块,起指示作用,灯亮起时表示可以说出口令进行识别,灯灭时表示不识别口令;继电器模块模拟家里的灯泡。'为了最大程度的减少小米渣的误操作,在程序中我们设定了一条口令触发“小米渣”,即该套件只有在正确的识别到“小米渣”三个字之后,
才能执行其后关键字命令的操作,例如,如果要执行开灯命令,您需先说:“小米渣”,之后小米渣会说:“您好”,然后你再说:“开灯”,
之后小米渣才会执行开灯命令。如果你不先叫小米渣的名字,它可不会理会你的吩咐喔。
语音控制命令
注意:LED灯亮了才可进行语音识别
- “小米渣”——口令触发命令。
- “现在温度怎么样”——温湿度检测命令,播报相应环境温湿度。
- “开灯”——开灯命令,需先执行口令触发命令才执行改命令。
- “关灯”——关灯命令,需先执行口令触发命令才执行改命令。
- “需要开灯吗”——环境光线检测命令,根据光线强弱,执行开关灯命令。
- “小米”、“小”、“米渣“——垃圾关键词,目的是减小误操作。
- 其他功能就要发挥您的聪明才智了哦。
eg:
指示灯亮,说“小米渣”,等她说“你好”
等待指示灯亮,说“开灯”
指示灯亮,说“小米渣”,等她说“你好”
等待指示灯亮,说“关灯”
Arduino程序代码
适用于Arduino IDE 1.0以上版本,使用样例代码前,请先下载以下“库文件”,并安装其中的库文件:
库文件
安装库文件的方法
/* 识别关键词的个数为SUM; n为数组中对应关键词的序列号,例如数组sRecog中的第一个关键词为“kai deng”则对应的序列号为0; Voice.Initialise();初始化设置输入方式MIC/MONO。 */ #include <TimerOne.h> #include <avr/wdt.h> #include <Voice.h> #include <Syn6288.h> #include <DHT.h> #define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 Syn6288 syn; uint8 nAsrStatus=0; #define SUM 11 #define DHT11_PIN 6 //DHT11传感器插数字口6 #define light_sensor_pin A2 //光线传感器插模拟口2 #define light_threshold 200 //光线传感器阈值 #define gas_sensor_pin A1 //气体传感器插模拟口1 #define gas_threshold 700 //气体传感器报警阈值 #define relay 8 //继电器插数字口8 #define state_led 7 //状态指示灯插数字口7 DHT dht(DHT11_PIN, DHTTYPE); char sRecog[SUM][30] = {"xiao mi zha","xian zai wen du zen me yang","kai deng","guan deng","xu yao kai deng ma","xiao mi","xiao","mi zha","wen du","kai","guan"}; //小米渣,现在温度怎么样,开灯,关灯,需要开灯吗 uint8_t text1[]={0xC1,0xE3,0xD2,0xBB,0xB6,0xFE,0xC8,0xFD,0xCB,0xC4,0xCE,0xE5,0xC1,0xF9,0xC6,0xDF,0xB0,0xCB,0xBE,0xC5,0xCA,0xAE};//零一二三四五六七八九十 uint8_t text2[]={0xC4,0xFA,0xBA,0xC3};// 您好 uint8_t text3[]={0xB5,0xB1,0xC7,0xB0,0xCE,0xC2,0xB6,0xC8,0xCE,0xAA};//当前温度为 uint8_t text4[]={0xCA,0xAA,0xB6,0xC8,0xCE,0xAA,0xB0,0xD9,0xB7,0xD6,0xD6,0xAE};//湿度为百分之 uint8_t text5[]={0xC9,0xE3,0xCA,0xCF,0xB6,0xC8};//摄氏度 uint8_t text6[]="soundn";//报警音 uint8_t text7[]={0xC7,0xEB,0xD7,0xA2,0xD2,0xE2,0xA3,0xAC,0xD3,0xD0,0xCE,0xA3,0xCF,0xD5,0xC6,0xF8,0xCC,0xE5,0xD0,0xB9,0xC2,0xA9};//请注意,有危险气体泄漏 uint8_t text8[]={0xD5,0xFD,0xD4,0xDA,0xBF,0xAA,0xB5,0xC6};//正在开灯 uint8_t text9[]={0xD5,0xFD,0xD4,0xDA,0xB9,0xD8,0xB5,0xC6};//正在关灯 uint8_t text10[]={0xC7,0xEB,0xCE,0xCA,0xC4,0xE3,0xD4,0xDA,0xCB,0xB5,0xCA,0xB2,0xC3,0xB4,0xA3,0xBF};//请问你在说什么? uint8_t text11[]={0xB9,0xE2,0xCF,0xDF,0xB2,0xBB,0xD7,0xE3,0x20,0xA3,0xAC,0xD5,0xFD,0xD4,0xDA,0xBF,0xAA,0xB5,0xC6};//光线不足,正在开灯 uint8_t text12[]={0xCF,0xD6,0xD4,0xDA,0xB9,0xE2,0xCF,0xDF,0xC3,0xF7,0xC1,0xC1,0xA3,0xAC,0xB2,0xBB,0xD0,0xE8,0xD2,0xAA,0xBF,0xAA,0xB5,0xC6};//光线明亮,不需要开灯 uint8_t text[2]; uint8_t flag; //标志位,收到小米渣口令后将置为1,动作执行完后清零 void finally(uint8_t n) //n为sRecog数组中对应关键词的序列号 { switch(n) { case 0: syn.play(text2,sizeof(text2),0);flag=1;break; // 您好 case 1: //现在温度怎么样 if(flag==1) //收到小米渣的出发命令后 { flag=0; uint8_t h = dht.readHumidity(); uint8_t t = dht.readTemperature(); //读取温度 /*Serial.print("Temperature:"); Serial.print(DHT.temperature); Serial.print(" humidity:"); Serial.println(DHT.humidity);*/ uint8_t pig1 = t/10; //温度数值十位 uint8_t pig2 = t%10; //温度数值个位 uint8_t pig3 = h/10; //湿度数值十位 uint8_t pig4 = h%10; //湿度数值个位 syn.play(text3,sizeof(text3),0); //当前温度为 if(pig1>0){ text[0]=text1[pig1*2]; text[1]=text1[pig1*2+1]; syn.play(text,sizeof(text),0); //播放温度数值十位 text[0]=text1[20]; text[1]=text1[21]; syn.play(text,sizeof(text),0); //播放语音十 } if(pig2>0){ text[0]=text1[pig2*2]; text[1]=text1[pig2*2+1]; syn.play(text,sizeof(text),0); //播放温度数值个位 } syn.play(text5,sizeof(text5),0); //播放摄氏度 syn.play(text4,sizeof(text4),0); //播放湿度为百分之 if(pig3>0){ text[0]=text1[pig3*2]; text[1]=text1[pig3*2+1]; syn.play(text,sizeof(text),0); //播放湿度数值十位 text[0]=text1[20]; text[1]=text1[21]; syn.play(text,sizeof(text),0); //播放语音十 } if(pig4>0){ text[0]=text1[pig4*2]; text[1]=text1[pig4*2+1]; syn.play(text,sizeof(text),0); //播放湿度数值个位 } } break; case 2: //开灯 if(flag==1) { syn.play(text8,sizeof(text8),0); //播放正在开灯 digitalWrite(relay,HIGH); //高电平驱动 flag=0; } break; case 3: //关灯 if(flag==1) { syn.play(text9,sizeof(text9),0); //播放正在关灯 digitalWrite(relay,LOW); flag=0; } break; case 4: //需要开灯吗? if(flag==1) { int shine=analogRead(light_sensor_pin); //读取光照度模拟量 //Serial.print("Light:"); //Serial.println(shine); if(shine < light_threshold) //小于光照度阀值时 { syn.play(text11,sizeof(text11),0); //光线不足,正在开灯 digitalWrite(relay,HIGH); } else { syn.play(text12,sizeof(text12),0); //光线明亮,不需要开灯 digitalWrite(relay,LOW); } flag=0; } break; default:syn.play(text10,sizeof(text10),0);break; //非正常命令,请问你在说什么 } } void ExtInt0Handler () { Voice.ProcessInt0(); //芯片送出中断信号 } void timerIsr() { wdt_reset(); } void setup() { Serial.begin(9600); Voice.Initialise(MIC,VoiceRecognitionV1);//Initialise mode MIC or MONO,default is MIC //VoiceRecognitionV1 is VoiceRecognitionV1.0 shield //VoiceRecognitionV2 is VoiceRecognitionV2.1 module attachInterrupt(0,ExtInt0Handler,LOW); pinMode(relay,OUTPUT); digitalWrite(relay,LOW); pinMode(state_led,OUTPUT); digitalWrite(state_led,LOW); Timer1.initialize(90000); Timer1.attachInterrupt(timerIsr); // attach the service routine here wdt_enable(WDTO_120MS); } void loop() { static uint8_t nAsrRes=0; static unsigned long time = millis(); if(millis()-time>100) { int gas=analogRead(gas_sensor_pin); if(gas > gas_threshold) { syn.play(text6,sizeof(text6),0); syn.play(text7,sizeof(text7),0); } switch(nAsrStatus) { case LD_ASR_RUNING: case LD_ASR_ERROR:break; case LD_ASR_NONE: { nAsrStatus=LD_ASR_RUNING; if (Voice.RunASR(SUM,30,sRecog)==0) //识别不正确 { nAsrStatus= LD_ASR_ERROR; Serial.println( "ASR_ERROR"); } Serial.println( "ASR_RUNING....."); digitalWrite(state_led,HIGH); break; } case LD_ASR_FOUNDOK: { digitalWrite(state_led,LOW); nAsrRes =Voice. LD_GetResult();// 一次ASR识别流程结束,去取ASR识别结果 finally(nAsrRes); nAsrStatus = LD_ASR_NONE; break; } case LD_ASR_FOUNDZERO: default: { digitalWrite(state_led,LOW); nAsrStatus = LD_ASR_NONE; break; } }// switch }//if }