【行空板K10基础入门教程】第06课 : K10语音识别-智能家居
本帖最后由 zoey不种土豆 于 2024-12-20 08:56 编辑Hi，欢迎各位进入行空板 K10的第六课！在这个科技时代，智能家居已经成为一种引领潮流的居住模式，逐步渗透到我们日常生活的方方面面。声控灯、蓝牙音响……智能家居以其便捷性和智能化的特点，极大地提升了我们的生活品质，让居住环境变得更加舒适和高效。在第六课中，我们将用行空板 K10 尝试打造一个智能化的家居环境。借助语音识别和合成技术，我们可以轻松指挥家中的灯光、风扇等设备，让它们响应我们的指令。让我们一起开启智能家居的大门，体验科技带来的便捷与乐趣，享受与家电对话的奇妙旅程。
任务目标在行空板 K10 上显示文字和图片模拟智能小助手，利用语音识别和语音合成技术，实现语音控制开关灯、开关风扇。具体实现功能描述：说出唤醒词“你好小行”唤醒休眠中的语音助手；唤醒后根据文字提示说出对应的命令词如“开灯”；行空板 K10 成功识别命令后，打开灯光，并合成语音进行回复“已经打开灯光啦”。https://www.bilibili.com/video/BV1VhBNYrEQV/?spm_id_from=333.999.0.0
知识目标1、 掌握语音识别、语音合成的相关指令。2、 掌握行空板 K10 板载 LED 灯的控制方式。3、 掌握行空板 K10 连接风扇的控制方式。
材料清单硬件清单：
软件使用：Mind+编程软件1. 软件压缩包下载：* 网页下载：https://download3.dfrobot.com.cn ... _RC1.0_20241127.zip* 百度网盘下载：https://pan.baidu.com 提取码: zxdt夸克网盘下载：https://pan.quark.cn/s2. 将压缩包解压，注意解压过程中关闭杀毒软件，解压后文件夹路径不含中文，解压后文件夹路径不宜过长3. 打开解压后的文件夹，找到Mind+.exe，双击打开4. 若编译任何代码都报错，建议在解压时将所有后台的杀毒软件退出，将解压出的文件夹放到C盘根目录，文件夹的名字改为"win-ia32-unpacked20241012"。文件夹中的exe文件，不可直接拖到桌面，要右键-发送到桌面快捷方式。
软件基础使用1、 打开 Mind+，切换到上传模式
2、 加载行空板K10点击“扩展库”，找到“官方库”下的“行空板”模块点击完成添加，点击返回后，就可以在“指令区”找到行空板K10，完成行空板K10加载。
3、连接行空板K10首先，你需要通过 USB 连接线将行空板 K10 连接到计算机
然后，点击连接设备后，点击 COM7-UNIHIKER K10 进行连接。注：不同行空板 K10 的设备名称可能不同，但都是以 K10 结尾。
动手实践接下来一起动手完成今天的课程任务吧。我们将从唤醒语音识别开始，逐步学习如何在行空板 K10上用语音识别控制开关灯、如何合成语音回复，最终添加风扇控制实现完整的智能家居功能。任务一：唤醒语言识别这一部分我们将学习如何唤醒语音识别功能。任务二：语音控制开关灯这一部分我们将学习如何为语音识别模块添加命令词，从而控制灯光的开关。任务三：合成回复语音这一部分我们将学习语音合成指令，用相关指令生成语音进行回复。任务四：添加风扇控制这一部分我们将为行空板 K10 外接执行器——风扇，并实现语音控制开关风扇。
任务一：唤醒语音识别为了节省资源，语音识别模块在启动时，会先进入休眠状态。因此，我们先来学习如何初始化与唤醒语音识别。1、 了解语音识别语音识别功能操作需要唤醒和识别两个步骤，必须先使用唤醒词“你好小行”或“你好小新”进行唤醒后，才能进入语音指令识别模式。近似发音也可唤醒。接下来，我们先来完成一个简单的小任务，来掌握语音识别模块的启动方式。我们需要实现的效果是，说出唤醒词，屏幕显示唤醒提示和对应图片。2、 编写程序STEP1：先在行空板 K10 分类下找到 人工智能 标签下的 设置语音识别 指令（如下图），然后将它拖拽到主程序开始之后。这是一个初始化指令，作用是切换至语音识别模块。唤醒时间表示模块从被唤醒到再一次休眠所间隔的时间，以毫秒（ms）为单位。注：1s = 1000ms。关于语音识别指令的相关详细介绍，详见知识园地。
接下来，我们要在语音识别被唤醒时作出判断，如果被唤醒，则更新显示的图片文字；否则，显示默认的文字和图片。STEP2：在行空板 K10 分类下找到 人工智能 标签下的 语音识别当前状态为唤醒？ 指令，将他拖拽至如果..否则..指令的“如果”之后。
STEP3：添加显示文本和图片的语句。注：关于 TF 卡指令的相关详细介绍，详见教程第三课 K10 随身听。
STEP4：组合程序，添加进主程序的循环执行指令下，确保是否唤醒的判断是持续进行的。至此，我们已经编写好了语音识别唤醒的相关程序，完整程序参考如下：
3、 程序执行STEP1：检查并保证行空板 K10 已连接 Mind+，将编辑好的程序上传到设备。STEP2：说“你好小行”，观察到屏幕显示文字和图片改变。
任务二：语音控制开关灯在任务二，我们将学习如何添加命令词，控制板载 RGB 灯的开关。主控板背面下方有三颗 RGB LED灯，使用序号来指定要控制的 RGB LED 灯。序号和 RGB LED 灯的位置如下图所示。1、编写程序STEP1：在 K10 分类下人工智能 标签下找到 添加命令词 指令，然后将它拖拽至脚本区并添加命令词“kai deng”（开灯）。添加命令词需要用拼音填写，中间用空格间隔，2-5 个音节最佳。注：关于命令词指令的相关详细介绍，详见知识园地。
接下来，我们需要进行判断，在检测到命令词“开灯”时，进行相关操作——开灯。STEP2：在 K10 分类下找到 检测到命令词？指令，然后将它拖拽至一个 如果.. 指令中。STEP3：检测到开灯命令词后，我们需要控制 RGB 灯亮并显示表情图片。在 K10 分类下找到 LED 控制 标签下 灯号 0 显示颜色、控制亮度 指令，然后将它拖拽至如果语句下。同时，添加相关的图片显示语句。对于显示颜色指令，为了方便起见，把灯号修改为“全部（-1）”。注：关于 LED 控制指令的相关详细介绍，详见知识园地。
至此，我们已经完成了命令词“开灯”的添加。
STEP4：拖拽新的命令词指令并修改 ID 为 1，仿照 STEP2、3，添加命令词“关灯”。然后，拖拽并添加关灯指令。STEP5：与任务一中的语音识别唤醒程序合并。注意：两个命令词的检测判断与语音识别唤醒的判断是并列关系，应该相互连接而不是包含。至此，程序编写完成，完整程序如下图：2、 程序运行STEP1：连接行空板 K10 并上传程序。STEP2：说“你好小行”，进入唤醒状态。说“开灯”，观察到行空板 K10 背部 LED 灯亮；说“关灯”，观察到灯灭。
任务三：合成回复语音在这一任务，我们需要让智能助手能通过语音合成技术合成语音回复我们的命令。1、 编写程序STEP1：在 K10 分类 人工智能 标签下找到 语音合成、设置语音合成语速 指令，然后将它拖拽至脚本区并修改合成的文字内容。注：关于语音合成指令的相关详细介绍，详见知识园地。
SETP2：添加语音合成指令到任务二程序的相应位置。2、 运行程序STEP1：连接行空板 K10 并上传程序。STEP2：说“你好小行”，进入唤醒状态。说“开灯”，观察到行空板 K10 背部 LED 灯亮，喇叭播放“已经为你打开灯光啦”；说“关灯”，观察到灯灭，喇叭播放“已为你关闭灯光”。
任务四：添加风扇控制作为一个智能家居小助手，除了控制灯，应该也能控制其他家电。在这最后一个任务，我们将添加直流电机风扇，实现语音对风扇的控制。1、硬件连接通过 3pin 连接线，将直流电机风扇连接至行空板 K10 的 P0 引脚。接下来，我们需要编程实现用语音控制风扇的开关。2、编写程序STEP1：添加命令词。仿照 STEP2、3 中的方式为语音识别模块添加“开风扇”，“关风扇”两个命令词。注意：修改 ID 号为 2 和 3；命令词应该是拼音形式。SETP2：添加风扇控制语句。直流电机风扇与 LED 灯类似，在进行风扇控制时，对引脚输出低电平关闭风扇，输出高电平打开风扇。因此，我们需要在 K10 分类 引脚操作 标签下找到 设置引脚 P0 输出低电平 指令，然后将它拖拽至脚本区。然后，按照开关风扇的对应关系修改指令，然后将连接至 STEP1 的执行语句下。SETP3：补充对应的图片表情显示和语音合成语句，再将它们合并至主程序。
至此，我们完成了程序的连接，完整的程序参考以下代码：
3、运行程序STEP1：连接行空板 K10 并上传程序。STEP2：说“你好小行”，进入唤醒状态。说“开风扇”，观察到风扇转动，喇叭播放对应开风扇语音；说“关灯”，观察到风扇停止转动，喇叭播放对应关风扇语音。
知识园地1、 语音识别指令
2、LED 控制指令
3、语音合成指令
本文程序和相关素材下载：
延伸阅读：【行空板K10基础入门教程】第01课：趣识脸谱
【行空板K10基础入门教程】第02课：打地鼠游戏
【行空板K10基础入门教程】第03课：K10随身听【行空板K10基础入门教程】第04课 ：K10无人超市【行空板K10入门教程】第05课：K10物联网系统-智能温室
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