2022-1-27 10:24:22 [显示全部楼层]
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夜行衣----夜跑爱好者的安全助手

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本帖最后由 MRX 于 2022-1-27 10:41 编辑

# 夜行衣
一、背景
夜跑是现在很多人都比较重视的一个锻炼方法,很多喜欢锻炼的人会利用这样的运动方法来增强我们的身体素质。很多人夜跑的时候会去附近的操场,但是也有很多跑步爱好者直接在马路上跑步。在照明不佳的道路上,尤其是在过马路、转弯时,如果一个不注意,就有可能会让机动车反应不及时而酿成惨剧。
针对这个现象,除了现有的在夜跑服上面加装反光条,我们还能做什么呢?能不能将汽车上的转向灯设计到我们的衣服上呢?
二、功能简介
本项目参考机动车上的转向灯概念,来进行设计。产品分为以下几个功能:
  • 左转弯灯光指示
  • 右转弯灯光指示
  • 紧急情况灯光指示
  • 照明模式
为了在跑步过程中方便的实现上面功能,该项目尝试通过语音控制的方式来进行对应的功能实现。
三、项目材料
  • ASR-THREE离线语音模块 * 1
ASR-THREE是由好好搭搭公司出品的一款离线语音模块,芯片内置自主研发的脑神经网络处理器BNPU,支持300条命令词以内的本地语音识别,支持中文、英文、方言。支持离线语音学习功能,当芯片识别到ID后,通过串口发送对应的ID号。

ThuJanuary-202201277125..png

Arduino UNO是常见的一种开源硬件控制板。它有14个数字输入/输出引脚、6个模拟输入引脚。结合扩展板,可以制作很多非常有意思的作品。
ThuJanuary-202201278390..png
  • Arduino UNO扩展板 * 1
扩展板大大了增加了电源接口和GND接口,在板子上,数字引脚和模拟引脚下面都会有对应一排“红色”排阵,以及一排“黑色”排阵。这就是扩展出来的电源接口。红色排阵是与电源相连的,黑色排阵对应与GND相通。
扩展板原图.jpg 扩展板.jpg

  • 7.4V锂电池 * 1
  • WS2812RGB灯带 * 1卷
  • 魔术贴(可选)
  • 马甲一件

四、功能实现
一、语音模块关键字学习
  • 电路连接
接线测试.jpg

  • 唤醒词学习
根据上面的电路接线将语音模块正确接入到UNO的3号引脚,然后说:“小爱同学”唤醒语音助手,然后说出“学习唤醒词”,根据提示来学习唤醒词:
当听到:学习状态中,保持安静,请说出需要学习的唤醒词!
可以说:小曼同学
提示:学习成功,请再说一次!
再说一次:小曼同学
提示:学习成功,请再说一次!
第三次:小曼同学
提示:学习完成
就完成了新的唤醒词学习,后续通电后可以使用“小曼同学”这个新的唤醒词来唤醒语音助手!

  • 命令词学习
先说”小曼同学”唤醒语音助手,然后说出“学习命令词”,根据提示来学习命令词:
当听到:学习状态中,保持安静,请按提示学习命令词!请说出第一条要学习的指令!
可以说:左转弯
提示:学习成功,请再说一次!
再说一次:左转弯
提示:学习成功,请再说一次!
第三次:左转弯
提示:恭喜你第一条指令学习成功,请说出第二条要学习的指令
(继续根据上面的方式说出要学习的指令,如:右转弯、紧急情况、启动照明模式)
全部学习完成后使用“退出学习”语音指令来退出当前的学习状态。
学习结束后会自动生成一个ID,通过这个ID编写程序来控制即可。

二、电路连接
因为WS2812灯带是一盘连在一起,而我们需要将灯带设计成两个箭头,所以需要根据需求将灯带剪开重新焊接,排列出两个箭头造型.
IMG_3012.JPG
WS2812灯带一段为+5V、Din、GND;另一端为+5V、Do、GND。在改装的时候,需要注意两段灯带连接在一起时,上一段的Do端需要和下一段的Din端焊在一起,第一段的Din端,需要焊上一个3P的杜邦线,到时候连接到UNO的数字引脚。
IMG_3013.JPG IMG_3014.JPG
我使用了四个灯珠的灯带作为箭头主体,另外两边分别再两接两个少一点灯珠的灯带作为箭头指示方向。(最后测试的时候,发现单条的效果不是特别好,所以在实际应用的时候每一边共用了22个灯珠。同样的焊接方法。)
IMG_3016.JPG IMG_3015.JPG
焊接完成后,可以写一段测试程序,测试一下焊接的灯带是否能够正常工作。可以将灯带分别接到UNO板子的数字引脚2号和3号。打开mind+软件,点击左下角扩展,在主板中选择UNO主板,在显示器中选择WS2812RGB灯。
扩展图标.jpg 添加主控板.jpg 添加LED.jpg
然后录入下面的亮蓝灯测试程序:
测试程序1.png
测试无误后,结合下表和接线图进行电路接线。
  
元件名称
  
UNO引脚
左转弯灯带
D3
右转弯灯带
A5
ASR离线语音模块
D2
接线图.jpg
接线完成后,将灯带装到马甲上。(实际使用的时候,可以将灯带缝在魔术贴上,这样后续便于拆卸和衣服的清洁。)
IMG_2985.JPG IMG_2984.JPG IMG_2987.JPG
将UNO板和电源装入衣服预先准备的安装位置,开始程序编写。

三、程序编写
  • 准备工作:
  • 库文件添加:这里我们使用了编程工具是mind+图形化编程软件,在使用之前需要在扩展里的用户库的搜索栏输入下面这个链接https://gitee.com/haohaodada-official/ext-asr查找到离线语音识别模块后,添加这个库文件就可以在图形化的方式下使用这个模块了。
       添加语音模块库.jpg
   2.  指令ID查看:
       读取语音指令ID程序.png 串口读取数据.jpg
将上面的程序上传后,点击右下角的打开串口,可以从串口中读取到刚刚上面新增的四个命令词ID(左转弯(ID:55)、右转弯(ID:56)、紧急情况(ID:57)、照明模式(ID:53))。
  • 功能流程图
根据实际功能要求写出流程图,进行功能分析。
流程图.jpg
  • 程序编写
主程序01.jpg
主程序02.jpg
主程序03.jpg
程序完成后,将锂电池接入UNO的电源供电口。将电源和控制板放入马甲的口袋中,就可以开始愉快使用啦!
power.jpg
成功通电后,语音模块会发出欢迎提示音,通过唤醒指令“小曼同学”唤醒。唤醒后,再使用“左转弯”、“右转弯”、“紧急情况”、“启动照明模式”来测试对应的灯带工作状态是否正常。
五、作品实际测试
  • 左转弯灯光指示
IMG_2988.JPG

  • 右转弯灯光指示
IMG_2990.JPG

  • 紧急情况灯光指示
IMG_2991.JPG

  • 照明模式灯光指示
IMG_2993.JPG
IMG_3018.JPG
语音模块.png
主程序完整版.jpg

云天  高级技匠

发表于 2022-1-27 13:28:04

很有实用性,GOOD!
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RRoy  NPC

发表于 2022-1-27 13:44:26

好闪!
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rzegkly  版主

发表于 2022-1-28 07:55:43

喜欢
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RRoy  NPC

发表于 2022-2-3 13:26:00

老师,DF创客社区想转载下这个项目,可以麻烦帮忙在公众号后台开一个白名单吗
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 初级技匠

发表于 2022-2-27 17:50:34

不错不错,恭喜你成为整条街最靓的仔
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