做个语音控制灯

大姚

你或许想象着有一天在家里可以这样：躺在沙发上想看电视节目时，说一声“我想看最近最火的电视剧”，对应的电视节目就被自动搜索出来给你播放；困了，说一声“我要睡觉了”，电视机自动关闭，门窗也自动关上。与机器进行语音交流，让机器明白你说的话，这是人们长期以来梦寐以求的事情。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。然而，语音控制类的智能硬件产品在很多情况下因语音交互体验不佳而备受诟病，如识别距离近、识别率低。尽管有着诸多不尽人意的缺憾，人们依然对语音识别技术充满了期待。本期，我们来制作一款简单的语音控制灯，以体验一下语音识别技术带来的奇妙感受。

准 备 材 料

Arduino控制器（DFRDuino UNO R3），中文语音识别扩展板，5V电磁继电器，12V灯泡，电源适配器，杜邦线，连接端子2套。

中文语音识别扩展板

这款语音识别扩展板只需要在主控MCU的程序中设定好要识别的关键词语列表，并动态地把这些关键词语以字符的形式传送到芯片内部，就可以对用户说出的关键词语进行识别，不需要用户事先训练和录音。它可以设置50项候选识别句，每个识别句可以是单字、词组或短句，长度不超过10个汉字或者79个字母的拼音串，可由一个系统支持多种场景。

该语音识别扩展板采用叠层设计，可以直接插接到Arduino控制器上。

电磁继电器

电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力的作用下克服返回弹簧的拉力被吸向铁芯，动触点与静触点吸合。

当线圈断电后，电磁吸力随之消失，衔铁就会在弹簧的作用下返回原来的位置，动触点与静触点分开。

这样通过动触点与静触点之间的吸合、分开，达到让电路导通、切断的目的。

對于继电器的常开、常闭触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为常开触点；处于接通状态的静触点称为常闭触点。

制 作 过 程

1. 将中文语音识别扩展板插在Arduino控制器上面。中文语音识别扩展板的红色和蓝色的排针分别插到Arduino控制器对应的I/O排座上。

2. MR16 LED灯泡是直流12V驱动的灯具，在其顶部有4颗LED灯珠通过磨砂的透镜结构出光，出射角度较小。其底部有两根针脚，用于电源输入。

将MR16 LED灯泡的针脚插在插座上，以便接入12V直流电。

3. 用一根杜邦线连接到电磁继电器输出端的公共端。

4. 将MR16插座两根线中的一根连接到继电器输出端的常开端。

5. 用3根杜邦线连接到电磁继电器的三个输入端（VCC， GND，IN），然后分别接5V、GND和Arduino控制板的8号I/O端。电磁继电器输出端的公共端接Arduino控制板的VIN端，采用12V直流供电.

6. 为进行效果演示，笔者仅做了一个简单的盒子，将连接好的元器件放入其中，连接好电源适配器。

7. 给Arduino控制器下载控制程序。

先通过D口USB线（蓝色数据线）连接电脑和Arduino控制器，再下载中文语音识别扩展板库文件（下载地址：https：//github.com/tyjjr/voiceRecognition1.1/），将其解压在C：＼Program Files （x86）＼Arduino＼libraries。

8.在电脑上运行Arduino，打开VoiceLEDLighting.ino文件（下载地址：https：//pan.baidu.com/s/1jHLnqYU）。

9. 打开菜单栏中的“工具”选项，点击“板卡”选项，选择Arduino控制器的型号（这里是Arduino Uno）。

10. 选择Arduino控制器与电脑的连接端口。为了判断连接是否正确，可以通过插拔USB线，查看COM口。

连接Arduino与电脑时，新增的COM口即为Arduino的通信端口。

11. 点击“文件”下拉面板中的“上传”，将程序上传到Arduino控制器，上传成功后即可脱离电脑运行。体验一下语音控制的便捷吧！

程 序 原 理

装置通电后，程序会实时监听语音信号。

本程序中分别设置“kai deng”和“guan deng”作为开、关灯的语音输入口令，你也可以根据个人喜好使用其他语音输入口令。

当听到“kai deng”的语音输入时，程序将指令命令置“0”，同时在Arduino控制板的8号I/O端输出高电平，5V继电器通电，使得常开开关闭合，从而接通灯泡的电源，点亮灯泡。当听到“guang deng”的语音输入时，程序将指令命令置“1”，同时在Arduino控制板的8号I/O端输出低电平，5V继电器断电，使得常开开关复位，从而断开灯泡的电源，关闭灯泡。endprint