Lição 6: Assistente de Voz para Casa Inteligente

Imagine controlar sua casa apenas com a voz — agora você pode construir essa tecnologia futurista usando o UNIHIKER K10! Nesta aula prática (perfeita para usuários do Micro:bit que querem avançar), criaremos um assistente inteligente que entende comandos como “Turn on the light” e “Start the fan”. Não é necessário conhecimento prévio em IA — usaremos modelos pré-treinados e o software Mind+ amigável para iniciantes para dar vida à sua casa inteligente!

Objetivos

Usar o UNIHIKER K10 para mostrar texto e imagens simulando um assistente inteligente, empregando tecnologia de reconhecimento e síntese de voz para controlar, por voz, o ligar e desligar de luzes e ventiladores. Descrição funcional específica: diga a palavra de ativação “Hi Telly” para despertar o assistente de voz do modo de espera. Após despertar, siga a mensagem de texto para falar o comando correspondente, como “Turn on the light”. Quando o UNIHIKER K10 reconhecer o comando com sucesso, ele liga a luz e responde com voz dizendo: “The light has been turned on.”

Conhecimentos Fundamentais

1. Dominar os comandos relacionados ao reconhecimento e síntese de voz.

2. Aprender a controlar o LED onboard do UNIHIKER K10.

3. Aprender a controlar um ventilador conectado ao UNIHIKER K10.

Lista de Materiais

Hardware:

HARDWARE LIST
1 UNIHIKER K10
1 Cabo USB-C
1 Módulo de motor DC 130
1 Cabo PH2.0-3P

2. Software:

Software de Programação Gráfica Mind+ (Versão mínima exigida: V1.8.1 RC1.0)

 

 

Uso Básico do Software Mind+

1. Abra o Mind+ e alterne para o modo offline.

 

 

2. Carregar o UNIHIKER K10: Com base nas etapas anteriores, clique em "Extensão", localize o módulo "UNIHIKER K10" em "Placa" e clique para adicioná-lo. Após clicar em "Voltar", você encontrará o UNIHIKER K10 na "Área de Comandos", completando assim o carregamento do dispositivo.

 

 

3. Conectar o UNIHIKER K10: Primeiramente, é necessário utilizar um cabo USB para conectar o UNIHIKER K10 ao computador.

 

 

Em seguida, após clicar em "Conectar Dispositivo", selecione "COM-UNIHIKER K10" para estabelecer a conexão.

 

 

 

Observação: O nome do dispositivo pode variar entre diferentes unidades UNIHIKER K10, mas todos terminam com K10.

No Windows 10/11, o UNIHIKER K10 não requer instalação de drivers. Entretanto, para o Windows 7, é necessária a instalação manual do driver: https://www.unihiker.com/wiki/K10/faq/#high-frequency-problem

 

 

Prática Hands-on

Vamos colocar a mão na massa! Começaremos acordando o reconhecimento de voz, depois controlaremos o interruptor da luz por voz, adicionaremos a síntese de voz e finalmente controlaremos o ventilador para completar a funcionalidade de casa inteligente.

 

Tarefa 1: Despertar o Reconhecimento de Voz

Nesta seção, aprenderemos como ativar a funcionalidade de reconhecimento de voz.

 

Tarefa 2: Controle de Voz para o Interruptor de Luz

Aqui, aprenderemos como adicionar palavras de comando ao módulo de reconhecimento de voz para controlar o ligar e desligar das luzes.

 

Tarefa 3: Adicionar Controle do Ventilador

Nesta parte, conectaremos um atuador externo — um ventilador — ao UNIHIKER K10 e habilitaremos o controle por voz para ligar e desligar o ventilador.

 

 

Tarefa 1: Acordar o Reconhecimento de Voz

Para economizar recursos, o módulo de reconhecimento de voz entra em modo de espera ao iniciar. Vamos aprender a inicializar e despertar o reconhecimento de voz.

 

1. Entenda o reconhecimento de voz

O reconhecimento de voz envolve dois passos: despertar e reconhecer. Você deve primeiro dizer a palavra de ativação “Hi Telly” ou “Jarvis” para despertar o sistema, antes de entrar no modo de reconhecimento do comando de voz. Pronúncias aproximadas também funcionam.

 

2. Escreva o programa

Passo 1: Primeiro, encontre o comando "Configurar reconhecimento de fala" na etiqueta Inteligência Artificial na seção UNIHIKER K10 (conforme mostrado na imagem abaixo) e, em seguida, arraste-o para o início do programa principal. Este é um comando de inicialização que alterna para o módulo de reconhecimento de voz.

 

O tempo de ativação refere-se ao intervalo em milissegundos (ms) entre o momento em que o módulo é ativado e o momento em que ele entra novamente no modo de suspensão.

 

 

Observação: 1s = 1000ms. Para uma introdução detalhada ao comando de reconhecimento de voz, consulte o Centro de conhecimento.

 

Em seguida, precisamos fazer uma avaliação quando o reconhecimento de voz é ativado. Se estiver ativado, atualizaremos a imagem e o texto exibidos; caso contrário, mostraremos o texto e a imagem padrão.

 

PASSO 2: Na seção UNIHIKER K10, encontre o comando "O estado atual do reconhecimento de fala está em modo de despertar?" sob o rótulo Artificial Intelligence. Arraste-o após a seção “if” da instrução "se...então...senão".

 

 

Passo 3: Adicione comandos para mostrar texto e imagem ao acordar e, caso contrário, mostrar a imagem e texto padrão.

 

 

Observação: Para uma introdução detalhada aos comandos do cartão TF, consulte a Lição 3 do tutorial - Reprodutor de música portátil K10.

 

PASSO 4: Combine o programa e adicione-o ao comando "repita sempre" do programa principal para garantir que a verificação de ativação seja realizada continuamente.

 

Neste ponto, concluímos o programa para ativação por reconhecimento de voz. O programa completo é o seguinte:

 

 

3. Execute o programa

PASSO 1: Verifique e certifique-se de que o UNIHIKER K10 está conectado ao Mind+ e carregue o programa editado no dispositivo.

 

 

PASSO 2: Diga “Oi, Telly” e observe que o texto e a imagem na tela mudam.

 

 

 

Tarefa 2: Controle de Voz para a Luz

Na Tarefa 2, aprenderemos como adicionar palavras de comando para controlar o estado ligado/desligado dos LEDs RGB integrados. Existem três LEDs RGB localizados na parte inferior da parte traseira da placa de controle principal. Use seus números de série para especificar qual LED RGB controlar. Os números de série e as posições dos LEDs RGB são mostrados na imagem abaixo.

 

 

1. Escreva o programa

PASSO 1: Na categoria K10, sob o rótulo Inteligência Artificial, encontre o comando "Adicionar comando de fala ID comando". Em seguida, arraste-o para a área de script e adicione a palavra de comando acender a luz. A palavra de comando deve ser escrita em Pinyin, com espaços separando as sílabas. Recomenda-se usar de 2 a 5 sílabas.

 

 

Observação: para uma introdução detalhada ao comando de palavra de comando, consulte o Centro de Conhecimento.

 

Em seguida, precisamos realizar uma verificação. Quando a palavra de comando "turn on the light" for detectada, execute a ação relacionada — ligar a luz.

 

PASSO 2: Na categoria K10, encontre o comando "Comando de fala ID 0 detectado?" e arraste-o para um comando “se”.

 

 

PASSO 3: Após detectar a palavra de comando "turn on the light", precisamos controlar o LED RGB para ligar e exibir uma imagem de emoji. Na categoria K10, encontre a etiqueta Controle de LED e, em seguida, encontre o comando "Definir brilho do LED para" "Sinal luminoso". Arraste-o para a instrução If. Ao mesmo tempo, adicione o comando de exibição de imagem relevante.

 

Para o comando Exibir cor, para simplificar, altere o número da lâmpada para "Tudo (-1)".

 

 

Observação: para uma introdução detalhada aos comandos de controle de LED, consulte o Knowledge Garden.

 

Neste ponto, concluímos a adição da palavra de comando "turn on the light".

 

PASSO 4: Arraste um novo comando Adicionar palavra de comando e modifique seu ID para 1. Seguindo as etapas do PASSO 2 e PASSO 3, adicione a palavra de comando "turn off the light". Em seguida, arraste e adicione o comando desligar a luz.

 

 

PASSO 5: Mescle com o programa de ativação por reconhecimento de voz da Tarefa 1.

 

Observação: A detecção das duas palavras de comando e a verificação de ativação por reconhecimento de voz são paralelas em lógica. Elas devem ser conectadas sequencialmente, não aninhadas umas nas outras.

 

 

Neste ponto, o programa foi concluído. O programa completo é mostrado na figura abaixo.

 

 

 

2. Execute o programa

PASSO 1: Conecte o UNIHIKER K10 e carregue o programa.

 

PASSO 2: Diga “Hi, Telly” para entrar no estado de ativação. Diga "turn on the light" e observe as luzes LED na parte traseira da placa K10 acenderem. Diga "turn off the light" e observe as luzes apagarem.

 

 

Tarefa 3: Adicionar controle do ventilador

Como assistente doméstico inteligente, ele não deve controlar apenas as luzes, mas também gerenciar outros aparelhos. Nesta tarefa final, adicionaremos um ventilador com motor CC para permitir o funcionamento do ventilador controlado por voz.

 
1. Conexão do hardware

Conecte o ventilador com motor CC ao pino P0 do UNIHIKER K10 usando um fio de conexão de 3 pinos.

 

 

 

Agora que a configuração do hardware está pronta, vamos prosseguir para a parte de programação para controlar o ventilador usando comandos de voz.

 

2. Escreva o programa

PASSO 1: Adicione palavras de comando. Semelhante ao PASSO 2 e PASSO 3, adicione as palavras de comando "Turn on the fan" e "Turn off the fan" ao módulo de reconhecimento de voz. Observação: modifique os números de identificação para 2 e 3; as palavras de comando devem estar na forma pinyin.

 

 

PASSO 2: Adicione comandos de controle do ventilador. O ventilador com motor DC é semelhante à luz LED. Ao controlar o ventilador, defina o pino para o nível baixo para desligar o ventilador e para o nível alto para ligá-lo.

 

Portanto, precisamos encontrar o comando "Configurar o pino digital como saída" na guia Operações do pino na categoria K10 e arrastá-lo para a área de script.

 

Em seguida, modifique o comando de acordo com o comportamento de ligar/desligar do ventilador e conecte-o sob a instrução de execução da ETAPA 1.

 

 

 

PASSO 3: Adicione a imagem e a síntese de voz correspondentes e, em seguida, integre com o programa principal.

 

 

Neste ponto, concluímos a conexão do programa. Abaixo está a referência para o programa completo.

 

 

3. Execute o programa

PASSO 1: Conecte o UNIHIKER K10 e carregue o programa.

 

PASSO 2:

Diga "Hi, Telly" para entrar no estado de ativação.

Diga "Turn on the fan" e observe o seguinte:

• O ventilador começa a girar.

Diga "Turn off the light" e observe o seguinte:

• O ventilador para de girar.

 

 

Centro de Conhecimento

1. Comandos de Reconhecimento de Voz

 

2. Comandos de Controle de LED

 

 

Isso aí! Você acaba de criar um sistema de automação residencial por voz usando o UNIHIKER K10. Demais, né? Isso prova que IA e IoT já estão ao alcance de quem quer aprender!

 

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