【開源】非特定人類語音識別控制板——適用于智能家居、遠(yuǎn)程語音點歌系統(tǒng)，遠(yuǎn)程語音機(jī)器人控制等

前言：

       目前智能家居遲遲未能商用的最大原因在于，整個行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，上下游產(chǎn)品無法兼容。行業(yè)缺少一個標(biāo)準(zhǔn)制定者。 10 月 31 日，在“ 2014 騰訊全球合作伙伴大會”上，英特爾聯(lián)合騰訊推出了軟、硬件一體化的智能家庭網(wǎng)關(guān)解決方案，正式宣告布局物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)入智能家居領(lǐng)域。那么，英特爾能否擔(dān)當(dāng)這個標(biāo)準(zhǔn)制定者的角色？它的布局又能否促進(jìn)智能家居商用化的到來？在回答這個問題之前，我給大家介紹一款非特定人類語音識別控制板，該設(shè)備可適用于智能家居、遠(yuǎn)程語音點歌系統(tǒng)、遠(yuǎn)程語音機(jī)器人控制等。

非特定人語音識別控制板介紹：

1. 基于Arduino的語音識別控制板又稱為ASR Board for Arduino，非特定人語音識別交互模塊。（暫時只兼容Ansqi的SD卡）
2. ASR Board 是一款基于Arduino的開源語音識別控制板，該模塊只需要通過上位機(jī)軟件發(fā)送指令即可設(shè)定要識別的關(guān)鍵詞，不需要用戶事先訓(xùn)練和錄音，是一款高效的非特定人語音識別控制模塊。
3. 該模塊每次識別可以設(shè)置35項候選識別句，每個識別句可以是單字，詞組或短句，長度為不超過10個漢字或者38個字節(jié)的拼音串，可由一個系統(tǒng)支持多種場景。（注：關(guān)鍵詞的條數(shù)和關(guān)鍵詞的長度是對立的，若用戶二次開發(fā)也可修改為50項候選識別句，每個識別句可以是單字，詞組或短句，長度為不超過10個漢字或者79個字節(jié)的拼音串）。
4. ASR Board不但可以語音識別還支持播放AD4音頻格式的語音文件，可實現(xiàn)語音交互功能，模塊通過串口可以和Arduino或其他單片機(jī)通訊。模塊將Arduino空閑的數(shù)字口和模擬口預(yù)留出來方便進(jìn)行二次開發(fā)，模塊還支持xbee和APC220無線模塊，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程語音控制。
5. 注意：該產(chǎn)品使用時需要外接供電才能正常工作。
   

非特定人語音識別控制板實物展示：

非特定人語音識別控制板技術(shù)參數(shù)：

• Digital I/O 數(shù)字輸入/輸出端3~7（支持外部電源供電）。
• Analog 模擬輸入4~7
• 主控芯片：ATMEGA328
• 采用Arduino FTDI或USB Serial Light Adapter下載器下載程序。
• 支持XBee 無線數(shù)傳模塊
• 支持APC220無線數(shù)傳模塊。
• 支持外部麥克風(fēng)輸入和線路輸出。
• 支持播放AD4音頻格式
• 硬件選擇Arduino UNO
• 輸入電壓：6~12V DC，推薦使用7.5V電源適配器或7.4V鋰電池。
• 尺寸：長57mm× 寬47mm

ASR 非特定人類語音識別控制板涉及到的重要技術(shù)資料：
    語音識別模塊LD3320介紹及開發(fā)應(yīng)用：https://www.waveshare.net/wiki/LD3320_Board
    APC220無線數(shù)傳模塊購買及開發(fā)應(yīng)用：https://www.dfrobot.com.cn/goods-235.html
    語音芯片WTV020介紹：https://www.w1999c.com/yuying_show.asp?productid=24...
    WTV020更多資料下載：https://www.w1999c.com/xiaz.asp?BigClassID=38
    XBEE-PRO開發(fā)套件介紹：https://www.doc88.com/p-697306843405.html
    美國DIGI公司的XBee模塊無線通訊實驗：http://m.xujingxiang.cn/zhang700309/blog/12-08/2840...

工作模式
ASR Board有三個工作模式：循環(huán)模式，口令模式和按鍵模式。工作模式通過ASR Board軟件進(jìn)行修改：

1. 循環(huán)模式：循環(huán)語音識別。當(dāng)D14燈亮起（ASR Board V2.1為D13）為進(jìn)入語音識別狀態(tài)，用戶可立即說出設(shè)定好的關(guān)鍵詞給控制板識別。
2. 口令模式：例程中以“準(zhǔn)備”為口令觸發(fā)命令，若用戶想修改為別的口令可在程序中的二維數(shù)組sRecog中將“zhun bei”替換即可（為口令觸發(fā)模式的效果更好，建議口令觸發(fā)命令的關(guān)鍵詞設(shè)置為長一點或者添加垃圾關(guān)鍵詞來降低誤識別率）。當(dāng)口令觸發(fā)后，有個提示語音來說明口令已經(jīng)觸發(fā)，當(dāng)D14燈亮起（ASR Board V2.1為D13）為進(jìn)入語音識別狀態(tài)，直到識別到關(guān)鍵詞退出語音識別狀態(tài)，再繼續(xù)等待口令觸發(fā)命令。
3. 按鍵模式：在此模式下單擊ASR Board 軟件上的“按鍵觸發(fā)”按鈕或者在控制板的D3端（ASR Board V2.1為D4）接上按鈕模塊（需要使用到程序中被屏蔽的程序段）按下按鈕，當(dāng)D14燈亮起（ASR Board V2.1為D13）為進(jìn)入語音識別狀態(tài)，直到識別到關(guān)鍵詞退出語音識別狀態(tài)，再繼續(xù)等待按鍵觸發(fā)。

注：當(dāng)ASR Board重新上電后和上電前使用的工作模式和波特率是相同的（當(dāng)前的工作模式和波特率有語音提示，若剛上電未聽到提示，可按以下控制板上“RST”的按鈕），在按鍵模式時，需要利用ASR Board軟件 “觸發(fā)模式”按鈕重新設(shè)置為按鍵模式使觸發(fā)按鈕起作用，或者使用程序中被屏蔽的程序再次下載到控制板，在D3口（ASR Board V2.1為D4）接上按鍵模塊可正常使用。

在“模擬LED”功能中只設(shè)置了循環(huán)模式。

應(yīng)用場景

       電磁爐/微波爐/洗衣機(jī)/智能家電操作，導(dǎo)航儀，MP3/MP4，數(shù)碼像框，機(jī)頂盒/彩電遙控器，智能玩具/對話玩具，PMP/游戲機(jī)，自動售貨機(jī)，地鐵自動售票機(jī)，導(dǎo)游機(jī)，樓宇電視的廣告點播，照明系統(tǒng)的聲控

ASR Board與Arduino的應(yīng)用

內(nèi)容：
ASR Board識別到關(guān)鍵詞“開燈”或“關(guān)燈”后通過無線數(shù)傳到 Arduino Duemilanove 328控制器來控制LED。
材料：

• ASR Board 一個
• Arduino Duemilanove 328 一個
• Arduino APC220 USB無線數(shù)傳 一套
• Arduino紅色LED發(fā)光模塊 一個
• Arduino傳感器擴(kuò)展板V5 一個
• Arduino FTDI程序下載器 一個

ASR Board演示代碼（在不同工作模式下語音控制LED）: