Vooruitgang in technologie heeft een intelligente mens-machine-interfacetechniek ontwikkeld die het mogelijk maakt computers, machines of robots te bedienen met behulp van de spraakopdrachten van een mens zonder gebruik te maken van invoersystemen, zoals toetsenborden of muis. Deze mens-machine-interface (HMI) kan worden bereikt met Spraakherkenning modules. In dit artikel bespreken we de spraakherkenningsmodules samen met hun werkprocedure en toepassingen.
Spraakmodule
Spraakherkenningsmodule
Spraakherkenning is een techniek die een natuurlijk en gemakkelijk maakt mens-machine interface met behulp van de spraakherkenningsmodule. Het extraheert en analyseert spraakfuncties van mensen die via de microfoon aan een machine of computer worden geleverd. De stemherkenningstechniek is ingedeeld in vele typen op basis van verschillende criteria, zoals de omvang van de gebruikers, een aantal woorden dat wordt gebruikt voor herkenning, de natuurlijkheid van spreken. Is het spraakherkenningsniveau meer dan 95%, dan wordt alleen de spraakherkenning praktisch gebruikt.
Werkingsprincipe van de spraakherkenningsmodule
HM2007 is een enkele chip CMOS spraakherkenningsmodule. Het is een on-chip analoog front-end grootschalig geïntegreerd circuit met besturingsprocessen voor spraakanalyse, spraakherkenning en spraakherkenning. HM2007 kan in twee modi worden bediend: handmatige modus en CPU-besturingsmodus.
HM2007 Pin Diagram
In de handmatige modus wordt de spraakherkenningsmodule HM2007 gebruikt om een eenvoudig herkenningssysteem te bouwen door componenten zoals een toetsenbord, SRAM met 8 Kbyte geheugen en andere componenten aan te sluiten. Als de stroom is ingeschakeld, start de HM2007 een initialisatieproces en als de WAIT-pin L is, controleert de HM2007 het externe geheugen: 8Kbyte SRAM - of het perfect is of niet. Maar als de WAIT H is, wordt het geheugencontroleproces overgeslagen door de HM2007. Na dit initialisatieproces gaat de HM2007 naar de herkenningsmodus. Als in de herkenningsmodus de WAIT-pin H is, is de HM2007 klaar om de stem te accepteren en begint het herkenningsproces. Als de WAIT-pin L is, accepteert de HM2007 de stem die moet worden herkend niet. Het trainen van nieuwe patronen door het wissen van getrainde patronen zijn de twee bewerkingen die worden uitgevoerd met behulp van functietoetsen: TRN en CLR. Alle patronen in de HM2007 kunnen worden gewist door cijfertoets 99 in te voeren en op CLR te drukken.
In de CPU-besturingsmodus zijn er verschillende functies zoals HERKEN, TRAIN, RESULTAAT, UPLOAD, DOWNLOAD, RESET-functies van de spraakherkenningsmodule HM2007 in deze modus. Net als bij een handmatige bedieningsmodus, worden in deze modus ook aanzetten, herkennen, trainen, resulteren, uploaden, downloaden en resetten uitgevoerd op basis van verschillende criteria.
Toepassingen van spraakherkenningsmodule
Spraakgestuurd robotvoertuig
Spraakgestuurde projectkit voor robotvoertuigen
Een spraakgestuurd robotvoertuig met een spraakherkenningssysteem op lange afstand is ontworpen om te worden bestuurd met behulp van een mens-machine-interface en spraakopdrachten voor de bediening op afstand van het robotvoertuig. Een 8051 microcontroller wordt samen met een spraakherkenningsmodule of spraakherkenningsmodule gebruikt om de gewenste handeling te realiseren. De richting van de beweging van het robotvoertuig kan worden bestuurd met spraakopdrachten of drukknoppen. De spraakopdrachten worden door de RF verzonden van het verzendende einde naar het ontvangende einde. Het robotvoertuig beweegt dus vooruit, achteruit, naar links of naar rechts op basis van de opdrachten die door de ontvanger worden ontvangen.
Zenderblokschema van spraakgestuurd robotvoertuig
Deze beweging van de robotvoertuig in een specifieke richting kan worden bestuurd met behulp van twee motoren die zijn gekoppeld aan de 8051-serie microcontroller. RF-zender converteert de commando's met een druk op de schakelaar of spraakcommando's die worden omgezet in gecodeerde digitale gegevens ten behoeve van het acceptabele bereik (tot 200 meter) van het robotvoertuig. De gecodeerde gegevens die worden ontvangen op het ontvangercircuit worden gedecodeerd om te worden verzonden naar een andere microcontroller voor het aandrijven van gelijkstroommotoren met behulp van een motorstuur-IC voor het besturen van de richting en beweging van de motoren met behulp van de gedecodeerde gegevens van de spraakopdrachten.
Ontvanger blokschema van spraakgestuurd robotvoertuig
Dit spraakgestuurde robotvoertuig met spraakherkenningsprojecten over lange afstanden kan worden geïntegreerd met een DTMF-technologie dat vergemakkelijkt de besturing van het robotvoertuig met behulp van een mobiele telefoon. Deze DTMF-technologie biedt een zeer lange-afstandscommunicatie in vergelijking met de RF-technologie - dus robotvoertuigen kunnen op afstand worden bestuurd vanaf een zeer lange afstand.
Spraakopname en afspeelcircuit
APR 9301 IC
APR 9301 IC
APR 9301 IC bestaat uit 28 pinnen en niet-vluchtig flash-geheugen. Het vergemakkelijkt de opname van 100K cycli en geheugenopslag gedurende ongeveer 100 jaar. Alleen laagspanning 5V en 25mA stroom is vereist voor de normale werking van de APR 9301 geïntegreerde schakeling.
Werking van het spraakopname- en afspeelcircuit
APR 9301 IC presteert spraakopname en afspelen operaties. Opname kan worden uitgevoerd door spraaksignalen te ontvangen met behulp van een condensatormicrofoon van goede kwaliteit (van welke soort dan ook) die is aangesloten op de 17 en 18 pinnen van een geïntegreerd circuit. Als we de schakelaar S1 sluiten, kan de opnamemodus worden gestart om eenvoudig een spraakbericht gedurende 20-30 seconden op te nemen. Als indicatie van de opname LED aangesloten op pin 25 van APR 9301 IC zal knipperen zolang L pin 27 geaard is.
Spraakopname en afspeelcircuit
Na het voltooien van 20 cycli met het laatste geheugen, wordt het opnameproces automatisch beëindigd door de waarde te veranderen van een weerstand R1 die is aangesloten op de pinnen 6 en 7 van de APR 9301 IC. Een maximale opnametijd van 20 seconden, 24 seconden en 30 seconden kan worden verkregen door de waarden van de weerstand R1 te veranderen in respectievelijk 52K, 67K en 89K.
Het invoergedeelte wordt automatisch gedempt tijdens de afspeelmodus. Als de schakelaar S2 gesloten is, komt er een bericht van de spreker vanaf het begin van de opgenomen berichten. Als de opname- of afspeelfuncties zijn voltooid, gaat de APR 9301 IC in een stand-bymodus.
Dit circuit kan worden verzameld op een gemeenschappelijke printplaat. Soldeer de APR 9301 IC-basis zorgvuldig zodanig dat er geen kortsluiting mag optreden tussen de pinnen van de geïntegreerde schakeling. Controleer het circuit nadat u het op de printplaat hebt gemonteerd en sluit vervolgens het IC aan op de IC-basis. Controleer de pinverbindingen nauwkeurig voordat u het circuit van stroom voorziet. 5-volt regelaar IC-gebaseerde voeding wordt gebruikt om het circuit van stroom te voorzien. Een 2-inch-8-ohm luidspreker van goede kwaliteit wordt gebruikt om een helder geluid te krijgen. Er kan worden opgenomen door op de schakelaar S1 te drukken. De geluidssignalen (spraak of muziek) worden opgevangen door de microfoon en worden doorgegeven aan de IC waar de spraaksignalen worden opgeslagen in de geheugencellen. Als we de schakelaar S2 sluiten, begint het afspelen en kunnen we het opgenomen bericht via de luidspreker horen.
De spraakherkenningsmodule kan in veel toepassingen worden gebruikt, zoals voor het besturen van de vliegtuigsystemen met spraakopdrachten van de piloten, voor het besturen van een gemotoriseerde wielauto met behulp van een spraakgestuurde multiprocessor, enzovoort. Als u meer wilt weten over het elektrische en elektronische projecten op basis van de spraakherkenningsmodule, dan kunt u ons benaderen door uw opmerkingen in het commentaargedeelte hieronder te plaatsen.
Fotocredits:
- APR 9301 IC elektroschema's
- HM 2007 emartee
