L’avanç tecnològic ha desenvolupat una tècnica d’interfície intel·ligent home-màquina que facilita que els ordinadors, les màquines o els robots funcionin mitjançant les ordres de veu d’un ésser humà sense utilitzar cap sistema d’entrada, com ara teclats o ratolins. Aquesta interfície home-màquina (HMI) es pot aconseguir mitjançant reconeixement de veu mòduls. En aquest article, analitzarem els mòduls de reconeixement de veu juntament amb el seu procediment de treball i les seves aplicacions.
Mòdul de veu
Mòdul de reconeixement de veu
El reconeixement de veu és una tècnica que facilita un entorn natural i convenient interfície home-màquina mitjançant el mòdul de reconeixement de veu. Extreu i analitza les funcions de veu de persones lliurades a una màquina o ordinador mitjançant el micròfon. La tècnica de reconeixement de veu es classifica en molts tipus segons diferents criteris, com ara l'abast dels usuaris, una sèrie de paraules utilitzades per al reconeixement, la naturalitat de parlar. Si el nivell de reconeixement de veu supera el 95%, només s’utilitzarà pràcticament el reconeixement de veu.
Principi de treball del mòdul de reconeixement de veu
HM2007 és un sol xip CMOS mòdul de reconeixement de veu. Es tracta d’un circuit integrat a gran escala frontal analògic amb xip amb processos de control del sistema d’anàlisi de veu, reconeixement de veu i reconeixement de veu. HM2007 es pot operar en dos modes: mode manual i mode de control de la CPU.
Diagrama de pins HM2007
En el mode d'operació manual, el mòdul de reconeixement de veu HM2007 s'utilitza per construir un sistema de reconeixement senzill mitjançant la connexió de components com un teclat, una memòria SRAM de memòria de 8 Kbyte i altres components. Si l’alimentació està engegada, l’HM2007 inicia un procés d’inicialització i, si el pin WAIT és L, l’HM2007 comprova la memòria externa: 8 Kbyte SRAM, si és perfecta o no. Però, si WAIT és H, l'HM2007 ometrà el procés de comprovació de la memòria. Després d’aquest procés d’inicialització, l’HM2007 passa al mode de reconeixement. En el mode de reconeixement, si el pin WAIT és H, l'HM2007 està preparat per acceptar la veu i comença el procés de reconeixement. Si el pin WAIT és L, l'HM2007 no accepta la veu que s'ha de reconèixer. A continuació, entrenar nous patrons netejant patrons entrenats són les dues operacions realitzades mitjançant tecles de funció: TRN i CLR. Tots els patrons de l'HM2007 es poden esborrar introduint la tecla numèrica 99 i prement CLR.
En el mode de funcionament del control de la CPU, es proporcionen diverses funcions com ara RECOG, TRAIN, RESULT, UPLOAD, DOWNLOAD, RESET del mòdul de reconeixement de veu HM2007. De manera similar al mode d’operació manual, en aquest mode també s’encenen, es reconeixen, entrenen, resulten, carreguen, descarreguen i restableixen les operacions segons diferents criteris.
Aplicacions del mòdul de reconeixement de veu
Vehicle robotitzat controlat per veu
Kit de projecte de vehicle robotitzat controlat per veu
Un vehicle robòtic controlat per veu amb un sistema de reconeixement de veu a llarga distància està dissenyat per ser controlat mitjançant una interfície home-màquina i ordres de veu per a les operacions remotes del vehicle robot. An Microcontrolador 8051 s'utilitza juntament amb un mòdul de reconeixement de veu o mòdul de reconeixement de veu per aconseguir l'operació desitjada. La direcció del moviment del vehicle robotitzat es pot controlar mitjançant ordres de veu o botons policials. Les comandes de veu les envia la RF des de l'extrem transmissor cap a l'extrem receptor. Així, el vehicle robotitzat es mou cap endavant, cap enrere, cap a l’esquerra o cap a la dreta en funció de les ordres que rep el receptor.
Esquema de blocs del transmissor del vehicle robotitzat controlat per veu
Aquest moviment del vehicle robotitzat en una direcció específica es pot controlar mitjançant dos motors que estan interfaciats amb el microcontrolador de la sèrie 8051. Transmissor de RF converteix les ordres mitjançant una tecla de commutació o ordres de veu que es converteixen en dades digitals codificades per obtenir un abast acceptable (fins a 200 metres) des del vehicle robotitzat. Les dades codificades rebudes al circuit receptor es descodifiquen per enviar-les a un altre microcontrolador per accionar motors de CC mitjançant el controlador IC del motor per controlar la direcció i el moviment dels motors mitjançant les dades descodificades de les ordres de veu.
Diagrama de blocs del receptor del vehicle robotitzat controlat per veu
Aquest vehicle robotitzat controlat per veu amb projectes de reconeixement de veu de llarga distància es pot integrar amb un Tecnologia DTMF que facilita el control del vehicle robotitzat mitjançant un telèfon mòbil. Aquesta tecnologia DTMF proporciona una comunicació de molt llarg abast en comparació amb la tecnologia de RF; per tant, els vehicles robòtics es poden controlar remotament a una distància molt llarga.
Circuit de gravació i reproducció de veu
ABR 9301 IC
ABR 9301 IC
APR 9301 IC consta de 28 pins i memòria flash no volàtil. Facilita l'enregistrament de cicles de 100 K i emmagatzematge de memòria durant uns 100 anys. Només es requereixen 5V de baixa tensió i 25mA de corrent per al funcionament normal del circuit integrat APR 9301.
Funcionament del circuit de gravació i reproducció de veu
APR 9301 IC funciona enregistrament i reproducció de veu operacions. L'operació d'enregistrament es pot realitzar mitjançant la recepció de senyals de veu mitjançant un micro condensador de bona qualitat (de qualsevol tipus) connectat als 17 i 18 pins d'un circuit integrat. Si tanquem l’interruptor S1, es pot iniciar el mode de gravació per enregistrar fàcilment un missatge de veu durant 20-30 segons. Com a indicació de la gravació del LED connectat al pin 25 de l'APR 9301 IC parpellejarà sempre que el pin L 27 estigui connectat a terra.
Circuit de gravació i reproducció de veu
Després de completar 20 cicles amb l'última memòria, el procés d'enregistrament finalitza automàticament canviant el valor d'una resistència R1 connectada als pins 6 i 7 de l'IC APR 9301. Es pot obtenir una durada màxima de gravació de 20 segons, 24 segons i 30 segons canviant els valors de la resistència R1 per 52K, 67K i 89K, respectivament.
La secció d’entrada es silencia automàticament durant el mode de reproducció. Si l’interruptor S2 està tancat, des de l’inici dels missatges gravats vindrà un missatge de l’altaveu. Si es completen les funcions de gravació o reproducció, l'APR 9301 IC entrarà en mode d'espera.
Aquest circuit es pot acumular en un PCB comú. Soldeu la base IC APR 9301 amb cura de manera que no s’hagi de produir cap curtcircuit entre els pins del circuit integrat. Comproveu el circuit després de muntar-lo al PCB i, a continuació, connecteu l’IC a la base IC. Abans de donar una font d'alimentació al circuit, comproveu de prop les connexions dels pins. Regulador de 5 volts La font d'alimentació basada en IC s'utilitza per donar una font d'alimentació al circuit. S'utilitza un altaveu de 2 polzades-8 ohms de bona qualitat per obtenir un so clar. La gravació es pot fer prement el commutador S1. Els senyals sonors (Speech o Music) són captats pel micròfon i es passen a l’IC on els senyals de veu s’emmagatzemen a les cel·les de memòria. Si tanquem l’interruptor S2, s’inicia la reproducció i podem escoltar el missatge gravat a través de l’altaveu.
El mòdul de reconeixement de veu es pot utilitzar en moltes aplicacions, com ara per controlar els sistemes d'avions mitjançant comandes de veu dels pilots, per controlar el cotxe de rodes motoritzat mitjançant multiprocessador activat per veu, etc. Si esteu interessats en conèixer el projectes elèctrics i electrònics basat en el mòdul de reconeixement de veu, podeu contactar amb nosaltres publicant els vostres comentaris a la secció de comentaris següent.
Crèdits fotogràfics:
- ABR 9301 IC electroschematics
- HM 2007 emartee
