這款《多功能語(yǔ)音小車(chē)》,是筆者參加慶科跟阿里云聯(lián)合舉辦的《萬(wàn)物有聲機(jī)器人大賽》的作品,采用亞博智能的Micro bit智能小車(chē)套件為載體,搭載了慶科MXPVT-VBS7100語(yǔ)音套件,接入了阿里云平臺(tái),用戶可以通過(guò)語(yǔ)音指令,讓Micro bit執(zhí)行相關(guān)的動(dòng)作,比如:?
通過(guò)ASR指令開(kāi)燈、關(guān)燈之類(lèi)的動(dòng)作;?
通過(guò)ASR指令,語(yǔ)音讓小車(chē)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指定步數(shù);?
或者讓小車(chē)進(jìn)入自動(dòng)循跡模式,秒變成一款自動(dòng)循跡小車(chē)等;?
也可以通過(guò)紅外遙控遠(yuǎn)程打開(kāi)AI開(kāi)關(guān),讓小車(chē)播放云端音樂(lè),講故事等。?
該項(xiàng)目主要定位在青少年編程教學(xué):?
將慶科的這款語(yǔ)音套件與micro bit結(jié)合起來(lái),通過(guò)在編程中增加語(yǔ)音互動(dòng),來(lái)增加青少年學(xué)習(xí)編程的樂(lè)趣。?
通過(guò)自己組裝、改裝小車(chē),DIY小車(chē)軌道,改裝電路等,提高青少年的動(dòng)手能力、想象能力、創(chuàng)造能力;?
通過(guò)邊學(xué)習(xí),邊娛樂(lè)的方式,讓初學(xué)者在不知不覺(jué)中,輕松掌握更多的專業(yè)知識(shí),提高編程能力;?
編程、娛樂(lè)相結(jié)合,閑暇時(shí)間還可以用來(lái)聽(tīng)音樂(lè)、聽(tīng)故事,讓更多的青少年遠(yuǎn)離游戲、愛(ài)上編程。
這個(gè)項(xiàng)目用到的主要物品如下所示:
整個(gè)項(xiàng)目的硬件框圖如下圖所示:
接下來(lái),我們就開(kāi)始來(lái)動(dòng)手制作吧,首先,我們來(lái)做一個(gè)迷宮式的軌道:
選擇一個(gè)大一點(diǎn)的紙皮,鋪成一個(gè)比較大的屏幕,作為軌道的底部(這是為了能讓軌道隨處移動(dòng),保證平面);
將其他紙皮全部剪成相同的高度,并用熱熔膠槍將紙皮粘起來(lái)(DIY一把膠槍打天下);
在底部鋪滿白色的A4打印紙(實(shí)測(cè)沒(méi)有鋪紙循跡效果也是比較滿意);
用黑色膠帶,在白色A4紙上鋪成一個(gè)軌道形狀;
最終,做成的效果如下圖所示:
小車(chē)上用來(lái)控制AI按鍵的繼電器是在某寶上購(gòu)買(mǎi)的5V繼電器模塊,同時(shí)對(duì)3.3V的應(yīng)用也是兼容的:
繼電器的引腳定義如下圖所示,根據(jù)引腳定義,正確連線,并將繼電器用熱熔膠槍固定到小車(chē)底部:
Micro bit小車(chē)套件與慶科的MXPVT-VBS7100語(yǔ)音套件通過(guò)TTL串口進(jìn)行連接,其中,Micro bit小車(chē)上的接口如下圖所示:
慶科MXPVT-VBS7100語(yǔ)音套件的TTL接口如下圖所示:
慶科MXPVT-VBS7100語(yǔ)音套件整體連接如下圖所示:
至此,所有的硬件連接就完成了,接下來(lái),我們來(lái)看下整個(gè)項(xiàng)目的軟件流程圖:
從上面軟件流程圖中我們可以看到,整個(gè)軟件部分分成了三個(gè)主要功能,即小車(chē)的三種玩法:循跡模式、口令模式和休閑模式。
上電后,語(yǔ)音提示“開(kāi)機(jī)成功”,并且將當(dāng)前工作模式設(shè)置成“休閑模式”,操作員可通過(guò)ASR語(yǔ)音指令切換三種模式中的任意一種。
其中,循跡模式,主要是小車(chē)在自行設(shè)計(jì)的軌道上按照黑線一直往前跑;
口令模式,則是通過(guò)ASR語(yǔ)音指令,讓小車(chē)在迷宮式的軌道上,前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指定步數(shù),從起點(diǎn)順利跑到終點(diǎn),每條ASR指令完成都有語(yǔ)音返回提示,人機(jī)交互性更好。
休閑模式有兩種玩法:
一是簡(jiǎn)單的ASR語(yǔ)音指令,讓小車(chē)執(zhí)行簡(jiǎn)單的動(dòng)作,比如開(kāi)燈、關(guān)燈之類(lèi),且每條ASR指令完成都有語(yǔ)音返回提示,人機(jī)交互性更好。
另一種玩法是通過(guò)一個(gè)遙控器的上、下鍵來(lái)控制一個(gè)繼電器的開(kāi)合,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)AI按鍵的控制,使得操作員可以不用每次都去按語(yǔ)音套件上的AI按鍵,同樣能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離AI互動(dòng)。
通過(guò)這些互動(dòng)玩法,可以培養(yǎng)編程者的動(dòng)手能力、思考能力、解決問(wèn)題的能力等,從而提高編程者的編程能力。
整個(gè)項(xiàng)目的編程部分,分為語(yǔ)音模塊編程和小車(chē)編程,語(yǔ)音模塊編程比較簡(jiǎn)單,直接定義ASR指令即可,詳細(xì)的ASR指令如下所示:
前進(jìn)
AT+ASRADD=qian jin yi bu,10
AT+ASRADD=qian jin liang bu,11
AT+ASRADD=qian jin san bu,12
AT+ASRADD=qian jin si bu,13
AT+ASRADD=qian jin wu bu,14
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=前進(jìn)完成
后退
AT+ASRADD=hou tui yi bu,15
AT+ASRADD=hou tui liang bu,16
AT+ASRADD=hou tui san bu,17
AT+ASRADD=hou tui si bu,18
AT+ASRADD=hou tui wu bu,19
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=后退完成
左轉(zhuǎn)
AT+ASRADD=zuo zhuan yi bu,20
AT+ASRADD=zuo zhuan liang bu,21
AT+ASRADD=zuo zhuan san bu,22
AT+ASRADD=zuo zhuan si bu,23
AT+ASRADD=zuo zhuan wu bu,24
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=左轉(zhuǎn)完成
右轉(zhuǎn)
AT+ASRADD=you zhuan yi bu,25
AT+ASRADD=you zhuan liang bu,26
AT+ASRADD=you zhuan san bu,27
AT+ASRADD=you zhuan si bu,28
AT+ASRADD=you zhuan wu bu,29
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=右轉(zhuǎn)完成
加速
AT+ASRADD=jia su,30
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=加速完成
速度過(guò)大提示:AT+TTS=主人,我已經(jīng)加到最大速度了
減速
AT+ASRADD=jian su,31
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=減速完成
速度過(guò)小提示:AT+TTS=主人,太慢了我會(huì)跑不動(dòng)的喲
尋跡模式--小車(chē)自動(dòng)尋跡
AT+ASRADD=xun ji mo shi,32
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=當(dāng)前模式為尋跡模式
口令模式--小車(chē)根據(jù)口令走迷宮
AT+ASRADD=kou ling mo shi,33
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=當(dāng)前模式為口令模式
休閑模式--執(zhí)行其他簡(jiǎn)單動(dòng)作,如:開(kāi)、關(guān)燈,開(kāi)、關(guān)風(fēng)扇,播放音樂(lè)等
AT+ASRADD=xiu xian mo shi,34
----小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=當(dāng)前模式為休閑模式
----開(kāi)機(jī)成功
AT+TTS=開(kāi)機(jī)成功
1 、介紹? :AT+ASRADD=jie shao,35
--------小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=主人你好,我是你的小管家,你可以叫我小麥,我是由一群偉大的工程師研發(fā)出來(lái)的智能機(jī)器人
2 、開(kāi)燈? :AT+ASRADD=kai deng,36
--------小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=開(kāi)燈成功
3 、關(guān)燈? :AT+ASRADD=guan deng,37
--------小車(chē)應(yīng)答:AT+TTS=關(guān)燈成功
小車(chē)部分編程,主要采用的撘積木的方式,串口通信部分用積木不是很好實(shí)現(xiàn),所有直接在JavaScript環(huán)境下做了部分修改,部分代碼如下圖所示:
?
評(píng)論
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