SpeakUp click sau cum să te înţelegi fără stres cu lampa?

3 OCTOMBRIE 2014

În ultimii ani, se tot observă o dezvoltare ultrarapidă a utilizării electronicii. În acelaşi timp, suntem participanţi activi la acest proces,

într-adevăr, motorul acestui întreg progres este nevoia umană. Un exemplu perfect al schimbărilor care au loc sub ochii noştri îl reprezintă evoluţia modului de comunicare între om şi maşină (dispozitiv) – cea ce în limba engleză se numeşte “Human Interface” (interfață umană).

Autor: Ing. Paweł Sióda, Transfer Multisort Elektronik

În depozite sunt montate dispozitive echipate cu panouri complexe de operare, cu zeci de butoane şi comutatoare, care necesită manipulare de către utilizatori instruiţi. Actualmente, relaţia constructor-electronică, de care se ţine cont pentru utilizarea precisă şi facilă a “Human Interface” încă din etapa de proiectare a aplicaţiilor, devine o cerinţă a momentului. Ecranele LCD color, mari, grafice, cu ecran tactil şi cu funcţia “multitouch” (identificarea simultană a mai multor puncte de atingere şi deplasarea lor) sunt acum deja ceva obişnuit. Este greu de imaginat un smartphone lipsit de această soluţie. În dispozitivele

Figura 1

electronice de larg consum se pot întâlni, de asemenea, elementele de comenzi vocale (de ex. la formarea unui număr pe telefonul personal, la care sunăm, sau la programarea pentru navigare a dispozitivului GPS).
Introducerea unei inter­feţe audio în aplicaţie implică, de obicei, un volum mare de muncă al constructorului. Semna­lul transmis către dispozi­tiv sub formă de unde sonore trebuie să fie transformat într-un semnal electric, care, la rândul său, este filtrat şi eşan­tionat, pentru a forma un semnal digital, supus unor diverse trans­for­mări, fiind comparat cu un model înregistrat anterior şi, în cele din urmă, interpretat de dispozitiv. În acest scop, se foloseşte la toate microcontrolerele de semnale complexe (procesoarele), utilizând în propriul soft un număr de biblioteci şi codecuri audio. Se pare totuşi că există soluţii datorită cărora acest efort poate fi redus semnificativ.
Un exemplu al unei astfel de soluţii este micuţa placă SpeakUp click (MIKROE-1534), dezvoltată de firma MikroElektronika (Figura 1). Este folosită pentru recunoaşterea comenzilor vocale.

Caracteristicile care o disting sunt următoarele:
• Configurare uşoară (cu ajutorul software-ului gratuit şi intuitiv);
• Posibilitatea de a recunoaşte 200 de comenzi pentru o durată de timp de maximum 5 secunde, indiferent de limba în care au fost date;
• Viteză mare de procesare;
• Capacitatea de a lucra ca un dispozitiv de sine stătător sau ca parte a unui sistem mai complex.
Placa este construită pe baza unui microcontroler de 32-biţi cu un nucleu ARM Cortex-M4 STM32 F415RG (1024 kB Flash, 192 kB RAM, 168 MHz). Pe placă avem acces direct la 12 linii programabile de intrare-ieşire I/O, care, de exemplu, pot fi folosite pentru a controla releele. În plus, pe placă se mai află popularul codec audio stereo VS1053, un microfon electret cu parametri buni, 3 LED-uri de semnalizare şi 2 butoane. De asemenea, mai este elementul micro-B USB, care permite conectarea plăcii la calculatorul PC, un jack audio 3,5mm, care oferă posibilitatea conexiunii microfonului din interior, un conector JTAG pentru depanarea (debugging) microcontrolerului sau un conector microBUS, care a fost derivat de la microcontroler la interfaţa externă USB sau UART (Figura 2).

Figura 2

Simplitatea plăcii de expansiune SpeakUp este dată de conţinutul firmware-ului microcontrolerului. Recunoaşterea comenzilor vocale este realizată pe baza algoritmului DTW (Dynamic Time Warping), cu ajutorul căruia este măsurată similitudinea dinamică (suprapunere în timp) între cele două evenimente (în acest

caz semnalele electrice). Cei interesaţi pot citi mai multe detalii despre algoritmi folosind resursele de pe Internet şi Wikipedia.
Semnalul acustic primit şi procesat electric de microfon este pre-procesat de codecul VS1053, iar apoi interpretat de algoritmul DTW implementat în microcontroler. După acest proces, în funcţie de modul selectat, microcontrolerul poate schimba în mod direct starea oricăreia dintre cele 12 linii disponibile I/O (lucrează ca un dispozitiv de sine stătător) sau trimite mai departe o interpretare a semnalului primit (comunicare) prin intermediul interfeţei USB sau UART.
Comenzile de înregistrare şi atribuirea unei acţiuni (activitate) specifice acestora este foarte simplă datorită utilizării software-ului gratuit (Figura 3).

Figura 3

Figura 4

Secvenţa de funcţionare a programului este următoarea:
*comentariu – puteţi utiliza graficul din manualul de utilizare (punctul 8.1, pagina 13).
• Se conectează placa la calculator prin intermediul cablului USB (SpeakUp este recunoscut ca un dispozitiv HID, fără a fi nevoie de instalarea unor drivere dedicate).
• Se porneşte aplicaţia, după care:
a) Se lansează un nou proiect.
b) Se adaugă o nouă comandă la proiect (există o listă).
c) Se înregistrează acea comandă cu posibilitatea ascultării ei şi repetării în caz de nevoie.
d) Se atribuie o acţiune (activitate) specifică la comandă şi se revine la punctul b ori se trece la punctul e.
e) Se salvează proiectul creat în memoria microcontrolerului de pe placă.

Există, de asemenea, posibilitatea de verificare a calibrării plăcii în funcţie de nivelul zgomotului ambiental, toleranţa semnalului recepţionat sau limi­tarea timpului de emitere a comenzii în optimizarea resurselor utilizate ale microcontrolerului. Există, de asemenea, posibilitatea denumirii propriilor linii individuale I/O (pin) cu scopul de a le face mai uşor de identificat (Figura 4).

Exemple de aplicaţii ale plăcii SpeakUp click pentru:
• Controlul vocal al iluminatului, controlul accesului (uşi, ferestre), operarea aparatelor AGD.

• Înlocuirea dispozitivelor de control care utilizează emiţătoare pe infraroşu (control de la distanţă) cu cele cu comandă vocală (bineînţeles, cu ajutorul unor elemente suplimentare).
• Oriunde în situaţiile în care aveţi mâinile ocupate şi singura opţiune este vocea noastră.
Persoanele interesate se pot adresa pentru modulul SpeakUp click pe pagina producătorului ( www.mikroe.com/click/speakup) sau o pot achiziţiona (ca şi alte produse din oferta MikroElektronika) de la distribuitorul oficial al firmei MikroElektronika – Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

Pentru mai multe detalii:

Transfer Multisort Elektronik s.r.l.
Str. B.P. Haşdeu nr. 8, Timişoara
Tel.: +40 356467401
Fax: +40 356467400
www.tme.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre