أدى التقدم التكنولوجي إلى تطوير تقنية ذكية للواجهة بين الإنسان والآلة تسهل تشغيل أجهزة الكمبيوتر أو الآلات أو الروبوتات باستخدام الأوامر الصوتية للإنسان دون استخدام أي أنظمة إدخال ، مثل لوحات المفاتيح أو الماوس. يمكن تحقيق واجهة الإنسان والآلة (HMI) باستخدام التعرف على الصوت الوحدات. في هذه المقالة ، سنناقش وحدات التعرف على الصوت جنبًا إلى جنب مع إجراءات العمل والتطبيقات الخاصة بهم.

وحدة الصوت

وحدة التعرف على الصوت

التعرف على الصوت هو تقنية تسهل عملية طبيعية ومريحة واجهة الإنسان والآلة باستخدام وحدة التعرف على الصوت. يستخرج ويحلل الميزات الصوتية للإنسان التي يتم تسليمها إلى آلة أو كمبيوتر من خلال الميكروفون. يتم تصنيف تقنية التعرف على الصوت إلى أنواع عديدة بناءً على معايير مختلفة مثل نطاق المستخدمين ، وعدد من الكلمات المستخدمة للتعرف ، وطبيعية التحدث. إذا كان مستوى التعرف على الصوت أكثر من 95٪ ، فسيتم استخدام التعرف على الصوت فقط عمليًا.

مبدأ العمل لوحدة التعرف على الصوت

HM2007 عبارة عن شريحة واحدة CMOS وحدة التعرف على الصوت. إنها دائرة متكاملة واسعة النطاق أمامية تناظرية على الرقاقة مع تحليل الصوت والتعرف على الكلام وعمليات التحكم في نظام التعرف على الصوت. يمكن تشغيل HM2007 في وضعين: الوضع اليدوي ووضع التحكم في وحدة المعالجة المركزية.

“ثلاثة مفتاح رمي قطب واحد ”

مخطط دبوس HM2007

في الوضع اليدوي للتشغيل ، يتم استخدام وحدة التعرف على الصوت HM2007 لبناء نظام التعرف البسيط عن طريق توصيل مكونات مثل لوحة المفاتيح وذاكرة SRAM بذاكرة 8 كيلو بايت ومكونات أخرى. في حالة تشغيل الطاقة ، يبدأ HM2007 في عملية التهيئة ، وإذا كان رقم التعريف الشخصي WAIT هو L ، فإن HM2007 يتحقق من الذاكرة الخارجية: 8Kbyte SRAM - سواء كانت مثالية أم لا. ولكن ، إذا كان WAIT هو H ، فسيتم تخطي عملية فحص الذاكرة بواسطة HM2007. بعد عملية التهيئة هذه ، ينتقل HM2007 إلى وضع التعرف. في وضع التعرف ، إذا كان دبوس الانتظار هو H ، فسيكون HM2007 جاهزًا لقبول الصوت وبدء عملية التعرف. إذا كان رقم التعريف الشخصي WAIT هو L ، فإن HM2007 لا يقبل الصوت المراد التعرف عليه. ثم تدريب أنماط جديدة عن طريق مسح الأنماط المدربة هما العمليتان اللتان يتم إجراؤهما باستخدام مفاتيح الوظائف: TRN و CLR. يمكن مسح جميع الأنماط الموجودة في HM2007 عن طريق إدخال مفتاح الرقم 99 والضغط على CLR.

في وضع التشغيل للتحكم في وحدة المعالجة المركزية ، يتم توفير العديد من الوظائف مثل RECOG و TRAIN و RESULT و UPLOAD و DOWNLOAD و RESET لوحدة التعرف على الصوت HM2007 في هذا الوضع. على غرار الوضع اليدوي للتشغيل ، في هذا الوضع ، يتم أيضًا التشغيل ، والتعرف ، والتدريب ، والنتيجة ، والتحميل ، والتنزيل ، وإعادة الضبط وفقًا لمعايير مختلفة.

تطبيقات وحدة التعرف على الصوت

مركبة روبوتية يتم التحكم فيها بالصوت

مجموعة مشروع السيارة الآلية التي يتم التحكم فيها بالصوت

تم تصميم مركبة آلية تعمل بالتحكم الصوتي مع نظام التعرف على الكلام لمسافات طويلة بحيث يتم التحكم فيها باستخدام واجهة بين الإنسان والآلة وأوامر صوتية لعمليات التشغيل عن بُعد للمركبة الآلية. ان 8051 متحكم تستخدم مع وحدة التعرف على الصوت أو وحدة التعرف على الكلام لتحقيق العملية المطلوبة. يمكن التحكم في اتجاه حركة السيارة الآلية باستخدام الأوامر الصوتية أو أزرار الضغط. يتم إرسال الأوامر الصوتية بواسطة التردد اللاسلكي من طرف الإرسال باتجاه الطرف المستقبل. وبالتالي ، تتحرك السيارة الآلية في اتجاهات للأمام أو للخلف أو لليسار أو لليمين بناءً على الأوامر التي يتلقاها جهاز الاستقبال.

مخطط كتلة جهاز الإرسال للمركبة الروبوتية التي يتم التحكم فيها بالصوت

هذه الحركة من مركبة آلية في اتجاه محدد يمكن التحكم فيه باستخدام محركين متصلين بالميكروكونترولر سلسلة 8051. الارسال RF يحول الأوامر عن طريق الضغط على مفتاح التبديل أو الأوامر الصوتية التي يتم تحويلها إلى بيانات رقمية مشفرة لفائدة النطاق المقبول (حتى 200 متر) من السيارة الآلية. يتم فك تشفير البيانات المشفرة المستلمة في دائرة الاستقبال ليتم إرسالها إلى متحكم آخر لقيادة محركات التيار المستمر باستخدام محرك IC للتحكم في اتجاه وحركة المحركات باستخدام البيانات التي تم فك تشفيرها للأوامر الصوتية.

“من الرقمية إلى نظرية المحول التناظري ”

مخطط كتلة جهاز الاستقبال للمركبة الروبوتية التي يتم التحكم فيها بالصوت

يمكن دمج هذه السيارة الآلية التي يتم التحكم فيها بالصوت مع مشاريع التعرف على الكلام لمسافات طويلة مع تقنية DTMF يسهل التحكم في السيارة الآلية باستخدام الهاتف الخلوي. توفر تقنية DTMF اتصالاً بعيد المدى جدًا مقارنة بتقنية التردد اللاسلكي - وبالتالي يمكن التحكم في المركبات الآلية عن بُعد من مسافة طويلة جدًا.

دائرة التسجيل والتشغيل الصوتي

أبريل 9301 إيك

أبريل 9301 إيك

يتكون APR 9301 IC من 28 دبوسًا وذاكرة فلاش غير متطايرة. يسهل تسجيل دورات 100K وتخزين الذاكرة لحوالي 100 عام. مطلوب فقط الجهد المنخفض 5V و 25mA من التيار للتشغيل العادي للدائرة المتكاملة APR 9301.

عمل دائرة التسجيل والتشغيل الصوتي

APR 9301 IC ينفذ تسجيل الصوت وتشغيله عمليات. يمكن إجراء عملية التسجيل عن طريق استقبال إشارات صوتية باستخدام ميكروفون مكثف عالي الجودة (من أي نوع) متصل بـ 17 و 18 دبوسًا في دائرة متكاملة. إذا أغلقنا المفتاح S1 ، فيمكن بدء وضع التسجيل لتسجيل رسالة صوتية بسهولة لمدة 20-30 ثانية. كمؤشر على تسجيل LED المتصل بالطرف 25 من APR 9301 IC سوف يومض طالما أن L pin 27 مؤرض.

دائرة التسجيل والتشغيل الصوتي

“تحويل 110 فولت إلى 220 فولت بدون محول ”

بعد الانتهاء من 20 دورة مع الذاكرة الأخيرة ، تنتهي عملية التسجيل تلقائيًا عن طريق تغيير قيمة المقاوم R1 المتصل بالدبابيس 6 و 7 من APR 9301 IC. يمكن الحصول على فترات تسجيل قصوى تبلغ 20 ثانية و 24 ثانية و 30 ثانية عن طريق تغيير قيم المقاوم R1 لتصبح 52K و 67K و 89K على التوالي.

يتم كتم صوت قسم الإدخال تلقائيًا أثناء وضع التشغيل. إذا كان المفتاح S2 مغلقًا ، فستظهر رسالة من السماعة من بداية الرسائل المسجلة. في حالة اكتمال وظائف التسجيل أو التشغيل ، سيدخل APR 9301 IC في وضع الاستعداد.

يمكن أن تتراكم هذه الدائرة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور مشترك. قم بلحام قاعدة APR 9301 IC بعناية بحيث لا يحدث أي تقصير بين دبابيس الدائرة المتكاملة. تحقق من الدائرة بعد تجميعها على PCB ، ثم قم بتوصيل IC في قاعدة IC. قبل إعطاء مصدر الطاقة للدائرة ، تحقق عن كثب من وصلات الدبوس. 5-volt منظم يستخدم مزود الطاقة القائم على IC لإمداد الطاقة للدائرة. يتم استخدام مكبر صوت عالي الجودة مقاس 2 بوصة و 8 أوم للحصول على صوت واضح. يمكن التسجيل بالضغط على المفتاح S1. يتم التقاط إشارات الصوت (الكلام أو الموسيقى) بواسطة الميكروفون ويتم تمريرها إلى IC حيث يتم تخزين الإشارات الصوتية في خلايا الذاكرة. إذا أغلقنا المفتاح S2 ، فسيبدأ التشغيل ويمكننا سماع الرسالة المسجلة من خلال مكبر الصوت.

يمكن استخدام وحدة التعرف على الصوت في العديد من التطبيقات مثل التحكم في أنظمة الطائرات باستخدام الأوامر الصوتية للطيارين ، والتحكم في السيارة ذات العجلات الآلية باستخدام المعالجات الصوتية المتعددة ، وما إلى ذلك. إذا كنت مهتمًا بمعرفة معلومات عن مشاريع كهربائية وإلكترونية استنادًا إلى وحدة التعرف على الصوت ، يمكنك التواصل معنا من خلال نشر تعليقاتك في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة: