fayaduino Uno開發板實作：如何使用語音聲控控制燈號程式

許多五、六年級生是否還記得五燈獎的節目，如果我們可以透過語音直接控制亮燈，那就太完美的設計了。所以這次是利用App Inventor 2如何建立透過語音直接控制亮燈程式，來完成我們的心願。

首先，我們在App Inventor 2程式模塊編輯畫面之中，開立一個新專案: 『BT_Talk_Speech_Light』。

▲開新專案-BT_Talk_Speech_Light

拉出左邊紅框的『ListPictker』(選藍芽裝置用) =>即拉出選擇藍芽通訊模組的元件。

▲拉出選擇藍芽通訊模組的元件

拉出左邊紅框顯示用的『Label』物件。

▲語音顯示文字

拉出左邊紅框顯示啟動語音辨視鈕『Button』物件。

▲啟動語音辨視鈕

拉出左邊紅框顯示的語音辨視元件『Speech Reconizer』。

▲拉出語音辨視元件

拉出左邊紅框顯示的藍芽傳輸元件『BlueTooth Client』。

▲拉出藍芽傳輸元件

編修程式，請點選右邊的紅框區『Blocks』按鈕。

▲切換程式設計模式

在App Inventor 2的程式編輯區，建立初始化變數，點選左圖紅框的『Variables』。

▲初始化變數

為了建全的系統，並進行系統初始化，在紅框的『Screen1.initialize』建立敘述。

▲系統初始化

在『ListPicker1.BeforePicking』建立敘述。

▲設定選取藍芽之系統已配對知藍芽內容

在點選藍芽裝置『ListPicker1』下，撰寫『判斷選到藍芽裝置後連接選取藍芽裝置』在『ListPicker1.AfterPicking』建立敘述。

▲選取藍芽後-啟動藍芽傳輸功能

在按下『Button1』下，撰寫『啟動語音辨視按紐程式』，在『Button1.Click』建立敘述。

▲啟動語音辨視按鈕程式

先行建立『Work0程序』、『Work9程序』，主要傳輸給Arduino開發板端所有燈全滅與全亮的命令碼。

▲全燈熄滅與亮起程式

另先行建立『Work1程序~Work8』程序，主要傳輸給Arduino開發板端亮一個燈到八個燈的命令碼。

▲點1_8燈亮起來程式

在語音辨識完成後，根據回傳的字句，判斷其含那一個亮燈的資訊，則傳送那一個命令碼。

▲根據語音辨識傳送命令碼程式

如表所示，我們在語音辨識完成後，根據回傳的字句，判斷其含那一個亮燈的資訊，則傳送那一個命令碼。

表格 1 燈號命令與相應程序對照表

呼叫程序	命令碼	工作內容
Work0	0	所有的燈全滅
Work9	9	所有的燈全亮
Work1	1	亮第一個燈
Work2	2	亮第二個燈
Work3	3	亮第三個燈
Work4	4	亮第四個燈
Work5	5	亮第五個燈
Work6	6	亮第六個燈
Work7	7	亮第七個燈
Work8	8	亮第八個燈

Arduino亮燈

由於此次使用多個Leds，所以我們使用『fayalab nugget 8 LED module』，仍只需要一塊fayaduino Uno開發板、USB下載線、8 LED module (產品網址：http://www.fayalab.com/kit/801-nu0004nu )。

如圖所示，這個實驗我們需要用到的實驗硬體1.fayalab UNO、 2.USB 下載線、3.fayalab nugget 8 LED module：

▲ fayaduino Uno

▲USB 下載線

▲fayalab nugget 8 LED module

如何連接『fayalab nugget 8 LED module』，請參考接腳表，進行電路組立。

表用手機語音辨視驅動燈號接腳表

fayalab nugget 8 LED module		Aruino 開發板接腳
D0		Arduino Uno digital Pin 2
D1		Arduino Uno digital Pin 3
D2		Arduino Uno digital Pin 4
D3		Arduino Uno digital Pin 5
D4		Arduino Uno digital Pin 6
D5		Arduino Uno digital Pin 7
D6		Arduino Uno digital Pin 8
D7		Arduino Uno digital Pin 9

藍芽模組(HC-05)	Arduino 開發板
VCC	Arduino Uno +5V
GND	Arduino Uno GND
TX	Arduino Uno digitalPin 11
RX	Arduino Uno digitalPin 12

我們遵照前面所述，將fayaduino Uno開發板的驅動程式安裝好之後，並完成電路的連接，完成後如圖所示之用手機語音辨視驅動燈號接腳實際組裝圖。

▲用手機語音辨視驅動燈號接腳實際組裝圖

我們遵照上述，將fayaduino Uno開發板的驅動程式安裝好之後，我們打開Arduino 開發板的開發工具：Sketch IDE整合開發軟體，撰寫一段程式，如表所示之8 LED module測試程式一，並將之編譯後上傳到Arduino開發板。

表用手機語音辨視驅動燈號測試程式一

用手機語音辨視驅動燈號測試程式一(BT_Talk_Speech_Light)

#include <SoftwareSerial.h> // 引用程式庫

#define LedPinD0 2

#define LedPinD1 3

#define LedPinD2 4

#define LedPinD3 5

#define LedPinD4 6

#define LedPinD5 7

#define LedPinD6 8

#define LedPinD7 9

#define ascStart 48

char getdata ; // 儲存接收資料的變數

// 定義連接藍牙模組的序列埠

SoftwareSerial BT(11, 12); // 接收腳, 傳送腳

void setup() {

pinMode(LedPinD0 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD1 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD2 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD3 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD4 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD5 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD6 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

pinMode(LedPinD7 , OUTPUT) ; // set Button pin as input data

Serial.begin(9600); // 與電腦序列埠連線

Serial.println("BT is ready!");

// 設定藍牙模組的連線速率

// 如果是HC-05，請改成38400

BT.begin(9600);

allLightOn() ;

delay(1000);

allLightOff() ;

}

void loop() {

getdata = '@';

// 若收到藍牙模組的資料，則送到「序列埠監控視窗」

if (BT.available()) {

getdata = BT.read();

Serial.print(getdata, HEX);

}

if (getdata == '0')

{

allLightOff() ;

}

if (getdata == '9')

{

allLightOn() ;

}

if (getdata == '1')

{

digitalWrite(LedPinD0, HIGH) ;

}

if (getdata == '2')

{

digitalWrite(LedPinD1, HIGH) ;

}

if (getdata == '3')

{

digitalWrite(LedPinD2, HIGH) ;

}

if (getdata == '4')

{

digitalWrite(LedPinD3, HIGH) ;

}

if (getdata == '5')

{

digitalWrite(LedPinD4, HIGH) ;

}

if (getdata == '6')

{

digitalWrite(LedPinD5, HIGH) ;

}

if (getdata == '7')

{

digitalWrite(LedPinD6, HIGH) ;

}

if (getdata == '8')

{

digitalWrite(LedPinD7, HIGH) ;

}

if (getdata == 'T')

{

delay(1000);

}

void allLightOn()

{

digitalWrite(LedPinD0, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD1, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD2, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD3, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD4, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD5, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD6, HIGH) ;

digitalWrite(LedPinD7, HIGH) ;

}

void allLightOff()

{

digitalWrite(LedPinD0, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD1, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD2, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD3, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD4, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD5, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD6, LOW) ;

digitalWrite(LedPinD7, LOW) ;

}

範例原始碼網址：https://github.com/brucetsao/Arduino_FayaNUGGET

網友可以看到本次實驗- 用手機語音辨視驅動燈號測試程式一結果畫面，如圖所示，我們可以使用手機、平板，用語音辨視來驅動燈號。

▲用手機語音辨視驅動燈號測試程式一結果畫面

整合手機測試

如何在手機或平板上執行App Inventor 2程式，如圖所示，我們直接顯示測試程式的主畫面。

▲使用手機進行點燈主畫面

先選擇『SelectBT』來選擇藍芽裝置。

▲點選選取藍芽鈕

會出現手機、平板中已經配對好的藍芽裝置，我們可以選擇手機、平板中已經配對好

的藍芽裝置。

▲選取藍芽裝置

如果藍芽配對成功，正確連接您選擇的藍芽裝置後，則會進入通訊模式的主畫面，這時後我們參考圖示紅框處，按下『Speak』按紐，驅動語音辨視鈕。

▲按下語音輸入鈕

如圖所示，系統會驅動手機、平板的語音辨視功能，使用者此時就可以輸入『100』的語音。

▲輸入語音畫面

如圖所示，如果語音輸入正確，系統會從手機、平板的語音辨視功能回傳語音轉文字的內容到系統的Label物件顯示出『100』的文字，並將『100』的文字透過藍芽傳輸到Arduino開發板設計的一端。

▲取得語音

如圖所示，我們可以另外輸入『345』的語音，如果語音輸入正確，系統會從手機、平板的語音辨視功能回傳語音轉文字的內容到系統的Label物件顯示出『100』的文字，並將『100』的文字透過藍芽傳輸到Arduino開發板設計的一端，網友可以參考用手機語音辨視驅動燈號測試程式一結果畫面的圖示，我們就驅動第3、4、5的燈號。

▲取得語音二

作者介紹

曹永忠 (Yung-Chung Tsao)：目前為自由作家、台灣資訊傳播學會秘書長，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計，商品攝影及人像攝影。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域，並持續發表作品及相關專業著作。

Email: ，Line ID：dr.brucetsao

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範例原始碼網址：https://github.com/brucetsao/Arduino_FayaNUGGET

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