ساخت ربات سخنگو با آردوینو و کتابخانه گفتار

آموزش – پروژه آردوینو – توصیه شده – مقاله های سیسوگ

۱۳۹۸-۰۹-۲۷

4 دقیقه

به نام خداوند جان آفرین، حکیم سخن در زبان آفرین.

شاید تا کنون در اجرای پروژه‌هایتان به این فکر افتاده باشید که چگونه اطلاعات خروجی را به جای نمایش دیداری، به‌صورت گفتاری و مثل یک ربات سخنگو به کاربر خود برسانید. در این قسمت از پروژه های آردوینو شما می‌آموزید که تنها با اضافه کردن یک کتابخانه گفتار و بدون استفاده از ماژول‌های جانبی، قابلیت گفتار را به مدار خود اضافه کنید!

با این آموزش سیسوگ همراه باشید.

در مورد روش‌های متداول تولید صدا در مدار، قبلاً در ابتدای مقاله “اجرای ملودی موسیقی به وسیله آردوینو و بازر (Buzzer)” سیسوگ بحث شده است. با استفاده از کتابخانه‌ای که قرار است در این آموزش معرفی شود، شما می‌توانید از طریق واحدهای تایمر/کانتر داخلی میکروکنترلر و ایجاد فرکانس‌های PWM، حروف، کلمات، عبارات و اعداد انگلیسی از پیش تعریف شده را اجرا نمایید. اضافه کردن کلمات دیگر، همچنین تبدیل و تغییر آن برای زبان فارسی خیلی ارزش ندارد و برای این کار، بهتر است از مقاله نامبرده استفاده کنید. این کتابخانه با فریمورک آردوینو نوشته شده است. همان‌طور که پیش از این هم به آن اشاره شد، آردوینو صرفاً یک برد الکترونیکی نیست، بلکه یک فریمورک است که شما به وسیله آن قادر خواهید بود تا به جز بردهای آردوینو، برای تراشه‌های AVR و خیلی از بردهای الکترونیکی دیگر نیز کد بنویسید. اما با این حال، کدهای نوشته شده به زبان ++C هستند و شما می‌توانید با دانش برنامه نویسی خود، به راحتی آن را برای زبان C نیز ترجمه کنید.

دانلود و نصب کتابخانه گفتار آردوینو

از طریق منوی

Sketch -> Include Libary -> Manage Libaries…

و یا با استفاده از کلید ترکیبی Ctrl+Shift+I قسمت مدیریت کتابخانه‌ (لایبری)های آردوینو را باز کنید.

مدیریت کتابخانه ها در آردوینو

سپس در کادر جستجو، عبارت Talkie را وارد نمایید تا از طریق جستجوی اینترنتی، کتابخانه را پیدا کند. پس از یافتن تاکی، بر روی دکمه install

کلیک کنید تا فرآیند دانلود و نصب کتابخانه گفتار انجام شود.

آپلود کد بر روی آردوینو

حال یک اسکچ جدید باز کرده و کد زیر را در آن پیست کنید. در این برنامه آردوینو از طریق پایه‌ی A0، مقدار ولتاژ ورودی (صفر تا پنج ولت) را اندازه گرفته و سپس مقدار آن را از طریق پایه‌ی شماره 3 پخش می‌نماید.

// Talkie library
// Copyright 2011 Peter Knight
// This code is released under GPLv2 license.

// GaryA 4/2018 Modified const variables to compile in Arduino 1.6 onwards
//
// Now for something a bit more challenging.
//
// Building sentences by program.
//
// The sayNumber() function can say any number under a million by
// building the number from short phrases,
//
// Connect a sensor to Analog 0, and this program will read the sensor voltage.
//

/*
   Voice PWM output pins for different ATmegas:
    ATmega328 (Uno and Nano): non inverted at pin 3, inverted at pin 11.
    ATmega2560: non inverted at pin 6, inverted at pin 7.
    ATmega32U4 (Leonardo): non inverted at pin 10, inverted at pin 9.
    ATmega32U4 (CircuitPlaygound): only non inverted at pin 5.

    As default both inverted and not inverted outputs are enabled to increase volume if speaker is attached between them.
    Use Talkie Voice(true, false); if you only need not inverted pin or if you want to use SPI on ATmega328 which needs pin 11.

    The outputs can drive headphones directly, or add a simple audio amplifier to drive a loudspeaker.
*/

#include <Arduino.h>

#include "Talkie.h"
#include "Vocab_US_Large.h"
#include "Vocab_Special.h"

Talkie voice;

/* Say any number between -999,999 and 999,999 */
void sayNumber(long n) {
  if (n < 0) {
    voice.say(sp2_MINUS);
    sayNumber(-n);
  } else if (n == 0) {
    voice.say(sp2_ZERO);
  } else {
    if (n >= 1000) {
      int thousands = n / 1000;
      sayNumber(thousands);
      voice.say(sp2_THOUSAND);
      n %= 1000;
      if ((n > 0) && (n < 100)) voice.say(sp2_AND);
    }
    if (n >= 100) {
      int hundreds = n / 100;
      sayNumber(hundreds);
      voice.say(sp2_HUNDRED);
      n %= 100;
      if (n > 0) voice.say(sp2_AND);
    }
    if (n > 19) {
      int tens = n / 10;
      switch (tens) {
        case 2: voice.say(sp2_TWENTY); break;
        case 3: voice.say(sp2_THIR_); voice.say(sp2_T); break;
        case 4: voice.say(sp2_FOUR); voice.say(sp2_T);  break;
        case 5: voice.say(sp2_FIF_);  voice.say(sp2_T); break;
        case 6: voice.say(sp2_SIX);  voice.say(sp2_T); break;
        case 7: voice.say(sp2_SEVEN);  voice.say(sp2_T); break;
        case 8: voice.say(sp2_EIGHT);  voice.say(sp2_T); break;
        case 9: voice.say(sp2_NINE);  voice.say(sp2_T); break;
      }
      n %= 10;
    }
    switch (n) {
      case 1: voice.say(sp2_ONE); break;
      case 2: voice.say(sp2_TWO); break;
      case 3: voice.say(sp2_THREE); break;
      case 4: voice.say(sp2_FOUR); break;
      case 5: voice.say(sp2_FIVE); break;
      case 6: voice.say(sp2_SIX); break;
      case 7: voice.say(sp2_SEVEN); break;
      case 8: voice.say(sp2_EIGHT); break;
      case 9: voice.say(sp2_NINE); break;
      case 10: voice.say(sp2_TEN); break;
      case 11: voice.say(sp2_ELEVEN); break;
      case 12: voice.say(sp2_TWELVE); break;
      case 13: voice.say(sp2_THIR_); voice.say(sp2__TEEN); break;
      case 14: voice.say(sp2_FOUR); voice.say(sp2__TEEN); break;
      case 15: voice.say(sp2_FIF_); voice.say(sp2__TEEN); break;
      case 16: voice.say(sp2_SIX); voice.say(sp2__TEEN); break;
      case 17: voice.say(sp2_SEVEN); voice.say(sp2__TEEN); break;
      case 18: voice.say(sp2_EIGHT); voice.say(sp2__TEEN); break;
      case 19: voice.say(sp2_NINE); voice.say(sp2__TEEN); break;
    }
  }
}
void setup() {
  //    voice.doNotUseUseInvertedOutput();
#if defined(CORE_TEENSY)
  pinMode(5, OUTPUT);
  digitalWrite(5, HIGH); //Enable Amplified PROP shield
#endif
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int mili_volt = analogRead(0) * 5.000 / 1.023;
  uint8_t volt = mili_volt / 1000;
  mili_volt -= 1000 * volt;

  Serial.println((String)volt + "." + mili_volt + "(V)");

  if (volt != 0) {
    sayNumber(volt);
    voice.say(sp2_VOLTS);
    voice.say(sp3_AND);
  }

  sayNumber(mili_volt);
  voice.say(sp2_MILLI);
  voice.say(sp2_VOLTS);
  delay(2000);
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

// Talkie library

// This code is released under GPLv2 license.

// GaryA 4/2018 Modified const variables to compile in Arduino 1.6 onwards

// Now for something a bit more challenging.

// Building sentences by program.

// The sayNumber() function can say any number under a million by

// building the number from short phrases,

// Connect a sensor to Analog 0, and this program will read the sensor voltage.

Voice PWM output pins for different ATmegas:

ATmega328 (Uno and Nano): non inverted at pin 3, inverted at pin 11.

ATmega2560: non inverted at pin 6, inverted at pin 7.

ATmega32U4 (Leonardo): non inverted at pin 10, inverted at pin 9.

ATmega32U4 (CircuitPlaygound): only non inverted at pin 5.

As default both inverted and not inverted outputs are enabled to increase volume if speaker is attached between them.

Use Talkie Voice(true, false); if you only need not inverted pin or if you want to use SPI on ATmega328 which needs pin 11.

The outputs can drive headphones directly, or add a simple audio amplifier to drive a loudspeaker.

#include <Arduino.h>

#include "Talkie.h"

#include "Vocab_US_Large.h"

#include "Vocab_Special.h"

Talkie voice;

/* Say any number between -999,999 and 999,999 */

void sayNumber(long n) {

if (n < 0) {

voice.say(sp2_MINUS);

sayNumber(-n);

} else if (n == 0) {

voice.say(sp2_ZERO);

} else {

if (n >= 1000) {

int thousands = n / 1000;

sayNumber(thousands);

voice.say(sp2_THOUSAND);

n %= 1000;

if ((n > 0) && (n < 100)) voice.say(sp2_AND);

}

if (n >= 100) {

int hundreds = n / 100;

sayNumber(hundreds);

voice.say(sp2_HUNDRED);

n %= 100;

if (n > 0) voice.say(sp2_AND);

}

if (n > 19) {

int tens = n / 10;

switch (tens) {

case 2: voice.say(sp2_TWENTY); break;

case 3: voice.say(sp2_THIR_); voice.say(sp2_T); break;

case 4: voice.say(sp2_FOUR); voice.say(sp2_T); break;

case 5: voice.say(sp2_FIF_); voice.say(sp2_T); break;

case 6: voice.say(sp2_SIX); voice.say(sp2_T); break;

case 7: voice.say(sp2_SEVEN); voice.say(sp2_T); break;

case 8: voice.say(sp2_EIGHT); voice.say(sp2_T); break;

case 9: voice.say(sp2_NINE); voice.say(sp2_T); break;

}

n %= 10;

}

switch (n) {

case 1: voice.say(sp2_ONE); break;

case 2: voice.say(sp2_TWO); break;

case 3: voice.say(sp2_THREE); break;

case 4: voice.say(sp2_FOUR); break;

case 5: voice.say(sp2_FIVE); break;

case 6: voice.say(sp2_SIX); break;

case 7: voice.say(sp2_SEVEN); break;

case 8: voice.say(sp2_EIGHT); break;

case 9: voice.say(sp2_NINE); break;

case 10: voice.say(sp2_TEN); break;

case 11: voice.say(sp2_ELEVEN); break;

case 12: voice.say(sp2_TWELVE); break;

case 13: voice.say(sp2_THIR_); voice.say(sp2__TEEN); break;

case 14: voice.say(sp2_FOUR); voice.say(sp2__TEEN); break;

case 15: voice.say(sp2_FIF_); voice.say(sp2__TEEN); break;

case 16: voice.say(sp2_SIX); voice.say(sp2__TEEN); break;

case 17: voice.say(sp2_SEVEN); voice.say(sp2__TEEN); break;

case 18: voice.say(sp2_EIGHT); voice.say(sp2__TEEN); break;

case 19: voice.say(sp2_NINE); voice.say(sp2__TEEN); break;

}

void setup() {

// voice.doNotUseUseInvertedOutput();

#if defined(CORE_TEENSY)

pinMode(5, OUTPUT);

digitalWrite(5, HIGH); //Enable Amplified PROP shield

#endif

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

int mili_volt = analogRead(0) * 5.000 / 1.023;

uint8_t volt = mili_volt / 1000;

mili_volt -= 1000 * volt;

Serial.println((String)volt + "." + mili_volt + "(V)");

if (volt != 0) {

sayNumber(volt);

voice.say(sp2_VOLTS);

voice.say(sp3_AND);

}

sayNumber(mili_volt);

voice.say(sp2_MILLI);

voice.say(sp2_VOLTS);

delay(2000);

}

در این برنامه ابتدا مقدار ولتاژ از پایه‌ی A0 خوانده شده و سپس با استفاده از توابع کتابخانه گفتار، مقدار ولتاژ از طریق پایه شماره 3 آردوینو پخش می‌شود. همچنین مقدار ولتاژ از طریق پورت سریال هم قابل مشاهده است.

تابع sayNumber از کتابخانه گفتار، یک مقدار عددی را به عنوان ورودی دریافت کرده و آن را به‌صورت گفتاری پخش می‌نماید.

تابع say نیز، در ورودی خود یک حرف، کلمه، عدد یا عبارت را دریافت و سپس آن را اجرا می‌نماید. البته این ورودی باید از قبل تعریف شده باشد.

سورس فایل‌های کتابخانه گفتار درمسیر زیر قرار دارند:

https://github.com/ArminJo/Talkie/tree/master/src

اگر از میان فایل‌های کتابخانه، فایل‌هایی که با پیشوند

Vocab_

هستند را باز کنید، می‌توانید لیستی از کلمات از قبل تعریف شده را ببینید و با اضافه کردن فایل هدر (header) مورد نظر به برنامه خود، از آن کلمات استفاده کنید.

همچنین کتابخانه گفتار، مثال‌های زیادی نیز برای اجرا دارد که می‌توانید آن‌ها را از منو زیر در آردوینو اجرا کنید:

File -> Examples -> Talkie

فیلتر و تقویت خروجی

از آنجایی که کتابخانه گفتار آردوینو، خروجی صدا را از طریق ایجاد سیگنال pwm و به فرم مربعی تولید می‌کند، ابتدا باید از یک فیلتر پایین گذر عبور داده شود تا تنها فرکانس صوت و به‌صورت سینوسی باقی بماند. سپس این سیگنال را به مرحله تقویت می‌بریم. در مدار پیشنهادی زیر، ابتدا سیگنال از فیلتر RC عبور کرده و سپس به تقویت کننده با آپ امپ LM386 وارد می‌شود. سپس خروجی را می‌توانید به یک بلندگو متصل کنید.

مدار فیلتر و تقویت صورت از ورودی pwm

صدای ضبط شده از عملکرد مدار

امیدوارم این آموزش نیز برای شما مفید باشد.

اطلاعات

لینک و اشتراک

ساخت ربات سخنگو با آردوینو و کتابخانه گفتار

دانلود و نصب کتابخانه گفتار آردوینو

آپلود کد بر روی آردوینو

فیلتر و تقویت خروجی

صدای ضبط شده از عملکرد مدار

شاید برای شما مفید باشد

ترانزیستور چیست؟ | نحوه کار...

نحوه تولید شکل موج‌های مختلف...

آموزش میکروکنترلر STM32 قسمت دوم:...

Digi Boy

پالت | بازار خرید و فروش قطعات الکترونیک

آیسی | موتور جستجوی قطعات الکترونیک

فروشگاه سیسوگ

سیسوگ فروم | محلی برای پاسخ پرسش‌های شما

نویسنده شو !

نویسنده شو !

پالت | بازار خرید و فروش قطعات الکترونیک

آیسی | موتور جستجوی قطعات الکترونیک

فروشگاه سیسوگ

سیسوگ فروم | محلی برای پاسخ پرسش‌های شما

دیدگاه ها

فاطمه گفت :

Digi Boy گفت :

فاطمه گفت :

Digi Boy گفت :

متین گفت :

Digi Boy گفت :

شروین گفت :

Digi Boy گفت :

تسلا گفت :

Digi Boy گفت :

شهریار گفت :

Digi Boy گفت :

متین گفت :

زئوس Zeus گفت :

شهریار گفت :

Digi Boy گفت :

سبحان گفت :

Digi Boy گفت :

علیرضا گفت :

مهدی احمدی گفت :

Digi Boy گفت :

mahdi گفت :

Digi Boy گفت :

دهقان گفت :

Digi Boy گفت :

Mr.Ahmad گفت :

Digi Boy گفت :

محمد صادق گفت :

Digi Boy گفت :

کامبیز گفت :

Digi Boy گفت :

مسعود گفت :

Digi Boy گفت :

نویسنده شو !

نویسنده شو !

آموزش ها

منو و لینک‌ها

شبکه‌های اجتماعی