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智能管家(原型)

最近研究物联网相关的东西,做了个小原型,称它为智能管家,能用语音控制设备以及手机APP控制设备。先看看结构图:功能描述:目前为止,用到的设备主要就是ESPDuino。ESPDuin

最近研究物联网相关的东西,做了个小原型,称它为智能管家,能用语音控制设备以及手机APP控制设备。

先看看结构图:

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功能描述:


  1. 通过语音控制器,说话,比如说出“帮我开灯”,led灯就量,或者说出“把这个灯给关了”,led灯就灭了

  2. 手机APP上有手动开关来控制led灯的亮和灭

  3. 支持全国范围覆盖,既不能局限于家里的LAN

目前为止,用到的设备主要就是ESPDuino。

ESPDuino:WIFI+Arduino

相关:


  1. ESP8266-01/ESP-01虽然很便宜但是用起来很麻烦,所以弃用

  2. Arduino Yun/Tian虽然功能强大,但是太贵700、800的节奏,弃用(不过这2个是带操作系统的,linino,基于openwrt)

  3. ESPDuino: 不带OS,集成WIFI功能,方便还便宜,大概40左右

 分别来介绍下,分为:


  1. OneNet部分

  2. 手机APP部分

  3. 语音控制器部分

  4. ESPDuino执行部分


OneNet部分:

这里我们的主要工作是建立设备,记录下api_key,产品Id这些,并且我们使用的是MQTT协议进行通信(在产品定义中有)(需要新建产品以及新建设备2个步骤)

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 手机APP部分

由于不会app开发,并且onenet提供了简单的app平台,因此就用onenet的来做,如下,新增一个应用后进入设计app界面:

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上图中代表,此时点击 ON button就会下发指令到设备espduino,并且指令为   开灯  字符串, OFF button则为指令  关灯  字符串。

然后保存,需要在手机上看的话,需要安装onenet的app,需要自己找找,最终效果截图:

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手机app部分也算完工了,很简陋,但是能控制就好。

语音控制器部分

这个部分分成了2个部分:语音解析文本及命令解析、命令下发;

语音解析文本及命令解析程序:

用的是讯飞语音api,c代码,我是用MFC做了个GUI程序,把demo代码嵌进去,把文本解析成相应的命令,如“开灯”、“关灯”

命令下发程序:

接收MFC发来的命令,比如“开灯”、“关灯”,然后调用onenet的api来下发指令到设备

这部分是用C#做的,因为有很方便的现成的库,很容易的几行代码就搞定

由于MFC比较复杂,这部分的我就截几段我认为关键的代码吧:

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 MFC代码:

static void show_result(char *string, char is_over)
{
COORD orig, current;
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO info;
HANDLE w = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
GetConsoleScreenBufferInfo(w, &info);
current = info.dwCursorPosition;
if (current.X == last_pos.X && current.Y == last_pos.Y) {
SetConsoleCursorPosition(w, begin_pos);
}
else {
/* changed by other routines, use the new pos as start */
begin_pos = current;
}
if (is_over)
SetConsoleTextAttribute(w, FOREGROUND_GREEN);
//printf("Result: [ %s ]\n", string);
printf(string);
if (is_over)
{
CString s = CString(string);
//AfxMessageBox(LPCTSTR(s));
HWND m_hWnd = pFrame->m_hWnd;//->GetMainWnd()->m_hWnd;
SetDlgItemText(m_hWnd, IDC_STATIC, LPCTSTR(s));
SetDlgItemText(m_hWnd, IDC_STATIC_ACTION, LPCTSTR(s));
CString cmd = CString("C:\\Users\\Danny\\Desktop\\research\\Windows_iat1220_5c82a0db\\samples\\mqtt-publish\\bin\\Debug\\mqtt-publish.exe ");
if(s.Find(_T("开"))>=0&& s.Find(_T("灯")) >= 0)
cmd += "开灯";
else if (s.Find(_T("关")) >= 0 && s.Find(_T("灯")) >= 0)
cmd += "关灯";
else
cmd += "UNKNOWN";
USES_CONVERSION;
LPCSTR lpcstr = (LPCSTR)T2A(cmd);
WinExec(lpcstr, SW_HIDE);


//PostMessage(pFrame->GetMainWnd()->m_hWnd, WM_MY_MESSAGE, NULL, NULL);
}

if (is_over)
SetConsoleTextAttribute(w, info.wAttributes);
GetConsoleScreenBufferInfo(w, &info);
last_pos = info.dwCursorPosition;
}  

 上面的mqtt-publish.exe就是C#写的下发指令到设备的程序,核心代码:

static void Main(string[] args)
{
if (args.Length == 0)
return;
string cmd = args[0];
SendCmdRequest request = new SendCmdRequest();
request.CmdCOntent= cmd;
request.DeviceID = 520355898;
request.IsByte = true;
request.Protocol = Scheme.HTTP;
DefaultOneNETClient client = new DefaultOneNETClient("api.heclouds.com", "vYKWEtx7jELTP2V4o=s1NgE1EdA=");
var respOnse=client.Execute(request);
Console.WriteLine(response.Body);
}

C#很简单,红色部分是需要根据自己的onenet来改的,需要对应上,用到的nuget库:

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ESPDuino部分

花费的时间最多的地方是这个部分,其次是MFC部分

#include
#include
#include
const char *ssid = "你的wifi name";
const char *password = "你的wifi密码";
const char* mqtt_server = "183.230.40.39";
const char* mqtt_device_id="520355898";
const char* mqtt_product_id="223168";
const char* mqtt_api_key="vYKWEtx7jELTP2V4o=s1NgE1EdA=";
WiFiClient client;
PubSubClient mqttClient(client);
long lastMsg = 0;
char msg_buf[200];
char dataTemplete[]="{\"kq\":%d}";
char msgJson[75];
char debug_buf[200];
int i;
unsigned short json_len=0;
uint8_t* packet_p;
uint8_t debug_buffer_start_index = 0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(BUILTIN_LED, OUTPUT);
delay(10);
WifiConnected();
initMQTT();
}
void initMQTT()
{
mqttClient.setServer(mqtt_server, 6002);
mqttClient.connect(mqtt_device_id,mqtt_product_id,mqtt_api_key);
mqttClient.setCallback(callback);
}
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived [");
Serial.print(topic);
Serial.print("] ");
for (int i = 0; i Serial.print((char)payload[i]);
}
Serial.println();
String s_payload=String((char *)payload).substring(0, length);
Serial.println(s_payload);
//开灯命令?
if (s_payload.equals("关灯")||s_payload.equals("\"关灯\"")) {
digitalWrite(BUILTIN_LED, LOW);
} else if (s_payload.equals("开灯")||s_payload.equals("\"开灯\"")){
digitalWrite(BUILTIN_LED, HIGH);
}
}
void reconnect() {
// Loop until we‘re reconnected
while (!mqttClient.connected()) {
Serial.print("Attempting MQTT connection...");

if (mqttClient.connect(mqtt_device_id,mqtt_product_id,mqtt_api_key)) { //One net user name as product ID , and password as APIKey
Serial.println("connected");
// Once connected, publish an announcement...
mqttClient.publish("outTopic", "hello world");
// ... and resubscribe
mqttClient.subscribe("inTopic");
} else {
Serial.print("failed, rc=");
Serial.print(mqttClient.state());
Serial.println(" try again in 5 seconds");
// Wait 5 seconds before retrying
delay(5000);
}
}
}
void loop() {
if (!mqttClient.connected()) {
reconnect();
}
mqttClient.loop();
long now = millis();
if (now - lastMsg > 2000) {
lastMsg = now;
int kqValue=analogRead(A0);

snprintf(msgJson,sizeof(msgJson),dataTemplete,kqValue);
json_len=strlen(msgJson); //packet length count the end char ‘\0‘
msg_buf[0]=char(0x03); //palyLoad packet byte 1, one_net mqtt Publish packet payload byte 1, type3 , json type2
msg_buf[1]=char(json_len>>8); //high 8 bits of json_len (16bits as short int type)
msg_buf[2]=char(json_len&0xff); //low 8 bits of json_len (16bits as short int type)
// snprintf(msg_buf+3,40,dataTemplete,value);
memcpy(msg_buf+3,msgJson,strlen(msgJson));
msg_buf[3+strlen(msgJson)] = 0;
Serial.print("Publish message: ");
Serial.println(msgJson);
mqttClient.publish("$dp",(uint8_t*)msg_buf,3+strlen(msgJson),false);
}
}
void WifiConnected()
{
WiFi.disconnect();
WiFi.mode(WIFI_STA);
Serial.println();
Serial.print("Connecting to");
Serial.println(ssid);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_DISCONNECTED)
{
delay(500);
Serial.print(".");
}
randomSeed(micros());
Serial.println("");
Serial.println("WIFI connected");
Serial.println(WiFi.localIP());
}  

 

至此,可以语音控制和手机控制了。

后续扩展命令会较容易,可以move带C#部分来做,如果觉得语音转文本有不准的地方,目前的想法是通过神经网络来做识别,而不是通过目前的这种很挫的判断办法

 

 OK,完工。

有要代码的就找我发给你。

 

  

 


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这个家伙很懒,什么也没留下!
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