ชื่อโปรเจกต์: ระบบอัตโนมัติด้วยการรู้จำเสียงและไมโครคอนโทรลเลอร์

โปรเจกต์นี้เกี่ยวกับการทำให้งานที่ต้องทำด้วยตนเองเป็นอัตโนมัติผ่านการสั่งงานด้วยเสียง งานต่างๆ เช่น การเปิดปิดม่าน การเปิดและปิดล็อคประตู และงานอื่นๆ ที่คล้ายกัน

ผมตัดสินใจสร้างระบบอัตโนมัติด้วยเสียงนี้ขึ้นมาเพื่อทำงานต่างๆ โดยไม่ต้องใช้แรงงานคน

(ผมได้พัฒนาแอปพลิเคชันหนึ่งขึ้นมา ซึ่งเป็นการเปิดปิดม่านด้วยคำสั่งเสียง)

ระบบนี้ยังสามารถนำไปใช้กับงานอื่นๆ ได้อีกด้วย

นี่คือวิธีการทำงาน

อันดับแรก โมดูล Voice recognition จะเชื่อมต่อเข้ากับโมดูล U.S.B –

T.T.L (Transistor–Transistor logic) และโมดูล U.S.B – T.T.L จะ

เชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ต U.S.B การเชื่อมต่อข้างต้นนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ

ฝึกโมดูล Voice recognition ให้รู้จักคำสั่งเสียงของผู้ฝึก (ผู้ใช้)

โมดูลเสียงที่ได้รับการฝึกนี้จะจดจำเฉพาะเสียงของผู้ฝึก (ผู้ใช้) เท่านั้น

Access Port เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการฝึกโมดูล Voice

recognition โดยการส่งคำสั่ง hexadecimal

หลังจากที่คำสั่งถูกบันทึกในโมดูล Voice recognition แล้ว

โมดูล Voice recognition จะเชื่อมต่อเข้ากับ microcontroller (Arduino

Nano) ด้วยสายเชื่อมต่อ (jumper cables)

L298N dual H-bridge motor controller จะเชื่อมต่อเข้ากับ

microcontroller (Arduino Nano) โมดูล motor driver L289N ได้รับพลังงาน

จากแหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่ 12 โวลต์ โมดูลนี้สามารถขับเคลื่อน DC motors ที่มี

แรงดันไฟฟ้าระหว่าง 5 ถึง 35 V โมดูล motor driver L289N ได้รับพลังงาน

จากแหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่ 12 โวลต์

จากนั้น มอเตอร์ D.C สองตัวจะเชื่อมต่อเข้ากับ dual motor controller

หลังจากตั้งค่าการเชื่อมต่อแล้ว จะใช้ Arduino I.D.E สำหรับเขียนโค้ดและอัปโหลดโค้ด (sketch) ไปยัง microcontroller (Arduino Nano)

หลังจากเขียนโค้ดสำเร็จ โค้ดจะถูกอัปโหลดไปยัง

microcontroller

จากนั้นโมดูล Voice recognition จะจดจำคำสั่งเสียง

โดยคำสั่งเสียงจะถูกป้อนผ่าน Microphone และจากนั้น

microcontroller จะประมวลผลคำสั่งและดำเนินการตามที่กำหนดไว้

สำหรับคำสั่งเสียงนั้นๆ

ตัวอย่างคำสั่งเสียง –

1) “curtains on”

2) “curtains off”

L298N dual H-bridge motor driver เชื่อมต่อกับ D.C motors ขนาด 12 โวลต์สองตัว

และแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์จะจ่ายให้กับ motor driver

จากนั้น L289N motor controller จะเชื่อมต่อเข้ากับ microcontroller (Arduino Nano)

หลังจากเชื่อมต่อ motor driver เข้ากับ microcontroller แล้ว โมดูล Voice recognition

(ซึ่งได้รับการฝึกสำหรับคำสั่งเสียง) จะเชื่อมต่อเข้ากับ microcontroller

หลังจากตั้งค่าการเชื่อมต่อและจ่ายไฟให้กับ motor driver และ microcontroller แล้ว คำสั่งเสียงจะถูกป้อนดังนี้ :-

เมื่อผู้ใช้พูดว่า “curtains on” มอเตอร์จะเริ่มหมุน (มอเตอร์หนึ่งตัวหมุนตามเข็มนาฬิกา

และอีกตัวหมุนทวนเข็มนาฬิกา) และผ้าม่านที่เชื่อมต่ออยู่จะถูกดึงเข้าโดยอัตโนมัติ

เมื่อผู้ใช้พูดว่า “curtains off” มอเตอร์ที่กำลังหมุนตามเข็มนาฬิกาจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา

และมอเตอร์ที่กำลังหมุนทวนเข็มนาฬิกาจะหมุนตามเข็มนาฬิกา ทำให้ผ้าม่านที่เชื่อมต่ออยู่ถูกดึงออก

ดังนั้น ระบบอัตโนมัติในการดึงผ้าม่านด้วยคำสั่งเสียงจึงถูกนำมาใช้งาน

รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม

ระบบอัตโนมัติอินเทอร์เฟซเสียง

โปรเจกต์นี้ใช้ประโยชน์จากพลังของการรู้จำเสียงเพื่อควบคุมเครื่องใช้ในบ้าน สร้างสภาพแวดล้อมการทำงานแบบไม่ต้องใช้มือ

• Access Port / Serial Voice Hub: Arduino จะเชื่อมต่อกับ voice recognition module (เช่น VR3) โดยเฉพาะ หรือบริการ voice-to-text บน PC เฟิร์มแวร์จะบันทึก "Trigger Words" ที่เฉพาะเจาะจง (เช่น "Lights", "Fan") ที่ส่งมาทาง serial port
• การควบคุมรีเลย์แบบ State-Machine: เมื่อตรวจพบคำสั่งที่ถูกต้อง Arduino จะสลับสถานะของ relay modules กำลังสูง เฟิร์มแวร์มีคุณสมบัติ "Memory" ที่ช่วยให้ระบบกลับมาทำงานในสถานะสุดท้ายของเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ แม้หลังจากไฟฟ้าดับ

ความปลอดภัย

• การยืนยันตัวตนด้วย Keyword: (เวอร์ชันขั้นสูง) มี "Safe Word" เป็นคำสั่งเรียกใช้งานที่ต้องพูดก่อนที่ระบบจะยอมรับคำสั่งเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ เพื่อป้องกันการสั่งงานโดยไม่ได้ตั้งใจจากการสนทนารอบข้าง