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基于RT-Thread開發(fā)的智能家居助手

智能家居助手主要基于RT-Thread開發(fā)的，該系統(tǒng)主要分為語音子系統(tǒng)，環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)，智能控制子系統(tǒng)，智能網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)，音樂播放器，云端以及應用軟件七大部分。語音子系統(tǒng)可通過語音進行人機交互來控制家電設備。環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)為智能家居提供環(huán)境信息輸入，實時監(jiān)測室內(nèi)的環(huán)境信息。智能控制子系統(tǒng)為智能家居提供控制接口，用戶可根據(jù)實際需求來控制家電設備。智能網(wǎng)關(guān)是整個系統(tǒng)的核心和樞紐，為整個智能家居提供網(wǎng)絡，同時與云平臺進行交互，不斷更新室內(nèi)信息，實時將數(shù)據(jù)上傳至云端，用戶就能在遠程進行查室內(nèi)的各種環(huán)境信息，實時掌握家中的最新動態(tài)。音樂播放器為用戶提供音樂服務。云端部分為智能家居系統(tǒng)云服務，提供輸出存儲與分析服務。應用軟件和語音子系統(tǒng)是等效的，方便用戶使用。

ouxiaolong

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項目簡介
硬件說明
軟件說明
演示效果
項目討論

團隊介紹

ouxiaolong

團隊成員

ouxiaolong 系統(tǒng)工程師

項目簡介

硬件說明

1.AB32VG1

AB32VG1開發(fā)板是以中科藍訊（Bluetrum）公司推出的基于RISC-V架構(gòu)的高配置芯片AB5301A為核心所組成的。

板載資源：

CPU： AB5301A；（ LQFP48 封裝，主頻 120M，片上集成 RAM 192K, flash 8 Mbit， ADCPWM， USB， UART， IIC 等資源）

搭載藍牙模塊，FM 模塊，一路 TF Card 接口，一路 USB 接口，一路 IIC 接口，一路音頻接口(美標 CTIA)，六路 ADC 輸入引腳端子引出，六路 PWM 輸出引腳端子引出，一個全彩 LED 燈模塊，一個電源指示燈，三個燒錄指示燈，一個 IRDA（紅外接收端口），一個 Reset 按鍵，三個功能按鍵(通用版為兩個功能按鍵)

板子規(guī)格尺寸： 6cm*9cm

I/O 口通過 2.54MM 標準間距引出，同時兼容 Arduino Uno 擴展接口，方便二次開發(fā)板上所有的硬件特性能快速幫助評估 AB5301A 所有外設和衍生開發(fā)新的應用。

2.ART-Pi

ART-Pi 是 RT-Thread 官方推出一款具有高度可擴展性的硬件，能很好的滿足絕大多數(shù)開發(fā)人員的 DIY 想法，其具備性能強大的主控，實用的外設，豐富的擴展接口，是學習、開發(fā)、DIY 的不二之選。

3.TWen-ASR-ONE(語音識別)

ASR-ONE是一顆專用于語音處理的人工智能芯片，可廣泛應用于家電、家居、照明、玩具等產(chǎn)品領域，實現(xiàn)語音交互及控制。開發(fā)板板載一顆 RGB 燈，引出 26 個 IO，外接喇叭和麥克風，用于快速驗證語音產(chǎn)品功能。

ASR-ONE內(nèi)置自主研發(fā)的腦神經(jīng)網(wǎng)絡處理器BNPU，支持200條命令詞以內(nèi)的本地語音識別，內(nèi)置CPU核和高性能低功耗Audio Codec模塊，集成多路UART、 IIC、 PWM、 GPIO等外圍控制接口，可以開發(fā)各類高性價比單芯片智能語音產(chǎn)品方案。

軟件說明

系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖所示。

該系統(tǒng)主要包含三大核心功能：音樂播放、智能控制、環(huán)境監(jiān)測。

該系統(tǒng)兩種交互方式：語音交互、網(wǎng)絡（應用軟件）。

1 核心功能

第一部分：音樂播放

音樂播放是本項目的一大功能，主要由AB32VG1開發(fā)板實現(xiàn)，板載由SD卡接口，將音樂存入SD卡，板子上電初始化完成后，即可通過語音、網(wǎng)絡控制音樂的播放，當然，也可使用板載的按鍵控制，同時根據(jù)音樂的大小通過PWM控制RGB燈，可以說，非常炫酷。音樂播放提供開始、停止、暫停、恢復播放、上/下一首、增加/減小音量服務，同時還可自動掃描SD卡的歌曲，可循環(huán)播放音樂，提供多種控制方式，非常方便。

音樂播放的主要流程如下所示。

第二部分：智能控制

該智能家居助手還能控制家電設備，本項目通過控制PWM控制室內(nèi)的小夜燈，另外通過電機正反轉(zhuǎn)來模擬控制窗簾的開啟與關(guān)閉，當然，用戶可根據(jù)實際需要增加更多的家電設備。

第三部分：環(huán)境監(jiān)測

ART-Pi智能網(wǎng)關(guān)上電之后完成板級初始化，接著初始化傳感器，就會定時采集環(huán)境信息，在連接網(wǎng)絡和云端后，就會定時向云端發(fā)送數(shù)據(jù)。同時建立本地服務，當有客戶端接入網(wǎng)絡，也會定時向客戶端發(fā)送環(huán)境信息。

云端得到相應的數(shù)據(jù)后，繪制室內(nèi)的溫濕度曲線，也可實時查看當前的溫濕度信息。

另外，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，設計了簡單的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議保證數(shù)據(jù)的可靠交互。

環(huán)境監(jiān)測的流程圖如下所示。