DIY Google Home με ηχείο Bluetooth στο Raspberry Pi Zero Docking Hub: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Έχουμε ένα εκπαιδευτικό στο DIY Amazon Echo Alexa - Alexa Voice Assistant στο Raspberry Pi Zero Docking Hub. Αυτή τη φορά θέλουμε να σας δείξουμε πώς να φτιάξετε ένα DIY Google Home. Σε αυτό το διδακτικό, θα σας δείξουμε πώς να εγκαταστήσετε και να ρυθμίσετε τον Βοηθό Google σε Pi Zero W με Raspberry Pi Zero Docking Hub και ηχείο Bluetooth του MakerSpot.

Ας αρχίσουμε.

Βήμα 1: Αποκτήστε αυτά τα μέρη

Αυτά είναι τα μέρη που χρειάζεστε:

1. 1x Raspberry Pi Zero W
2. 1x Raspberry Pi Zero Docking Hub
3. 1x οθόνη HDMI
4. 1x καλώδιο HDMI (σημειώστε ότι το Pi Zero W απαιτεί υποδοχή mini-HDMI)
5. Προσαρμογέας ρεύματος 1x 5v USB 1 A
6. 1x καλώδιο micro USB
7. 1x πληκτρολόγιο USB
8. 1x ποντίκι USB
9. 1x μίνι μικρόφωνο για κινητό τηλέφωνο/tablet
10. 1x ηχείο Bluetooth
11. 1x κάρτα micro SD 8G
12. PC (για αναβοσβήνει την κάρτα SD με εικόνα Raspbian OS)

Βήμα 2: Προετοιμασία κάρτας SD με το πιο πρόσφατο λειτουργικό σύστημα Raspbian (Stretch)

Θα ήταν καλή ιδέα να ξεκινήσετε με ένα νέο Raspbian OS. Υπάρχουν μερικοί τρόποι για να προετοιμάσετε ένα νέο Raspbian OS σε κάρτα SD. Αλλά διαπίστωσα ότι η χρήση Etcher με πλήρη εικόνα Raspbian είναι αποτελεσματική και λιγότερο επιρρεπής σε σφάλματα.

1. Κατεβάστε και εγκαταστήστε το Etcher (https://etcher.io/) για τον κεντρικό υπολογιστή σας.
2. Κατεβάστε την πιο πρόσφατη εικόνα Raspbian (Stretch) από https://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/… το SD στον υπολογιστή σας
3. Ανοίξτε το Etcher, επιλέξτε τη λήψη της εικόνας, στη συνέχεια τη μονάδα κάρτας SD και πατήστε Flash!

Μόλις ετοιμαστεί η εικόνα, βγάλτε την κάρτα με ασφάλεια και ετοιμαστείτε για το επόμενο βήμα.

Βήμα 3: Ρυθμίστε το Pi και το Docking Hub

Πρέπει να εγκαταστήσετε το Pi Zero W σας στο Raspberry Pi Zero Docking Hub. Υπάρχουν 4 σετ βιδών και αναστολών και θα χρειαστεί λιγότερο από ένα λεπτό για να συναρμολογηθεί.

Τοποθετήστε την προετοιμασμένη κάρτα SD στο Pi Zero W. Συνδέστε την οθόνη σας στη θύρα HDMI του Pi Zero W (πρέπει να γίνει πριν την ενεργοποίηση του Pi), συνδέστε το πληκτρολόγιο USB και το ποντίκι και τέλος συνδέστε το μικρόφωνο. Χρησιμοποιούμε το τακτοποιημένο μικρόφωνο Saramonic Mini Directional Microphone για Smart Phone.

Για να ενεργοποιηθεί, συνδέστε το καλώδιο τροφοδοσίας USB 5v στη θύρα τροφοδοσίας στο διανομέα σύνδεσης (ΟΧΙ Η ΘΥΡΑ PWR ΣΤΟ PI). Θα πρέπει να δείτε το κανονικό Raspbian OS να εμφανίζεται στην οθόνη.

Βήμα 4: Διαμορφώστε το Pi

Ρύθμιση WiFi

Κάντε αριστερό κλικ με το ποντίκι πάνω από το εικονίδιο WiFi στην επάνω γραμμή. Επιλέξτε το δίκτυό σας για σύνδεση. Πρέπει να το κάνετε μόνο μία φορά, εκτός εάν η ρύθμιση δικτύου έχει αλλάξει ή πρέπει να αλλάξει.

Απενεργοποιήστε το HDMI/Αναλογικό ήχο

Αυτό το βήμα είναι σημαντικό για να λειτουργήσει ο ήχος του Raspberry Pi Zero Docking Hub με το λογισμικό Google Assistant.

Ξεκινήστε ένα τερματικό και επεξεργαστείτε το /boot/config.txt

sudo nano /boot/config.txt

Απενεργοποιήστε τον αναλογικό ήχο hdmi εισάγοντας '#' μπροστά από την ακόλουθη γραμμή στο αρχείο:

#dtparam = audio = on

Πατήστε ctrl-x, y και εισαγάγετε για αποθήκευση.

Ενεργοποίηση SSH/VNC (προαιρετικό)

Εάν δεν θέλετε να χρησιμοποιήσετε την οθόνη, το πληκτρολόγιο και το ποντίκι στην επόμενη εκκίνηση, η ενεργοποίηση αυτών των επιλογών θα σας επιτρέψει να έχετε απομακρυσμένη πρόσβαση στο Pi. Αυτές οι επιλογές βρίσκονται στην ενότητα Προτιμήσεις/Raspberry Pi Configuration, στη συνέχεια μεταβείτε στις Διεπαφές και επισημάνετε τις επιλογές SSH και VNC.

Επανεκκινήστε το Pi για να ενεργοποιήσετε τη ρύθμιση.

Ρύθμιση ηχείου Bluetooth

Μετά την επανεκκίνηση και επιστρέψει η οθόνη της επιφάνειας εργασίας, συνδυάστε το με το ηχείο Bluetooth.

1. Μεταβείτε στο εικονίδιο Bluetooth στην επάνω γραμμή μενού, ενεργοποιήστε το Bluetooth και, στη συνέχεια, προσθέστε μια συσκευή Bluetooth.
2. Βάλτε το ηχείο Bluetooth σε λειτουργία σύζευξης
3. Θα πρέπει να δείτε το ηχείο να ανακαλύφθηκε. Επισημάνετε την καταχώρηση του ηχείου και κάντε κλικ στο ζεύγος.
4. Θα λάβετε ένα επιτυχημένο μήνυμα ζεύγους, αλλά το ηχείο δεν είναι ακόμη συνδεδεμένο. Μεταβείτε στο εικονίδιο του ηχείου στην επάνω γραμμή μενού. Κάντε κλικ στο ηχείο Bluetooth. Το ηχείο σας θα πρέπει να παράγει μια ηχητική ειδοποίηση ήχου για να υποδείξει ότι η σύνδεση Bluetooth πραγματοποιήθηκε με επιτυχία.

Αλλαγή ρύθμισης ήχου

Αφού συνδεθεί το ηχείο Bluetooth, θα δημιουργηθεί το αρχείο.asoundrc με τις πληροφορίες του ηχείου Bluetooth. Πρέπει να τροποποιήσετε αυτό το αρχείο για να ρυθμίσετε το ενσωματωμένο μικρόφωνο στον διανομέα σύνδεσης.

Το αρχικό αρχείο ~/.asoundrc μοιάζει με αυτό:

pi@raspberrypi: ~ $ cat ~/.asoundrc

pcm.! default {type plug slave.pcm {type bluealsa device "40: 00: 88: 00: 18: 0E" profile "a2dp"}} ctl.! default {type bluealsa}

Πρέπει να το τροποποιήσετε για να μοιάζει με το παρακάτω. Το αντίγραφο του.asoundrc θα πρέπει να είναι ακριβώς το ίδιο με το παρακάτω εκτός από τη διεύθυνση Bluetooth "40: 00: 88: 00: 18: 0E", η οποία θα πρέπει να προέρχεται από το πρωτότυπό σας.

pcm.! προεπιλογή {

πληκτρολογήστε asym capture.pcm "mic" playback.pcm "speaker"} pcm.mic {type plug slave {pcm "hw: 1, 0"}} pcm.speaker {type plug slave.pcm {type bluealsa device "40:00: 88: 00: 18: 0E "προφίλ" a2dp "}}

Τέλος, αποθηκεύστε ένα αντίγραφο στο /etc/asound.conf και αποτρέψτε την αντικατάστασή του

sudo cp ~/.asoundrc /etc/asound.conf

chmod a-w ~/.asoundrc

Βήμα 5: Εγκαταστήστε το Λογισμικό Google Assistant

Προετοιμασία Έργου και Λογαριασμού Google

Πριν εγκαταστήσετε το λογισμικό του Βοηθού Google, πρέπει να διαμορφώσετε ένα έργο προγραμματιστή και τις ρυθμίσεις λογαριασμού. Κάντε κλικ σε αυτόν τον σύνδεσμο και ακολουθήστε τα βήματα εκεί. Μόλις τελειώσετε, επιστρέψτε εδώ.

Ρύθμιση εικονικού περιβάλλοντος

Ανοίξτε ένα τερματικό και ακολουθήστε τα βήματα για να ρυθμίσετε το εικονικό περιβάλλον

sudo apt-get ενημέρωση

sudo apt-get install python3-dev python3-venv python3 -m venv env env/bin/python -m pip install pip setuptools-upgrade source env/bin/activ

Εγκατάσταση περισσότερων προαπαιτούμενων βιβλιοθηκών

Στο ίδιο τερματικό, πληκτρολογήστε:

sudo apt-get install portaudio19-dev libffi-dev libssl-dev

τροχός εγκατάστασης pip

Εγκαταστήστε το SDK του Βοηθού Google

Στο ίδιο τερματικό, εγκαταστήστε το Google Assistant SDK και τα εργαλεία oauth. Η τελευταία εντολή απαιτεί το μυστικό αρχείο πελάτη που δημιουργείται κατά την προετοιμασία του Google Project και του λογαριασμού.

python -m pip install google-assist-sdk [δείγματα] pip install-αναβάθμιση google-auth-oauthlib [εργαλείο]

google-oauthlib-tool --client-secrets path/to/client_secret_XXXXX.json --scope https://www.googleapis.com/auth/assistant-sdk-prototype --save --headless

Έλεγχος

Ο Βοηθός Google θα πρέπει να λειτουργεί σε αυτό το σημείο. Μπορείτε να το επαληθεύσετε εκδίδοντας την ακόλουθη εντολή.

googlesamples-βοηθός-pushtotalk

Το επόμενο βήμα θα είναι η εγκατάσταση της μηχανής αφύπνισης λέξεων - snowboy - οπότε δεν χρειάζεται να πατήσετε enter για ενεργοποίηση.

Βήμα 6: Εγκαταστήστε το Snowboy Wake Word Engine

Κλωνοποιήστε το αποθετήριο Snowboy ως εξής:

make -p ~/Development/Assistant

cd ~/Development/Assistant git clone

Για να κάνετε τον Snowboy να συνεργάζεται με το Raspbian Stretch, πρέπει να ξαναχτίσετε το _snowboydetect.so για το python3

sudo apt-get install swig3.0 python-pyaudio python3-pyaudio soxsudo libatlas-base-dev

pip install pyaudio sudo ln -s /usr/bin/swig3.0/usr/local/bin/swig cd ~/Development/Assistant/snowboy/swig/Python3 make

Τώρα μπορείτε να εκτελέσετε τον Βοηθό Google χρησιμοποιώντας τη λέξη αφύπνισης "OK Google".

cd ~/Ανάπτυξη/Βοηθός/snowboy/παραδείγματα/Python3

python assist_wrapper.py resources/OK / google.pmdl

Το αρχείο μοντέλου λέξης αφύπνισης "OK Google" είναι ένα εξατομικευμένο μοντέλο που μπορεί να μην λειτουργεί καλά για εσάς. Εάν διαπιστώσετε ότι η λέξη αφύπνισης δεν λειτουργεί καλά, μπορείτε να σκεφτείτε να εκπαιδεύσετε το δικό σας μοντέλο και να αντικαταστήσετε το αρχείο "OK google.pmdl". Μεταβείτε στη διεύθυνση https://snowboy.kitt.ai/ για να εκπαιδεύσετε το δικό σας μοντέλο. Μπορείτε ακόμη να επιλέξετε τη δική σας λέξη αφύπνισης - δεν χρειάζεται να είναι "OK Google".

Βήμα 7: OK Google, Sing a Song

Συγχαρητήρια! Πείτε "OK Google" (ή όποια λέξη αφύπνισης έχετε εγκαταστήσει), περιμένετε το μήνυμα Ding και μετά ρωτήστε τον Βοηθό Google με την ερώτησή σας.

Εάν έχετε ενεργοποιήσει το SSH (ή διακομιστή VNC), μπορείτε να κάνετε επανεκκίνηση του Pi και να εκτελέσετε το λογισμικό Google Assistant χωρίς κεφαλή (χωρίς οθόνη/πληκτρολόγιο/ποντίκι). Στον υπολογιστή σας ξεκινήστε ένα τερματικό SSH και συνδεθείτε στο Pi.

Αρχικά, κάντε το Pi Bluetooth να συνδέσει αυτόματα το ηχείο (χρειάζεται να το κάνετε μόνο μία φορά).

ηχώ -e "συνδέω" | bluetoothctl

ηχώ -e "εμπιστοσύνη" | bluetoothctl

Κάθε φορά που το Pi επανεκκινείται, μπορεί να επανασυνδεθεί με το ηχείο, ωστόσο, μόνο όταν το ηχείο είναι απενεργοποιημένο και ενεργοποιημένο επίσης. Στη συνέχεια, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα για να ξεκινήσετε τον Βοηθό Google.

πηγή ~/env/bin/activ

cd ~/Development/Assistant/snowboy/example/Python3 python assist_wrapper.py resources/OK / google.pmdl