如何自制一款智能AI离线语音小夜灯

1 项目介绍

在物联网科技不断发展的今天，语音识别技术应用到我们生活中的方方面面，天猫精灵、小爱同学和小度等虚拟形象应用在智能手机、智能音响以及家居生活中。通过指令就可以操作设备，解放了双手，也给生活增添了不少科技的气息。作为一名优秀的电子人，自己设计一台智能音箱，甚至打造全屋智能控制系统都不是难事，那么这款使用启英泰伦C1122主控模组所设计的智能AI离线语音小夜灯就是你开启智能设计的第一步！
项目特性
·输入电压为DC 5V
·可自定义修改唤醒词与回复语
·支持本地200条命令词的离线语音识别
·使用三路PWM功能，可以实现开灯、关灯、调光调亮度等常用功能
·项目设计除模组外全部选用直插器件，电路简单，提供参考案例，便于初学者学习和焊接调试，极大地保障了作品的成功率

2 总体设计方案

该项目直接使用5V电源供电，可以直接使用手机充电器或充电宝进行使用，外接四路RGB彩灯与CI-C22GS02S语音识别模组相连。麦克风将采集到的外部声音信号反馈给模组进行分析后实现各种指令，也可以通过喇叭进行反馈，进行人机对话交互功能。系统设计框图如下所示：

图2-1 语音识别小夜灯系统框图

3 硬件电路设计

3.1 原理图设计
模组使用J2接口输入的5V电源供电，电容C1作为电源滤波使用，保障输入电源的稳定性；模组内部自带降压芯片LDO，输出3.3V电源，电阻R3一端连接第九引脚，一端连接自身产生的3.3V上拉可以进入下载模式；将模组的RX0和TX0两个引脚引出，这一路串口是用于程序下载使用，用排针引出（RX1和TX1可用于与其它设备进行通信）；在进行麦克风选型的时候选择32db的就可以，扬声器选择1W左右，也可参考案例进行选型；4个RGB彩灯进行并联，使用一个NPN三极管作为开关电路进行驱动，三组驱动电路分别连接PWM3/PWM4/PWM5三路接口，当输入为高电平时，三极管导入，对应的LED点亮，通过设置不同的占空比与导通时间，可以配置任意色彩的灯光效果。

图3-1 语音识别小夜灯电路原理图

4 小夜灯固件烧录

由于默认测试词条智能测试简单的对话，无法对IO口进行控制。为了便于初学者快速入门制作一个离线语音控制的小台灯，我们专门提供了一个固件，将固件烧写到芯片里面后就可以做出一个语音控制的小夜灯啦。

4.1工具准备
固件烧写需要事先准备一个USB转TTL调试工具，该工具可以自行购买。

4.2.2 固件下载
在立创开源硬件平台智能AI离线语音小夜灯工程附件中下载C1122_SDK固件文件，解压到电脑本地。
（1）打开C1122_SDK\SDK\sample\internal\sample_1122\firmware目录
（2）双击运行合成分区bin文件（.bat格式）
（3）选择MP3音乐播放模式 输入4，点击回车等待转换完成后，窗口自动关闭

图4-3 合并分区文件

（4）双击运行打包升级.bat文件（.bat格式），初次使用时会提示选择芯片，这里选择CI112X。
（5）点击固件打包，先点击打包固件，然后选择固件升级。

图4-4 串口升级工具页面

图4-5 打包及固件升级

（6）固件烧写。固件升级后会跳转到固件烧写页面，接入USB转TTL模块，选择识别出来的串口号（一般默认识别）。右侧点击勾上即可进入下载模式。然后再把小夜灯电路的串口接口与下载电路连接，接线如下：
小夜灯的TXD引脚——下载器的RXD引脚
小夜灯的RXD引脚——下载器的TXD引脚
小夜灯的VCC引脚——下载器的VCC引脚
小夜灯的GND引脚——下载器的GND引脚
接上后开始下载，看图中进度条，当进度条显示device：update success时固件烧录完成。如果接上线后不进入下载模式，可拔掉电路板上的VCC线后重新插入即可。

图4-6 固件烧写

4.2.3 默认指令说明
案例提供参考指令如下表所示：
唤醒词 你好小新 命令词 打开夜灯 命令词 最小音量
命令词 打开彩灯 命令词 增大音量 命令词 中等音量
命令词 关闭彩灯 命令词 减小音量 命令词 打开语音
命令词 关闭夜灯 命令词 最大音量 命令词 关闭语音

到这里，祝贺你已经实现语音控制小夜灯开关的功能啦，快把它装到一个合适的夜灯里面吧。