AIY_Gadget のバックアップソース(No.8)

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AIY_Gadget へ行く。
- 1 (2018-06-24 (日) 15:55:43)
- 2 (2018-06-24 (日) 16:51:20)
- 3 (2018-06-24 (日) 23:18:29)
- 4 (2018-07-02 (月) 16:37:31)
- 5 (2018-07-16 (月) 14:38:40)
- 6 (2018-07-17 (火) 11:02:21)
- 7 (2018-07-22 (日) 23:08:37)
- 8 (2018-07-23 (月) 23:40:17)
#author("2018-07-23T23:40:17+09:00","default:aiy_gadget","aiy_gadget")
* Google AIY Voice Kitを利用した音声制御おもちゃ [#s8217d01]
- 
#youtube(XgzDTKNBak4&t=14s)
#youtube(LmaOuKzHcio&t=24s)
- IoTLT広島 vol.8 におけるAIY_Gadgetの説明
-- https://www.slideshare.net/takashiyamanoue/aiy-voice-kit-neopixels
- Overview
-- &ref(AIY_Gadget/overview.png,30%);
** Google AIY Voice Kit [#uadefc15]
- Google の人工知能を使った音声認識システムを使って, 自分で音声認識応用システムを作るために Kitです。
- https://aiyprojects.withgoogle.com/voice/
** 作りかた... The Voice Controlled NeoPixels Stripの場合 [#m79daccd]
+ Google AIY Voice Kit とRaspberry Pi 3とmicro-SD(16GB以上)を買ってきます。
+ Kitに添付された英文のThe MagPi AIY Projects にしたがって、Google Speaker をそのまま最後まで作ります。
++ 箱を組み立てる必要はないのですが、動作確認のため、MagPiに記載された通りに最後まで作ってPythonのプログラムの動作確認を行うことをお勧めします。
++ 注意
+++ マニュアル P. 38, STEP 06, "the LED inside the arched button should both indicate the device is running." ... ボタンのLEDは点灯しません. ... https://www.raspberrypi.org/magpi/issues/essentials-aiy-v1/
++ 参考: https://kureuetan.com/web/raspberrypi/4346/ 
+ 
+ AIY Voice Kit で作った Google Speakerで、MagPi の chapter six の step 01 から step 07 まで、および、chapter seven の step 01 の backup first, step 02 の　expect phrase, step 03 の handle phrase を一つずつ理解しながら実行し、p. 55 の cloudspeech_demo.py を作成し動作確認します。部品が手に入れば、step 04, step 05, step 06を実行して、led_demo.py を作成し, 実行します。p.59 のshutdown_demo.py を作成し動作確認します.
++ MagPi P.65の server_demo.py は servo_demo.py の間違いです。servoモータがあれば、これもテストしておくと良いです。
+ Arduino Nano とNeoPixels Strip 60cm と100オームの抵抗とブレッドボードとジャンプワイヤの束を買ってきます。
++ https://store.arduino.cc/usa/arduino-nano
+++ Arduino Nanoのバージョンに注意. 3.0だとダメです。Whats Next Purple だとちゃんと動きました。
+++ http://bizright-blog.tumblr.com/post/120520808729/arduino-nano30の落とし穴にはまったお話戸嶋
++ https://www.adafruit.com/product/1138?length=1
+ AIY Voice Kit のRaspberry Pi (以後 Pi)に, Arduino のIDEをインストールします。
++ https://make.kosakalab.com/make/electronic-work/inst_arduino-ide_raspi/
+++ sudo apt-get install arduino では動かないので、注意。
+ PiのUSBコネクタの一つとArduino Nano をUSBケーブルで接続します。
+ PiのArduino IDEの[Tool]の[Borad]でArduino Nano を選び、[Tool]の[Port]で /dev/ttyUSB0 を選びます。
+ Arduino Nano で IDEのsketch の例の中のBasicのBlink(Lチカ)が動作することを確認します。ここで使うLEDはNano に最初から付いているLEDです。
+ Adafruit のNeoPixels のページを参考にして、Arduino Nano と NeoPixels Strip を接続し, サンプルプログラムを動かして動作確認します。
++ https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/the-magic-of-neopixels
+ 以下の arduino の sketch を、Raspberry Pi の arduino のIDEで作成し、arduino nano に書き込みます。
#code(C){{
include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif

#define PIN 6

// Parameter 1 = number of pixels in strip
// Parameter 2 = Arduino pin number (most are valid)
// Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
// NEO_KHZ800 800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
// NEO_KHZ400 400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
// NEO_GRB Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
// NEO_RGB Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)
// NEO_RGBW Pixels are wired for RGBW bitstream (NeoPixel RGBW products)
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// IMPORTANT: To reduce NeoPixel burnout risk, add 1000 uF capacitor across
// pixel power leads, add 300 - 500 Ohm resistor on first pixel's data input
// and minimize distance between Arduino and first pixel. Avoid connecting
// on a live circuit...if you must, connect GND first.

byte val=0;
int led=13;
int np=60;
uint32_t color=strip.Color(0,0,0); 
int lr=0;
uint32_t pcolor=strip.Color(0,0,0);

uint32_t pattern[30];
uint32_t originalPattern[30]
  ={0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,
     0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,
     0,0,1,1,1,0,0,1,1,1};
uint32_t prePattern[30];
int rbp=0; //rainbow position

void setup() {
  // This is for Trinket 5V 16MHz, you can remove these three lines if you are not using a Trinket
  #if defined (__AVR_ATtiny85__)
    if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
  #endif
  // End of trinket special code

  pinMode(led,OUTPUT);
  Serial.begin(9600);

  strip.begin();
  strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'

  for(int i=0;i<strip.numPixels();i++){
    pattern[i]=originalPattern[i];
  }
}

void loop() {
  if(Serial.available()>0){
    String str = Serial.readStringUntil(';');
    Serial.print(val); //for debug, echo back
    if(str.indexOf("original")==0){
      lr=0;
      color=strip.Color(255,0,0,0);
      setColor2pattern(color,originalPattern);
    }
    else if(str.indexOf("rainbow")==0){
      setRainbowPattern();
    }
    else if(str.indexOf("red")==0){
      color=strip.Color(255,0,0);
      setColor2pattern(color,originalPattern);
    }
    else if(str.indexOf("green")==0){
      color=strip.Color(0,255,0);
      setColor2pattern(color,originalPattern);
    }
    else if(str.indexOf("blue")==0){
      color=strip.Color(0,0,255);
      setColor2pattern(color,pattern);
    }
    else if(str.indexOf("yellow")==0){
      color=strip.Color(255,255,0);
      setColor2pattern(color,pattern);
    }
    else if(str.indexOf("magenta")==0){
      color=strip.Color(255,0,255);
      setColor2pattern(color,pattern);
    }
    else if(str.indexOf("cyan")==0){
      color=strip.Color(0,255,255);
      setColor2pattern(color,pattern);
    }
    else if(str.indexOf("white")==0){
      color=strip.Color(255,255,255);
      setColor2pattern(color,originalPattern);
    }
    else if(str.indexOf("left")==0){
      // Some example procedures showing how to display to the pixels:
      lr=-1;
    }
    else if(str.indexOf("right")==0){
      lr=1;
    }
    else if(str.indexOf("stop")==0){
      lr=0;
    }
    else if(str.indexOf("off")==0){
      for(int i=0;i<strip.numPixels();i++){
        prePattern[i]=pattern[i];
      }
      for(int i=0;i<strip.numPixels();i++){
        pattern[i]=strip.Color(0,0,0);
      }
    }
    else if(str.indexOf("on")==0){
      for(int i=0;i<strip.numPixels();i++){
        pattern[i]=prePattern[i];
      }
    }
  }
  showCurrent();
}

void setColor2pattern(uint32_t c, uint32_t op[]){
  for(int i=0;i<strip.numPixels();i++){
    if(op[i]==0){
      pattern[i]=0;
    }
    else{
      pattern[i]=c;
    }
  }
}

void showCurrent() {
  for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
    strip.setPixelColor(i, pattern[i]);
  }
  strip.show();
  delay(50);
  if(lr<0){
    uint32_t xc=pattern[0];
    for(int i=0;i<strip.numPixels()-1;i++){
      pattern[i]=pattern[i+1];
    }
    pattern[strip.numPixels()-1]=xc;
  }
  else if(lr>0){
    uint32_t xc=pattern[strip.numPixels()-1];
    for(int i=0;i<strip.numPixels()-1; i++){
      pattern[strip.numPixels()-i-1]=pattern[strip.numPixels()-i-2];
    }
    pattern[0]=xc;
  }
  if(rbp>=255){
    rbp=0;
  }
  else{
    rbp++;
  }
}

// turn off
void turnOff(uint8_t wait){
  for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
    uint16_t c=strip.Color(0,0,0);
    strip.setPixelColor(i,c);
  }
  strip.show();
  for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
    delay(wait);
  }
}

void rainbow(uint8_t wait) {
  uint16_t i, j;

  for(j=0; j<256; j++) {
    for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
      strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}

void setRainbowPattern(){
  for(int i=0;i<strip.numPixels(); i++){
    // strip.setPixelColor(i,Wheel(((i*256/strip.numPixels())+rbp) & 255));
    pattern[i]=Wheel(((i*256/strip.numPixels())+rbp) & 255);
  }
}

// Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout
void rainbowCycle(uint8_t wait) {
  uint16_t i, j;

  for(j=0; j<256*5; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
    for(i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
      strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}

//Theatre-style crawling lights.
void theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {
  for (int j=0; j<10; j++) { //do 10 cycles of chasing
    for (int q=0; q < 3; q++) {
      for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, c); //turn every third pixel on
      }
      strip.show();

      delay(wait);

      for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
      }
    }
  }
}

//Theatre-style crawling lights with rainbow effect
void theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {
  for (int j=0; j < 256; j++) { // cycle all 256 colors in the wheel
    for (int q=0; q < 3; q++) {
      for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, Wheel( (i+j) % 255)); //turn every third pixel on
      }
      strip.show();

      delay(wait);

      for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
      }
    }
  }
}

// Input a value 0 to 255 to get a color value.
// The colours are a transition r - g - b - back to r.
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  WheelPos = 255 - WheelPos;
  if(WheelPos < 85) {
    return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  }
  if(WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
  WheelPos -= 170;
  return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}
}}
+ Arduino IDE の [tool]->[serial monitor] を選んで、「シリアルモニタ」を開きます。シリアルモニタの右下の、通信速度の設定のボタンで、9600 bps を選びます。
++ シリアルモニタは、シリアルモニタで人間が入力した文字列を1と0の羅列（ASCIIコードの列）に変換し、Arduino に伝え、Arduino 側ではその羅列を受信して文字列に戻します。また、Arduino 側から送られた文字列を、ASCIIコードの列にして、IDEのシリアルモニタに伝え、IDEで文字列に戻します。
++ シリアルモニタについては、以下などを参考にしてください。&br;
http://www.vstone.co.jp/vs_wiki/main/wiki.cgi?page=Arduino+IDE%A4%CE%BB%C8%A4%A4%CA%FD%A4%F2%B3%D0%A4%A8%A4%E8%A4%A6
+ シリアルモニタ上で、
 white;
を入力(;を入力した後, [return]または[enter]キーを入力してください)すると、NeoPixel Strip が飛び飛びに白く光ります。
 left;
を入力するすると、白く光った部分が左に流れます。この他、white, left 以外にも色々コマンドが使えるので, プログラムの中に書いてあるコマンドを試してみてください。
+ Arduino IDEのシリアルモニタで人間がコマンドを入力した代わりに、Google で音声認識した結果、得られたコマンドをシリアル通信でArduino に伝えるようにします。Raspberry Pi で以下のプログラムを作成し、保存します。
#code(python){{
#!/usr/bin/env python3
# Copyright 2017 Google Inc.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
# http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

"""A demo of the Google CloudSpeech recognizer."""

import aiy.audio
import aiy.cloudspeech
import aiy.voicehat
import serial
import time

def main():
  recognizer = aiy.cloudspeech.get_recognizer()
  recognizer.expect_phrase('turn off the light')
  recognizer.expect_phrase('turn on the light')
  recognizer.expect_phrase('blink')
  recognizer.expect_phrase('red')
  recognizer.expect_phrase('green')
  recognizer.expect_phrase('blue')
  recognizer.expect_phrase('white')
  recognizer.expect_phrase('yellow')
  recognizer.expect_phrase('magenta')
  recognizer.expect_phrase('rainbow')
  recognizer.expect_phrase('cyan')
  recognizer.expect_phrase('left')
  recognizer.expect_phrase('right')
  recognizer.expect_phrase('stop')
  recognizer.expect_phrase('turn on the tape')
  recognizer.expect_phrase('turn off the tape')

  button = aiy.voicehat.get_button()
  led = aiy.voicehat.get_led()
  aiy.audio.get_recorder().start()
  ser=serial.Serial('/dev/ttyUSB0',9600)
  time.sleep(2)
  aiy.audio.say('Hello, I\'m listening.')

  while True:
    # print('Press the button and speak')
    # button.wait_for_press()
    print('Listening...')
    text = recognizer.recognize()
    if not text:
      print('Sorry, I did not hear you.')
      aiy.audio.say('Sorry, I did not hear you.')
    else:
      print('You said "', text, '"')
      aiy.audio.say('you said '+text+'.')
      if 'turn on the light' in text:
        led.set_state(aiy.voicehat.LED.ON)
      elif 'turn off the light' in text:
        led.set_state(aiy.voicehat.LED.OFF)
      elif 'blink' in text:
        led.set_state(aiy.voicehat.LED.BLINK)
      elif 'red' in text:
        ser.write(b"red;")
      elif 'green' in text:
        ser.write(b"green;")
      elif 'blue' in text:
        ser.write(b"blue;")
      elif 'yellow' in text:
        ser.write(b"yellow;")
      elif 'cyan' in text:
        ser.write(b"cyan;")
      elif 'magenta' in text:
        ser.write(b"magenta;")
      elif 'White' in text:
        ser.write(b"white;")
      elif 'rainbow' in text:
        ser.write(b"rainbow;")
      elif 'left' in text:
        ser.write(b"left;")
      elif 'right' in text:
        ser.write(b"right;")
      elif 'stop' in text:
        ser.write(b"stop;")
      elif 'turn on the tape' in text:
        ser.write(b"on;")
      elif 'turn off the tape' in text:
        ser.write(b"off;")
      elif 'goodbye' in text:
        break

if __name__ == '__main__':
  main()
}}


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#counter