DIY智能家居语音助理——语音智控万物

本文作者：默 & 铁熊。

开源电子平台兴起以来，诞生了不少的创客们，他们用天马行空的想象力，创造出各种新鲜有趣的作品，他们热衷于改变千篇一律的生活，享受科技创造带来的乐趣。其中与我们的生活息息相关的就包括智能家居相关的作品，在这方面国内外大牛们各显神通，纷纷创造出自己独特的智能家居作品，例如智能窗帘、智能宠物投食机、家庭气象站、智能小夜灯等居家必备的实用项目。

我自己也喜欢改造家里的电器，赋予传统家具新鲜的活力，让它们知冷暖，变成真正的生活小帮手。但随着改造或者是创造出的智能家居项目越来越多，他们的控制变得越来越困难：往往需要切换到不同 App 去控制不同的设备，这变得相当繁琐，而且它们之间是相互独立的。那有没有办法使他们有机结合在一起呢？

语音控制就是一个非常理想的控制方法，我们只需要一句话就可以获取各种传感器的信息，也可以控制各种执行器完成我们的操作。本期教程就教大家打造一个智能家居语音助理，通过语音识别享受智能家居带来的便捷与乐趣。

先来看一下演示视频，对本期教程实现的效果有一个大致的了解。视频中演示了如何用语音控制灯的开关、查询灯的状态以及获取室内温度。

DIY 智能家居语音助理 — 语音控制万物

作品效果图

可以通过继电器将本项目中的 LED 灯换成普通的灯泡，视觉效果更佳，如下图所示。利用这种方式，我们可以控制的设备就不仅仅是模拟的 LED 灯了，而是智能家居里的各种设备。

设计思路

下面开始详细讲解程序设计过程，项目框架如下：

语音助理控制端，我们采用 M5StickC 开发板来编程，因为 M5StickC 开发板集成了电池、麦克风以及屏幕，可以实现方便地实现语音识别，是一个比较理想的测试模块。

智能小灯与传感器受控端，我们采用 ESP8266 结合各种传感器来制作，ESP8266 是一款性价比很高的开发板，性能强大，同时又可以连接 WiFi，接入各种物联网平台。

物联网方面，我们采用 Blynk 物联网框架，因为 Blynk 是一个相对简单实用的物联网平台，拥有丰富的控制组件，仅需少量代码即可完成复杂的物联网开发，又因其具有开放 API，故而可以轻松的集成到种物联网项目或者是自己 DIY 的 App 当中。

准备工作

我们使用 Arduino 软件来编写本项目的程序，开发板选择 ESP8266 及 ESP32 类型。至于如何在 Arduino 中配置 ESP8266 及 ESP32 的开发环境，不在本文的介绍范围，请自行查阅相关资料。

要完成本课程的项目，需准备如下材料：

• M5StickC 开发板；
• ESP8266 开发板；
• DHT11 温湿度传感器。

电路接线

DHT11 温湿度传感器连接 ESP8266 开发板的 GPIO5 接口。注意视频中使用的开发板与下图不同。视频中采用了一块集成的 ESP8266 开发板，自带 DHT11 温湿度传感器，省去了接线的烦恼。但是掌握了接线原理，使用任何 ESP8266 开发板都是可以的。

语音助理程序设计（控制端）

第一步：获取语音助理项目及授权码

此处我使用的 Blynk 服务器是国内第三方搭建的免费服务器，地址是：blynk.mixly.org。

使用 Blynk App 扫描下面的二维码，就可以克隆智能家居助理项目，并且复制 Blynk 授权码备用。（对 Blynk 不熟悉的朋友，可以参考裘炯涛和陈众贤老师编写的《物联网So Easy！》这本书，上面有很多 Blynk 物联网的基础知识及案例，可以帮助大家快速入门。

第二步：获取 M5 语音识别授权码

我们先去 M5 官方网站（https://m5stack.com/pages/download）下载并安装 M5Burner 烧录软件。如下图所示，打开 M5Burner 软件插入 M5StickC 开发板，选择自己的端口号，然后选择 ATOM 模块看到 EchoSTT 点击 Get Token 获取语音识别授权码，获取到授权码后复制该授权码备用。完成这些步骤之后就可以关闭 M5Burner 软件了。

第三步：修改程序

使用 Arduino IDE 软件选择本教程附录的 voice_assistant 程序并打开（程序下载方法见文末）。主要代码如下：

// Blynk与联网相关库
#define BLYNK_PRINT Serial
#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <BlynkSimpleEsp32.h>

// 语音识别相关库
#include <driver/i2s.h>
#include <HTTPClient.h>
#include "BaiduRest.h"

// M5StickC相关库（含TFT彩屏库）
#include <M5StickC.h>

#include "image.h"  // 图片取模数据
#include "Function_wrapper.h"  // 函数封装

// -------------------------- 用户设置开始 ------------------------------ //
// -------------------------------------------------------------------- //

// WiFi账号与密码
char ssid[] = "********";
char pass[] = "********";

// 语音识别授权码
#define voiceAuth "f008d1c88064c8c38084de074b73b823"

// Blynk授权码
char auth[] = "SDzbDasOYxRDYqr7NdZiSIk2VSI52e6b";

// -------------------------------------------------------------------- //
// -------------------------- 用户设置结束 ------------------------------ //

BaiduRest rest;

uint8_t microphonedata0[1024 * 80]