Pi Home, ผู้ช่วยเสมือน Raspberry Powered: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

หน้าแรกของ Google มีประโยชน์ที่จะมีไว้รอบๆ บ้าน เป็นอุปกรณ์ที่สวยงามพร้อม Google Assistant ในตัว - ผู้ช่วยส่วนตัวดิจิทัลล้ำสมัยโดย Google มันสามารถเล่นสื่อ บันทึกการช่วยเตือนและบันทึกย่อของคุณ บอกระยะเวลาในการเดินทาง ทำระบบอัตโนมัติในบ้าน คุณสามารถวางไว้ที่ใดก็ได้ในบ้านของคุณและจะทำสิ่งที่น่าทึ่งให้คุณ แต่มันเป็นเรื่องที่มีราคาแพงหากคุณ' ไม่แน่ใจว่าคุณจะใช้มัน ข่าวดี คุณสามารถสร้างอุปกรณ์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้ Raspberry Pi

ในตอนท้ายของคู่มือนี้ คุณจะมีหน้าแรกของ Google ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งตอบสนองต่อคำสั่งเสียงของคุณ มิเช่นนั้นจะเป็นผู้ช่วยที่มีคุณสมบัติทั้งหมดของ Google Home ซึ่งหมายความว่าสามารถแปลงหน่วย เล่นสื่อ ตรวจสอบคะแนน อ่านหนังสือเสียงให้คุณ ตรวจสอบสภาพอากาศ และอื่นๆ อีกมาก นอกจากนี้ยังสามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์อัตโนมัติในบ้านที่หลากหลาย เช่น หลอดไฟอัจฉริยะ คุณจึงควบคุมได้ด้วยเสียงของคุณ เช่นเดียวกับ Google Assistant ตัวจริง คุณสามารถเชื่อมโยง DIY Google Home ของคุณเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น เพิ่มสิ่งที่ต้องทำใน Evernote หรือรับการแจ้งเตือนทางโทรศัพท์เมื่อตัวจับเวลาดับลง

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

คุณต้องการ:

• Raspberry Pi 3 หรือ 2 ที่ติดตั้ง Raspbian และตั้งค่า Wi-Fi
• แหล่งจ่ายไฟและสายไฟ MicroUSB (ขั้นต่ำ 5V, 2A)
• การ์ดไมโครเอสดี (ขั้นต่ำ 8GB)
• ไมโครโฟน USB (คุณจะได้รับวิธีการตั้งค่ามากมายผ่านทางอินเทอร์เน็ต ที่นี่…)
• ลำโพง
• แป้นพิมพ์และเมาส์สำหรับการตั้งค่า
• LED และสายไฟคู่สำหรับเชื่อมต่อ

ทุกสิ่งที่รวบรวม เชื่อมต่อ และเสียบเข้า มาเริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่าไมโครโฟน USB

• Pi ไม่มีไมโครโฟนในตัว คุณต้องแนบไมโครโฟน USB หากต้องการบันทึกเสียง
• เสียบไมโครโฟน USB ของคุณเข้ากับช่องเสียบ USB ของ Pi
• พิมพ์คำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัล

arecord -l

คำสั่งนี้จะแสดงรายการอุปกรณ์บันทึกเสียงที่มีอยู่ทั้งหมด จะว่างเปล่าหากเชื่อมต่อไมโครโฟน USB ของคุณ คุณควรได้รับผลลัพธ์ต่อไปนี้

pi@raspberrypi:~ $ arecord -l

**** รายการอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ CAPTURE **** การ์ด 1: อุปกรณ์ [อุปกรณ์เสียง USB PnP], อุปกรณ์ 0: เสียง USB [เสียง USB] อุปกรณ์ย่อย: อุปกรณ์ย่อย #0: อุปกรณ์ย่อย #0

คุณจะเห็นว่าอุปกรณ์ USB ของคุณต่ออยู่กับการ์ด 1 และรหัสอุปกรณ์คือ 0 Raspberry Pi รู้จักการ์ด 0 เป็นการ์ดเสียงภายใน กล่าวคือ bcm2835 และการ์ดเสียงภายนอกอื่นๆ เป็นการ์ดเสียงภายนอกที่ชื่อการ์ด 1 การ์ด 2 และ กำลังติดตาม…

ตอนนี้ เราจะต้องเปลี่ยนการกำหนดค่าเสียง ในการแก้ไขไฟล์ asound.conf ให้พิมพ์คำสั่งต่อไปนี้

sudo nano /etc/asound.conf

เพิ่มบรรทัดด้านล่างในไฟล์ จากนั้นกด Ctrl+X และหลังจากนั้น Y เพื่อบันทึกไฟล์

pcm.!default {

พิมพ์ asym capture.pcm "mic" playback.pcm "speaker" } pcm.mic { type plug slave { pcm "hw: 1, 0" } } pcm.speaker { พิมพ์ hw card 0 } ctl.!default { พิมพ์ hw card 0 }

การดำเนินการนี้จะตั้งค่าไมโครโฟนภายนอกของคุณ (pcm.mic) เป็นอุปกรณ์จับภาพเสียง (pcm!.default) และการ์ดเสียงในตัว (การ์ด 0) เป็นอุปกรณ์ลำโพง

สร้างไฟล์ใหม่ชื่อ.asoundrc ในโฮมไดเร็กทอรี (/home/pi) โดยออกคำสั่งต่อไปนี้และวางการกำหนดค่าด้านบน (ซึ่งถูกเพิ่มในไฟล์ /etc/asound.conf) ลงในไฟล์นี้

sudo nano.asoundrc.

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าเอาต์พุตลำโพงของคุณ

• เชื่อมต่อลำโพงของคุณเข้ากับแจ็คหูฟังขนาด 3.5 มม. ของ Raspberry Pi
• เรียกใช้คำสั่งด้านล่างเพื่อเปิดหน้าจอการกำหนดค่าของ pi

sudo raspi-config

ไปที่ ตัวเลือกขั้นสูง > เสียง และเลือกอุปกรณ์ส่งออก (แจ็ค 3.5 มม. หรือ HDMI)

ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบไมโครโฟนและลำโพง

ในการทดสอบลำโพงของคุณ ให้รันคำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัล นี้จะเล่นเสียงทดสอบ กด Ctrl+C เพื่อออก หากคุณไม่ได้ยินเสียงทดสอบ ให้ตรวจสอบการเชื่อมต่อและกำลังไฟของลำโพง การทดสอบดูเหมือน -

ด้านหน้าซ้าย, ด้านหน้าขวา

ทดสอบลำโพง -t wav

หากต้องการทดสอบไมโครโฟน ให้รันคำสั่งต่อไปนี้ การดำเนินการนี้จะบันทึกคลิปเสียงสั้นๆ 5 วินาที หากคุณได้รับข้อผิดพลาดให้ตรวจสอบขั้นตอนก่อนหน้าอีกครั้ง

arecord --format=S16_LE --duration=5 --rate=16k --file-type=raw out.raw

เล่นเสียงที่บันทึกไว้และยืนยันว่าทุกอย่างทำงานอย่างถูกต้องโดยพิมพ์คำสั่งต่อไปนี้

เล่น --format=S16_LE --rate=16k out.raw

ฮาร์ดแวร์ของเราได้รับการตั้งค่า

ขั้นตอนที่ 5: ดาวน์โหลดแพ็คเกจที่จำเป็นและกำหนดค่าสภาพแวดล้อม Python:

ขั้นแรก อัปเดตระบบปฏิบัติการของคุณโดยเรียกใช้คำสั่งทีละคำสั่งในเทอร์มินัล

sudo apt-get update

sudo apt-get อัพเกรด

การรันคำสั่งทีละตัวในเทอร์มินัลจะสร้างสภาพแวดล้อม Python 3 (ไลบรารี Google Assistant ทำงานบน Python 3 เท่านั้น) ใน Pi ของคุณและติดตั้งรายการที่จำเป็น

sudo apt-get ติดตั้ง python3-dev python3-venv

$ python3 -m venv env $ env/bin/python -m pip install --upgrade pip setuptools

เปิดใช้งานสภาพแวดล้อมหลาม การดำเนินการนี้จะนำข้อความ " (env)" มาไว้หน้าเทอร์มินัลคำสั่งของ Pi

แหล่งที่มา env/bin/activate

ติดตั้งแพ็คเกจ Google Assistant SDK ซึ่งมีรหัสทั้งหมดที่จำเป็นในการเรียกใช้ Google Assistant บน Pi ควรดาวน์โหลด Google Assistant Library และความสำคัญ

python -m pip install --upgrade google-assistant-library

ขั้นตอนที่ 6: เปิดใช้งาน Google Assistant Cloud Project

• เปิด Google Cloud Console และสร้างโครงการใหม่ (ตั้งชื่ออะไรก็ได้) บัญชีที่คุณลงชื่อเข้าใช้จะใช้ในการส่งคำถามไปยัง Google Assistant และรับคำตอบในแบบของคุณ
• ตรงไปที่ตัวจัดการ API และเปิดใช้งาน Google Assistant API
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เปิดใช้งานกิจกรรมบนเว็บและแอป ข้อมูลอุปกรณ์ และกิจกรรมเสียงพูดและเสียงในการควบคุมกิจกรรมสำหรับบัญชี
• ไปที่ "ข้อมูลประจำตัว" และตั้งค่าหน้าจอเนื้อหา OAuth
• ไปที่แท็บ "ข้อมูลประจำตัว" และสร้าง ID ไคลเอ็นต์ OAuth ใหม่
• เลือกประเภทแอปพลิเคชันเป็น "อื่นๆ" และตั้งชื่อคีย์
• ดาวน์โหลดไฟล์ JSON ที่เก็บข้อมูลคีย์ OAuth และเก็บไว้

ขั้นตอนที่ 7: ตรวจสอบสิทธิ์ Raspberry Pi

ติดตั้งเครื่องมือการอนุญาตโดยเรียกใช้คำสั่งด้านล่าง

(env) python -m pip install --upgrade google-auth-oauthlib[เครื่องมือ]

เรียกใช้เครื่องมือโดยใช้คำสั่งต่อไปนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณระบุเส้นทางที่ถูกต้องสำหรับไฟล์ JSON ที่คุณดาวน์โหลดในขั้นตอนที่ 6

(env) google-oauthlib-tool --client-secrets "JSON_FILE_PATH" --scope https://www.googleapis.com/auth/assistant-sdk-prototype --save --headless

ควรแสดงดังที่แสดงด้านล่าง คัดลอก URL และวางลงในเบราว์เซอร์ หากแทน จะแสดง:

InvalidGrantError

จากนั้นป้อนรหัสที่ไม่ถูกต้อง ลองอีกครั้ง.

กรุณาไปที่ URL นี้:

ป้อนรหัสอนุญาต:

ขั้นตอนที่ 8: การตั้งค่าไฟ LED แสดงสถานะ

• เชื่อมต่อ LED ของคุณระหว่างพิน GPIO 25 และกราวด์
• เราจะตั้งค่าพิน GPIO 25 เป็นพินเอาต์พุต
• Google Assistant SDK จัดเตรียมการเรียกกลับ EventType. ON_CONVERSATION_TURN_STARTED เมื่อการแปลงด้วย Google Assistant เริ่มต้นขึ้น เมื่อถึงจุดนั้น เราจะตั้งค่า GPIO 25 ให้เรืองแสง LED
• เมื่อใดก็ตามที่การสนทนายุติลง EventType. ON_CONVERSATION_TURN_FINISHED จะได้รับการติดต่อกลับ เมื่อถึงจุดนั้น เราจะรีเซ็ต GPIO 25 เพื่อปิด LED

ขั้นตอนที่ 9: เริ่มต้นเมื่อบูตเสร็จสมบูรณ์:

• เมื่อใดก็ตามที่ Pi ของคุณบูทเสร็จสิ้น เราจะเรียกใช้สคริปต์หลามที่จะตรวจสอบและแนะนำ Google Assistant ในการบู๊ต
• ขั้นแรกให้เพิ่มแพ็คเกจ RPi. GPIO เพื่อเพิ่มการรองรับ GPIO โดยใช้คำสั่งต่อไปนี้

pip ติดตั้ง RPi. GPIO

ดำเนินการทีละขั้นตอน ไปที่ไดเร็กทอรีผู้ใช้ สร้างไฟล์ python ใหม่ main.py

cd /home/pi

sudo nano main.py

เขียนสคริปต์ที่เชื่อมโยงและบันทึกไฟล์

ตอนนี้สร้างเชลล์สคริปต์ที่จะเริ่มต้นและเรียกใช้ Google Assistant

sudo nano google-assistant-init.sh

วางบรรทัดด้านล่างลงในไฟล์และบันทึกไฟล์

#!/bin/sh

/home/pi/env/bin/python3 -u /home/pi/main.py

ให้สิทธิ์ดำเนินการ

sudo chmod +x google-assistant-init.sh

คุณสามารถเรียกใช้ google-assistant-init.sh เพื่อเริ่มต้น Google Assistant ได้ทุกเมื่อ

ขั้นตอนที่ 10: เริ่มต้น Google Assistant ขณะบู๊ต

ในการเปิดใช้งาน Google Assistant on Boot มีสองวิธี มาดูกันเลยละกัน

1. เริ่มต้นอัตโนมัติด้วย Pixel Desktop เมื่อบูต:

• การดำเนินการนี้จะเริ่ม Google Assistant ทันทีที่เดสก์ท็อป Pixel เริ่มทำงาน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เลือกบูต "เดสก์ท็อป" ในการกำหนดค่า Raspberry Pi
• พิมพ์คำสั่งด้านล่าง

sudo nano /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

เพิ่มสิ่งต่อไปนี้หลังจาก @xscreensaver -no-splash

@lxterminal -e "/home/pi/google-assistant-init.sh"

บันทึกและออกโดยกด “Ctrl+X” แล้วกด “Y

2. Autostart ด้วย CLI on Boot:(โดยส่วนตัวฉันใช้สิ่งนี้แม้ว่าการเริ่มอัตโนมัติจะทำงานได้ดี)

• การดำเนินการนี้จะเริ่ม Google Assistant หากคุณตั้งค่าการบูต CLI ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เลือกบูต "CLI" ในการกำหนดค่า Raspberry Pi
• พิมพ์คำสั่งด้านล่าง

sudo nano /etc/profile

เพิ่มบรรทัดด้านล่างที่ส่วนท้ายของไฟล์

sudo /home/pi/google-assistant-init.sh

บันทึกและออกโดยกด "Ctrl+X" จากนั้นกด "Y"

ขั้นตอนที่ 11: บทสรุป

Home Pi นี้มีความแตกต่างกันอย่างไร ไม่มีอะไรนอกจากค่าใช้จ่าย ผลลัพธ์ที่ได้ก็เหมือนกัน โดยพื้นฐานแล้ว คุณสามารถเปิดใช้งาน DIY Google Home ได้โดยพูดคำว่า "Ok Google/ สวัสดี Google" และอุปกรณ์ทำงานเหมือนกับผู้ช่วยจริงๆ คุณสามารถทำกิจกรรมประจำวันต่างๆ มากมายด้วย Google Home ของคุณ หากคุณต้องการทำงานที่กำหนดเอง เช่น ปิดไฟ ตรวจสอบประตู คุณสามารถทำได้ด้วยการผสานรวม Google Actions ใน Google Assistant หากคุณมีปัญหาในการเริ่ม Google Assistant โปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่าง ฉันจะพยายามแก้ไขให้มากที่สุด