實戰智慧插座 08 - 你拍拍手我就開燈 ( 聲音偵測 )

2017鐵人賽 webduino iot 物聯網智慧插座

oxxo

2016-12-22 18:45:05

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在「距離偵測」和「人體紅外線偵測」之後，這篇要來介紹「聲音偵測」( 不是語音辨識，比較貼切的應該是指「有沒有聲音」，語音辨識在之後會介紹 )。

聲音偵測傳感器

這裏我使用的是簡單的聲音偵測傳感器，並不是分貝計無法偵測大小聲，只能透過傳感器本身靈敏度的調整，靈敏度可以透過傳感器上頭的十字旋鈕更改，偵測有沒有聲音的原理主要根據「震動」，當偵測到「有」聲音的時候，會發送「高電位」訊號。
Webduino 偵測聲音開燈

接線的方式只要把 5V 接在 5V 的位置，GND 接 GND，OUT 接訊號腳就可以。
Webduino 偵測聲音開燈

接線完成後，先透過 Webduino Blockly ( https://blockly.webduino.io ) 來測試一下，首先打開內嵌的網頁，選擇「顯示文字」，放入開發板的積木，輸入裝置的 device ID，接著放入聲音偵測傳感器的積木，腳位設定為 10 號腳，設定「有偵測到」和「沒有偵測到」的對應事件。( 其實和人體紅外線偵測幾乎一模一樣 )
Webduino 偵測聲音開燈

點選右上角的執行，在聲音傳感器周圍拍拍手，就會出現「你是在大聲什麼啦」的文字，如果不發出聲音，就會出現「偵測中...」的字樣。
Webduino 偵測聲音開燈

如果近一點看傳感器，可以看到偵測到聲音的時候，上面有個小紅燈會亮起。
Webduino 偵測聲音開燈

Webduino 程式用法

知道怎麼接收聲音傳感器的訊號並做動作之後，再來就是要控制智慧插座上的電燈了，如果 GND 只有一個，就必須要用麵包板外接，接線圖如下：
Webduino 偵測聲音開燈

和人體紅外線偵測的做法幾乎一模一樣，一開始先在自己的網頁內引入「 webduino-min.js 」還有「 webduino-blockly.js 」這兩個 JavaScript，這樣我們才有操控開發板以及聲音偵測的 API 可以使用，在 body 的區域放入一個 h2 來顯示一些文字訊息，然後放入兩張燈泡一明一暗的圖片，讓偵測到訊號的時候，網頁上的燈泡也會發生反應。

<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, user-scalable=no">
  <title>Webduino</title>
  <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.9.1/jquery.min.js"></script>
  <script src="https://webduino.io/components/webduino-js/dist/webduino-all.min.js"></script>
  <script src="https://blockly.webduino.io/webduino-blockly.js"></script>
</head>

<body>
  <h2 id="show"></h2>
  <img src="http://example.oxxostudio.tw/it2016/it2016-day05-on.jpg" id="on">
  <img src="http://example.oxxostudio.tw/it2016/it2016-day05-off.jpg" class="show" id="off">
</body>
</html>

再來就看看聲音偵測的使用方法，聲音偵測的宣告使用 getSound(board, pin)，pin 是數位腳，例如接在 10 號腳就改為 10。

sound = getSound(board, 10);

偵測的方式使用 .on(event, callback)，event 有兩種，一種是 detected 也就是偵測到訊號，另外一種是 ended，有別於人體紅外線會有「延遲」，聲音偵測的傳感器是沒有延遲的，所以如果需要延遲，就必須要自己在網頁裡面完成。

sound.on("detected", function(){
  //偵測到聲音的時候要做什麼事
});
sound.on("ended", function(){
  //結束後會做什麼事
});

網頁控制

了解用法之後，可以按照下面的寫法，在偵測到有聲音就把顯示文字改為「你是在大聲什麼啦！」同時把實際的燈泡以及網頁的燈泡點亮，然後「經過一秒」( 這邊必須要寫在網頁裡 )，沒有偵測到人，就在把訊息換成「偵測中...」，同時把網頁燈泡和實際燈泡關起來。

HTML 的部分就不介紹了，就跟上面寫得一模一樣 ( 滑鼠往上拉 )，CSS 的部分也很陽春，就只是寫個簡單的控制燈泡圖片有沒有出現而已。

img{
  display:none;
}
.show{
  display:block;
}

JavaScript 的說明就直接寫在程式碼裡頭，最主要就是多設定一個變數初始值是 0，在每一次偵測到訊號的時候都會「加 1」，這樣就可以判斷是否為「一秒內」的「第一次」所偵測到的訊號 ( 因為如果連續偵測，這個變數的數值就不會是 1 )，接著透過 setTimeout 來延遲，再延遲之後再把這個變數設為 0 就可以了。

$(function(){
  var sound,
      led,
      $show=$('#show'),
      $on = $('#on'), 
      $off = $('#off'); 

  var a = 0; //設一個變數，判斷是不是在一秒內偵測的訊號

  boardReady('你的裝置 ID', function (board) {
    board.systemReset();
    board.samplingInterval = 250;
    sound = getSound(board, 11);  //設定聲音偵測傳感器為 11 號腳
    led = getLed(board, 10); //設定 LED 為 10 號腳
    $show.text('偵測中...');
    sound.on("detected", function(){
      a = a + 1;
      if(a === 1){
        light_On(); // 一秒內的第一次偵測，就執行點燈的流程
        setTimeout(function(){
          a = 0;  //過一秒之後就把 a 變回 0
          light_Off();   //同時把燈熄滅
        }, 1000);
      }
    });
    sound.on("ended", function(){
      if(a === 0){
       light_Off();
      }
    });

    //這是點燈的流程
    function light_On(){
      $show.text('你是在大聲什麼啦！');
      led.on();
      $on.addClass('show');
      $off.removeClass('show');
    }
    ////這是熄燈的流程
    function light_Off(){
      $show.text('偵測中...');
      led.off();
      $on.removeClass('show');
      $off.addClass('show');
    }
  });

});

最終結果 ( 範例：http://bin.webduino.io/jerip/1/edit?html,css,js,output )
因為是 Gif 動畫聽不到啪啪啪的聲音，不過應該看得出來是拍手啦！
Webduino 偵測聲音開燈