树莓派实验报告.doc

成绩： 教师： 课程名称：嵌入式Windows程序开发实验名称：实验12-PIR传感器和语音识别实验专业班级： 姓名： 学号： 实验日期： 一、实验目的：（1）熟悉人体红外传感器、语音识别和文本转语音(TTS)。（2）掌握在Windows 10 IoT Core中使用GPIO读取人体红外传感器输出的方法。（3）掌握在Windows 10 IoT Core中使用SpeechRecognition和SpeechSynthesis进行语音识别和语音合成的方法。二、实验内容：（1）将人体红外传感器PIR、LED灯分别连接到树莓派的GPIO5和GPIO6，运行程序12-1后，先点击初始化PIR按钮，若附近有人活动时，即程序检测到上升沿，指示的LED灯亮；没有人活动时，即程序检测到下降沿，LED灯熄灭，与应用程序界面上的状态同步。如下图所示。在实验12-1的基础上，使用树莓派、人体红外传感器PIR、LED灯、电阻、面包板和跳线，实现Security Camera。即检测到附近有人活动时，程序自动拍照，存储到本地。（2）使用树莓派（IoT Core系统烧写版本为14986）、USB声卡、耳机、麦克风、LED灯、电阻、面包板和跳线，实现本地的语音合成和语音识别，从而达到控制LED灯的目的。程序12-2给出了语音控制一个LED的场景，即使用语音turn on bedroom led或者turn off bedroom led来控制GPIO5引脚连接的LED灯。同时，可以在Visual Studio的Output窗口看到语音识别的实时结果。如下图所示。用户可以在应用程序界面输入文字，点击按钮，可以让系统读出该内容，如下图所示。请在此基础上，添加LED灯，修改语音定义文件和程序，从而达到控制两个不同的LED的功能。三、实验结果（注意：所有截图需要加注自己的姓名+学号水印）：1. 利用Fritzing软件画出硬件连接图，给出实验内容1对应的所有关键代码，给出测试结果和说明，附调试截图。硬件连接图：硬件连接图如左图所示，将led连接在GPIO5上，将pri的数据输出接口接在GPIO18上关键代码：private void PinPIR_ValueChanged(GpioPin sender, GpioPinValueChangedEventArgs e) / toggle the state of the LED every time the button is pressed if (e.Edge = GpioPinEdge.RisingEdge) ledPin.Write(GpioPinValue.Low); if (e.Edge = GpioPinEdge.FallingEdge) ledPin.Write(GpioPinValue.High); var task = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Normal, () = if (e.Edge = GpioPinEdge.FallingEdge) ledEllipse.Fill = grayBrush; GpioStatus.Text = PIR FallingEdge; if (e.Edge = GpioPinEdge.RisingEdge) ledEllipse.Fill = redBrush; GpioStatus.Text = PIR RisingEdge; takePhoto_Click(takePhoto, new RateChangedRoutedEventArgs(); ); 如上面的代码所示在原来的代码段中调用takePhoto_Click(takePhoto, new RateChangedRoutedEventArgs();函数，在主页面的圆点控制的代码中添加调用拍照功能的代码。当人体红外传感器检测到时输出高电平，GPIO口接受到后检测到上升沿便会进行拍照并且点亮led实验结果：实验结果如图所示，当红外设备检测到有人时就会进行拍照，并且将照片进行保存，于此同时，照片展示框下的指示点便会由灰色变为红色以指示检测到红外信息，同时连接在树莓派GPIO上的led小灯点亮。没有检测到红外信息时，便不会拍照。也不会执行任何操作。2. 利用Fritzing软件画出硬件连接图，给出实验内容2对应的所有关键代码，给出测试结果和说明，附调试截图。硬件连接图：如右图所示，在此次的试验中需要用到两个GPIO引脚，分别为GPOI6和GPIO12。关键代码： private async void LightControl(string command, string target) if (target = Bedroom) /= if (command = ON) if (BedRoomLED_GpioPin != null) await Windows.ApplicationModel.Core.CoreApplication.MainView.CoreWindow.Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal, () = bedRoomTimer.Start(); ); else if (command = OFF) await Windows.ApplicationModel.Core.CoreApplication.MainView.CoreWindow.Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal, () = bedRoomTimer.Stop(); if (BedRoomLED_GpioPinValue = GpioPinValue.Low) BedRoomLED_GpioPinValue = GpioPinValue.High; BedRoomLED_GpioPin.Write(BedRoomLED_GpioPinValue); /LED.Fill = redBrush; ); /= else if (target = kitchen) /= if (command = ON) if (kITCHENLED_GpioPin != null) await Windows.ApplicationModel.Core.CoreApplication.MainView.CoreWindow.Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal, () = kITCHENTimer.Start(); ); else if (command = OFF) await Windows.ApplicationModel.Core.CoreApplication.MainView.CoreWindow.Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal, () = kITCHENTimer.Stop(); if (kITCHENLED_GpioPinValue = GpioPinValue.Low) kITCHENLED_GpioPinValue = GpioPinValue.High; kITCHENLED_GpioPin.Write(kITCHENLED_GpioPinValue); /LED.Fill = redBrush; ); /= SaySomthing($target light, command); private void InitBedRoomGPIO() var gpio = GpioController.GetDefault(); / Show an error if there is no GPIO controller if (gpio = null) BedRoomLED_GpioPin = null; /GpioStatus.Text = There is no GPIO controller on this device.; return; BedRoomLED_GpioPin = gpio.OpenPin(BedRoomLED_PINNumber); BedRoomLED_GpioPinValue = GpioPinValue.High; BedRoomLED_GpioPin.Write(BedRoomLED_GpioPinValue); BedRoomLED_GpioPin.SetDriveMode(GpioPinDriveMode.Output); /GpioStatus.Text = GPIO pin initialized correctly.; private void InitKITCHENGPIO() var gpio = GpioController.GetDefault(); / Show an error if there is no GPIO controller if (gpio = null) kITCHENLED_GpioPin = null; /GpioStatus.Text = There is no GPIO controller on this device.; return; 实验结果：当语音输入“hi jack”时便会启动程序，程序会返回“hi jack what can I do for you”。然后便可以进行命令输入。当语音输入“turn o