Pi Home, виртуальный помощник на базе Raspberry: 11 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Google Home полезно иметь дома. Это красивое устройство со встроенным Google Ассистентом - современным цифровым персональным помощником от Google. Он может воспроизводить мультимедиа, сохранять ваши напоминания и заметки, сообщать вам о продолжительности вашего пути на работу, выполнять домашнюю автоматизацию. Его можно разместить в любом месте вашего дома, и он будет делать для вас некоторые удивительные вещи, но это дорогое предложение, если вы ' Не уверен, что воспользуешься им. Хорошие новости: вы можете сделать полнофункциональный, используя Raspberry Pi.

К концу этого руководства у вас будет полностью функционирующий Google Home, который будет реагировать на ваши голосовые команды. В противном случае это Ассистент со всеми функциями Google Home. Это означает, что он может преобразовывать единицы измерения, воспроизводить мультимедиа, проверять результаты, читать вам аудиокниги, проверять погоду и многое другое. Он также будет работать с различными устройствами домашней автоматизации, такими как умные лампочки, поэтому вы можете управлять ими с помощью голоса. Как и настоящий Google Assistant, ваш DIY Google Home можно подключить, чтобы добавить больше функций, например, добавить список дел в Evernote или получить уведомление на свой телефон, когда таймер сработает.

Шаг 1. Вещи, которые вам нужны

Вам понадобится:

• Raspberry Pi 3 или 2 с установленным Raspbian и настройкой Wi-Fi.
• Блок питания и кабель питания MicroUSB. (Минимум 5В, 2А)
• Карта MicroSD. (Минимум 8 ГБ)
• USB-микрофон. (Вы узнаете, как настроить через Интернет, также здесь…)
• Динамики
• Клавиатура и мышь для настройки
• Светодиод и пара проводов для подключения

Все собрано, подключено и подключено, приступим.

Шаг 2: Настройка USB-микрофона

• Pi не имеет встроенных микрофонов. Если вы хотите записывать звук, вам необходимо подключить USB-микрофон.
• Подключите USB-микрофон к любому из USB-разъемов вашего Pi.
• Введите в терминале следующую команду.

arecord -l

Эта команда выведет список всех доступных устройств записи звука. Он будет пустым, если ваш USB-микрофон подключен. Вы должны получить следующий результат

pi @ raspberrypi: ~ $ arecord -l

**** Список аппаратных устройств CAPTURE **** карта 1: Устройство [USB PnP Sound Device], устройство 0: USB Audio [USB Audio] Субустройства: Субустройство # 0: субустройство # 0

Вы можете видеть, что ваше USB-устройство подключено к карте 1 и идентификатор устройства равен 0. Raspberry Pi распознает карту 0 как внутреннюю звуковую карту, то есть bcm2835 и другие внешние звуковые карты как внешние звуковые карты с именами card 1, card 2 и следующий…

Теперь нам нужно изменить настройки звука. Чтобы отредактировать файл asound.conf, введите следующую команду

sudo nano /etc/asound.conf

Добавьте в файл следующие строки. Затем нажмите Ctrl + X, а затем Y, чтобы сохранить файл

pcm.! default {

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

Это установит ваш внешний микрофон (pcm.mic) в качестве устройства захвата звука (pcm!. Default), а вашу встроенную звуковую карту (карта 0) в качестве устройства динамика.

Создайте новый файл с именем.asoundrc в домашнем каталоге (/ home / pi), выполнив следующую команду и вставив указанные выше конфигурации (которые были добавлены в файл /etc/asound.conf.) В этот файл

sudo nano.asoundrc.

Шаг 3: Настройка выхода на динамик

• Подключите динамик к разъему для наушников 3,5 мм на Raspberry Pi.
• Выполните команду ниже, чтобы открыть экран конфигурации пи.

sudo raspi-config

Перейдите в Дополнительные параметры> Аудио и выберите устройство вывода (разъем 3,5 мм или HDMI)

Шаг 4. Проверьте микрофон и динамики

Чтобы проверить динамик, выполните в терминале следующую команду. Будет воспроизведен тестовый звук. Нажмите Ctrl + C, чтобы выйти. Если вы не слышите тестовый звук, проверьте подключение динамика и питание. Тест звучит так:

Передний левый, передний правый

спикер-тест -t wav

Чтобы проверить свой микрофон, выполните следующую команду. Будет записан короткий аудиоклип продолжительностью 5 секунд. Если вы получите какую-либо ошибку, проверьте предыдущие шаги еще раз

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

Воспроизведите записанный звук и убедитесь, что все работает правильно, набрав следующую команду

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

Наше оборудование установлено

Шаг 5: Загрузите необходимые пакеты и настройте среду Python:

Во-первых, обновите свою операционную систему, выполнив одну за другой команды в терминале

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Выполнение команд по одной в терминале создаст среду Python 3 (библиотека Google Assistant работает только на Python 3) в вашем Pi и установит необходимые элементы

sudo apt-get install python3-dev python3-venv

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

Активируйте среду Python. Это приведет к появлению текста «(env)» перед командным терминалом вашего Pi

исходный env / bin / активировать

Установите пакет SDK Google Assistant, который содержит весь код, необходимый для запуска Google Assistant на Pi. Он должен загрузить библиотеку Google Assistant и значение

python -m pip install --upgrade библиотека-помощник Google

Шаг 6. Включение облачного проекта Google Assistant

• Откройте Google Cloud Console и создайте новый проект. (Назовите это как угодно.) Учетная запись, с которой вы входите, будет использоваться для отправки запросов в Google Assistant и получения вашего персонального ответа.
• Перейдите в диспетчер API и включите API Google Assistant.
• Убедитесь, что вы включили историю приложений и веб-поиска, информацию об устройстве и историю голоса и звука в элементах управления действиями для учетной записи.
• Перейдите в «Учетные данные» и настройте экран содержимого OAuth.
• Перейдите на вкладку «Учетные данные» и создайте новый идентификатор клиента OAuth.
• Выберите тип приложения «Другое» и дайте имя ключу.
• Загрузите файл JSON, в котором хранится информация о ключе OAuth, и сохраните его.

Шаг 7: аутентификация Raspberry Pi

Установите средство авторизации, выполнив команду ниже

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

Запустите инструмент, выполнив следующую команду. Убедитесь, что вы указали правильный путь к файлу JSON, который вы скачали на шаге 6

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

Он должен отображаться, как показано ниже. Скопируйте URL-адрес и вставьте его в браузер. Если вместо этого он отображает:

InvalidGrantError

затем был введен неверный код. Попробуйте снова.

Перейдите по этому URL-адресу:

Введите код авторизации:

Шаг 8: Настройка светодиодного индикатора

• Подключите светодиод между контактом 25 GPIO и землей.
• Мы собираемся установить контакт 25 GPIO в качестве выходного контакта.
• SDK Google Assistant предоставляет обратный вызов EventType. ON_CONVERSATION_TURN_STARTED, когда начинается преобразование с помощью Google Assistant. На этом этапе мы собираемся настроить GPIO 25 на свечение светодиода.
• Когда диалог завершается, будет получен обратный вызов EventType. ON_CONVERSATION_TURN_FINISHED. На этом этапе мы сбросим GPIO 25, чтобы выключить светодиод.

Шаг 9: Инициализация при загрузке завершена:

• Когда ваш Pi завершит загрузку, мы запустим скрипт python, который проверит и представит Google Assistant при загрузке.
• Сначала добавьте пакет RPi. GPIO, чтобы добавить поддержку GPIO, используя следующую команду.

pip установить RPi. GPIO

Выполните шаги один за другим. Перейдите в каталог пользователя. Создайте новый файл python main.py

cd / home / pi

sudo nano main.py

Напишите связанный скрипт и сохраните файл

Теперь создайте один сценарий оболочки, который будет инициализировать и запускать Google Assistant

sudo nano google-assistant-init.sh

Вставьте строки ниже в файл и сохраните файл

#! / bin / sh

/ дома / пи / окружность / bin / python3 -u /home/pi/main.py

Предоставьте разрешение на выполнение

sudo chmod + x google-assistant-init.sh

Вы можете запустить google-assistant-init.sh, чтобы запустить Google Assistant в любое время.

Шаг 10. Запуск Google Ассистента при загрузке

Включить Google Assistant при загрузке можно двумя способами. Посмотрим на каждого из них

1. Автозапуск с Pixel Desktop при загрузке:

• Это запустит Google Assistant, как только загрузится рабочий стол Pixel. Убедитесь, что в конфигурациях Raspberry Pi выбрана загрузка «Рабочий стол».
• Введите команду ниже.

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

Добавьте следующее после @xscreensaver -no-splash

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

Сохраните и выйдите, нажав «Ctrl + X», а затем «Y»

2. Автозапуск с CLI при загрузке: (Я лично использовал это, хотя автозапуск работает нормально.)

• Это запустит Google Assistant, если вы установили загрузку CLI. Убедитесь, что в конфигурациях Raspberry Pi выбрана загрузка «CLI».
• Введите команду ниже.

Судо нано / и т. д. / профиль

Добавьте строку ниже в конец файла

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

Сохраните и выйдите, нажав «Ctrl + X», а затем «Y»

Шаг 11: Заключение

Чем именно отличается этот Home Pi? Ничего, кроме расходов. Конечный результат в основном тот же: вы можете активировать свой DIY Google Home, произнеся пробуждающее слово «Окей, Google», и устройство будет работать как настоящий Ассистент. Вы можете выполнять множество повседневных дел с вашим Google Home. Если вы хотите выполнить свои индивидуальные задачи, такие как выключение света, проверка двери, вы можете сделать это с помощью интеграции Google Actions в свой Google Assistant. Если у вас возникли проблемы с запуском Google Assistant, оставьте комментарий ниже. Я постараюсь решить их, насколько смогу.