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如何利用Raspberry Pi实现Jarvis主题口语闹钟

furuta • 2022-8-17 • 技术 • 阅读 84

如何利用Raspberry Pi实现Jarvis主题口语闹钟,第1张

　　“早上好。现在是早上 7:00 马里布的天气是 72 度，云层散落。冲浪条件公平，腰部到肩的高线。涨潮时间为上午 10:52”。每次在电影钢铁侠中听到贾维斯的这个声音，都会让我脊背发凉。我敢肯定，就像我一样，很多人都梦想过像托尼·斯塔克一样精致的生活。但遗憾的是，我们还没有在微型 Arc 反应堆或像 JARVIS 一样聪明的 AI 方面取得进步。但是可以用类似于 Jarvis 使用 Raspberry Pi 的闹钟来代替我们无聊的早晨闹钟。在这个项目结束时，我们将创建一个非常基本的 GUI，我们可以使用它来设置闹钟，当闹钟响起时，我们将通过一些预定义的文本告诉我们当前时间和日期。听起来很酷吧！！所以让我们建立一个。

　　所需材料

　　树莓派

　　3.5” TFT液晶屏

　　扬声器

　　辅助电缆

　　网络连接

　　先决条件

　　假设您的 Raspberry Pi 已刷入 *** 作系统并能够连接到 Internet。如果没有，请 在继续之前遵循Raspberry Pi 入门教程。这里我们使用 Rasbian Jessie 安装 Raspberry Pi 3。

　　还假设您可以通过终端窗口或其他应用程序访问您的 pi，您可以使用这些应用程序编写和执行 python 程序并使用终端窗口。

　　您可能还想了解如何将 3.5 英寸 TFT LCD 与 Raspberry Pi 连接，因为我们将在此项目中使用它。

　　为 Raspberry Pi 安装 TTS 引擎 （Espeak）

　　正如项目标题所述，我们将构建一个说话时钟。为了让您的 Pi 说话，我们需要一个文本到语音 （TTS） 引擎。有很多选项可供选择，但为了简单起见，我选择了Espeak Engine。要在您的 Pi 上安装 Espeak，只需在终端上运行以下命令

　　sudo apt-get install espeak

　　sudo apt-get install espeak python-espeak

　　为 Raspberry Pi 口语闹钟创建 GUI

　　对于这个项目，我们需要开发一个代表闹钟的 GUI，以便用户可以查看当前时间并设置闹钟。使用 Python 开发 GUI有很多选择，但最流行和通用的一个是PyQt4，所以我们将使用它来开发我们的 GUI。在下面的几个标题中，我们讨论了如何使用 PyQt4 设计自己的 GUI，但如果您不感兴趣，可以直接跳到“语音闹钟程序”标题。

　　在 Windows 机器上使用 Qt 设计器安装 PyQt4

　　由于我们正在设计一个 GUI，我们将首先在我们的笔记本电脑（windows/Linux）上开始我们的编程，然后将这个 python 脚本移植到我们的 Pi 上。由于 PyQt4 具有非常好的可移植性，大多数开发人员都会这样做，因为在笔记本电脑上进行开发既简单又快捷，而实际上在 Raspberry Pi 上进行。

　　我已经在我的 windows 机器上安装了 python 和 PQt 包；如果您对此不感兴趣，您可以跳过此步骤在您的树莓派上开发您的 GUI。要在 Windows 上安装 PQt，请下载此 exe 文件，并在安装过程中确保您已检查 Qt 设计器软件，因为我们将在我们的项目中使用它。

　　在 Pi/Linux/MAC 机器上安装 PyQt

　　要在 Linux 机器上安装 PyQt，只需在命令终端上运行以下行

　　sudo apt-get install python-qt4

　　使用 Qt Designer 设计 GUI

　　使用 PyQt4 进行 GUI 设计的一个显着优势是它具有Qt 设计器软件。该软件可用于创建按钮、显示、文本和其他图形，只需将东西拖到屏幕上并将它们放置在需要的地方。这为我们节省了大量时间，因为我们不必手动输入屏幕上对象的大小和位置。我已经使用上面段落中讨论的 exe 文件在我的 Windows 笔记本电脑上安装了 Qt 设计器以及 Python 和 PyQt4。安装后打开你的 Qt Designer，你会得到这个屏幕。

如何利用Raspberry Pi实现Jarvis主题口语闹钟,pYYBAGLnnmGAC5EzAAE_6hyjwjk635.png,第2张

　　在左侧，您可以找到布局、间隔、按钮和其他项目，您只需将其拖到窗口中即可使用。您还可以使用右侧的窗口根据需要自定义对象。我使用了一个7 段 LCD 显示屏、一个按钮、一个文本行和设置时间对象来为我们的闹钟创建 UI。使用布局将所有对象放置在所需的位置和大小后，我的窗口如下所示

如何利用Raspberry Pi实现Jarvis主题口语闹钟,poYBAGLnnluADAf4AACMjTotMaA214.png,第3张

　　准备好 GUI 后，您可以将设计保存为.ui文件。以后，当您希望对 GUI 进行更改时，您只需打开此文件并进行更改，而无需在程序中上下滚动。如果您希望对此设计进行任何更改，可以下载口语时钟的.ui 文件。一旦您对 GUI 设计感到满意，您可以将其导出为 Python 代码，您可以从那里开始您的 Python 编程。

　　我知道这里有很多事情会让您不知所措，但是不可能在一个教程中解释如何使用 Qt4 库。您可以参考sentdex PyQt4 教程系列，了解如何使用 PyQt4 和 Qt 设计器软件。

用于树莓派口语闹钟的 Python 程序

此项目的完整 python 代码在本页末尾给出。您可以直接在您的 Raspberry pi 上运行它以获取输出，但下面我将程序解释为小片段，以便您了解该程序的工作原理。

Qt 设计器软件已经为我们编写了几乎一半的代码，然后该代码包含有关我们屏幕顶部对象的类型、样式、大小和位置的信息。现在我们要做的就是为这些对象提供用途和功能。

7 段显示器用于显示当前时间。设置时间对象用于选择闹铃时间，点击“设置闹铃”按钮设置闹铃时间。底部的文本行显示设置警报的时间和其他有用信息。除此之外，我们还必须在设置和触发警报时播放语音​​警报。

对于我们的程序，我们需要PyQt4来设计 GUI 和espeak 来播放语音警报和时间包strfTIme来从 Pi 读取当前时间。所以我们使用下面的代码行导入所有三个包。

 

from PyQt4 import QtCore, QtGui #PyQt4 用于设计 GUI 
from espeak import espeak #text to Speech Sonversion 
from TIme import strfTIme # To get TIme from Raspberry pi

 

接下来我们有一个从 Qt 设计器获得的代码块，这些代码将包含我们放置在屏幕上的小部件的位置和大小。我们对代码进行了一些编辑，以便为小部件指定用途。首先，在 7 段 LCD 小部件上，我们必须显示当前时间，这可以通过使用strftime方法来完成，该方法将为我们提供在 Pi 上运行的当前时间。然后我们可以在 LCD 上显示这个时间，如下所示。

 

self.Time_LCD = QtGui.QLCDNumber(self.centralwidget) 
self.Time_LCD.setObjectName(_fromUtf8("Time_LCD")) 
self.Time_LCD.setDigitCount(8) 
self.Time_LCD.display(strftime("%H"+":"+ "%M"+":"+"%S")) #从 Pi 获取时间并显示
self.gridLayout.addWidget(self.Time_LCD, 1, 0, 1, 3)

 

接下来我们有一个按钮按下按钮，当按下这个按钮时，我们必须设置警报。所以我们使用了一种叫做button_pressed的方法。每当按下此按钮时，都会调用函数button_pressed 。

 

self.pushButton = QtGui.QPushButton(self.centralwidget) 
        self.pushButton.setObjectName(_fromUtf8("pushButton")) 
        self.pushButton.clicked.connect(self.button_pressed) #当按钮按下时调用按钮按下函数
        self.gridLayout。 addWidget(self.pushButton, 2, 1, 1, 1) 
        MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)

 

button_pressed函数如下所示。在这里，我们从设置的时间小部件中读取小时和分钟的值。此信息将采用字符串形式，因此可以对其进行修剪以获得小时和分钟的值并存储在变量alarm_h和alarm_m中。一旦我们有了分钟和小时的值，我们就可以使用它与当前的分钟和小时进行比较。

最后，在读取设置的时间后，我们还使用字符串变量消息显示文本。此消息将显示为标签文本。

 

def button_pressed(self): #当设置闹钟按钮被按下时
        print("Button Pressed") 
        alarm_time = str(self.Set_Time.time()) 
        self.alarm_h = int(alarm_time[19:21]) #小时值为存储在索引值 19 和 20         self.alarm_m = int (alarm_time[23:25]) #分钟值存储在索引值 23 和 24       



        message = "警报设置在 " + str(self.alarm_h) + " hours " + str(self.alarm_m) + " minutes" 
        self.label.setText(_translate("MainWindow", message, None)) #显示GUI 屏幕上
        的消息 espeak.synth (message) #通过音频插孔说出消息

 

我们还通过使用espeak方法发出语音警报，说明警报已设置为某某时间。此方法只是说出通过音频插孔传递给它的任何文本。这里读出了变量message中的字符串

 

espeak .synth (message) #通过音频插孔说出消息

 

最后，我们还需要一种方法，将当前时间与设定时间进行比较，当两者匹配时，它必须通过语音通知用户。为此，我们的代码中有时间函数，它将 current_h 与 alarm_h 和 current_m 与 alarm_m 进行比较。当两者都匹配时，它会通过说出存储在变量 message1 中的文本来触发警报。如果你想让时钟说别的东西，你可以自定义变量 message1；现在它会祝你早安以及当前的时间和日期。

 

 def Time(self): #比较当前时间和设置时间
        的函数 self.Time_LCD.display(strftime("%H"+":"+"%M"+":"+"%S")) 
        self.current_h = int (strftime("%H")) 
        self.current_m = int (strftime("%M"))

        if (self.current_h == self.alarm_h) and (self.current_m == self.alarm_m) and ((int(strftime("%S"))%15) == 0): #如果两个时间都匹配
            print ("ALARM ON!!!!!") 
            message1 = " 时间是 " + str(self.alarm_h) + " : " + str(self.alarm_m) + " on " + strftime("%A")             message = “先生，早上好……这是您的起床闹钟。” + 消息1           



            self.label.setText(_translate("MainWindow",message1, None)) #在GUI屏幕上显示
            消息 espeak.synth (message) #通过音频插孔朗读消息 time.sleep 
            (1)

 

　　Raspberry Pi 闹钟的硬件设置

　　该项目的硬件设置非常简单。我们的 PI 仅使用3.5 英寸 TFT LCD 屏幕。要设置显示器，您可以按照接口 Pi 与 3.5 英寸 LCD 教程进行 *** 作。一旦你的接口完成，你应该能够使用手写笔并浏览树莓派的 *** 作系统。为了播放您需要扬声器的声音，我通过 AUX 电缆将便携式扬声器连接到 pi。一切设置好并启动程序后，我的设置如下所示。

如何利用Raspberry Pi实现Jarvis主题口语闹钟,poYBAGLnnlWAOycBAAdEsn4XEN0503.png,第4张

　　基于 Pi 的口语闹钟的工作原理

　　如上所示准备硬件，然后确保您已在 Pi 上安装 PyQt4 和 Espeak。然后使用下面给出的python代码，只需将其粘贴到python IDLE中并运行程序。它将启动 GUI 窗口，如下所示

如何利用Raspberry Pi实现Jarvis主题口语闹钟,pYYBAGLnnlGALnyMAAPkZJNbbrE960.png,第5张

　　它显示当前时间，还提供一个文本框来设置闹钟。使用触控笔设置闹钟时间并按下设置闹钟按钮。这将为您提供一条语音消息，说明已设置警报。现在只需等待 7 段显示屏上显示的当前时间等于警报时间。当它等于触发警报时，这将再次提供带有当前时间和日期的语音消息。在分钟值更改之前，此警报将重复四次。该项目的完整工作可以在下面给出的视频链接中找到。

# 使用 Raspberry Pi 说话闹钟

#通过 AUX 连接 3.5" LCD 和扬声器，并使用 PyQt4 和 espeak 包运行程序

# 程序作者：B.Aswinth Raj 

# 网站： circuitdigest.com 

# 

# GUI 代码是使用 Qt Designer 创建的 

导入系统

导入时间

from PyQt4 import QtCore, QtGui #PyQt4 用于设计 GUI 

from espeak import espeak #text to Speech Sonversion 

from time import strftime # To get time from Raspberry pi

#Qt Designer 中的代码

try: 

    _fromUtf8 = QtCore.QString.fromUtf8 

except AttributeError: 

    def _fromUtf8(s): 

        return s

尝试：

    _encoding = QtGui.QApplication.UnicodeUTF8 

    def _translate(context, text, disambig): 

        return QtGui.QApplication.translate(context, text, disambig, _encoding) 

except AttributeError: 

    def _translate(context, text, disambig): 

        return QtGui. QApplication.translate(context, text, disambig)

类 Ui_MainWindow(object): 

    def setupUi(self, MainWindow):

        self.alarm_h = 0 

        self.alarm_m = 0 

        MainWindow.setObjectName(_fromUtf8("MainWindow")) 

        MainWindow.resize(676, 439) 

        self.centralwidget = QtGui.QWidget(MainWindow) 

        self.centralwidget.setObjectName(_fromUtf8("centralwidget" )) 

        self.gridLayout = QtGui.QGridLayout(self.centralwidget) 

        self.gridLayout.setObjectName(_fromUtf8("gridLayout")) 

        self.label = QtGui.QLabel(self.centralwidget) 

        font = QtGui.QFont() 

        font.setPointSize( 14) 

        self.label.setFont(font) 

        self.label.setObjectName(_fromUtf8("label")) 

        self.gridLayout.addWidget(self.label, 3, 0, 1, 1)

        self.Time_LCD = QtGui.QLCDNumber(self.centralwidget) 

        self.Time_LCD.setObjectName(_fromUtf8("Time_LCD")) 

        self.Time_LCD.setDigitCount(8) 

        self.Time_LCD.display(strftime("%H"+":"+ "%M"+":"+"%S")) #从 Pi 获取时间并显示 

        self.gridLayout.addWidget(self.Time_LCD, 1, 0, 1, 3)

        self.timer = QtCore.QTimer(MainWindow) 

        self.timer.timeout.connect(self.Time) 

        self.timer.start(1000) 

        current_time = QtCore.QTime() 

        self.Set_Time = QtGui.QTimeEdit(self.centralwidget) 

        self .Set_Time.setObjectName(_fromUtf8("Set_Time")) 

        self.Set_Time.setTime(current_time.currentTime()) 

        self.gridLayout.addWidget(self.Set_Time, 2, 0, 1, 1)

        self.pushButton = QtGui.QPushButton(self.centralwidget) 

        self.pushButton.setObjectName(_fromUtf8("pushButton")) 

        self.pushButton.clicked.connect(self.button_pressed) 

        self.gridLayout.addWidget(self.pushButton, 2, 1 , 1, 1) 

        MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget) 

        self.menubar = QtGui.QMenuBar(MainWindow) 

        self.menubar.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 676, 21)) 

        self.menubar.setObjectName(_fromUtf8( "menubar")) 

        MainWindow.setMenuBar(self.menubar) 

        self.statusbar = QtGui.QStatusBar(MainWindow) 

        self.statusbar.setObjectName(_fromUtf8("statusbar")) 

        MainWindow.setStatusBar(self.statusbar)

        self.retranslateUi(MainWindow) 

        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)

#Qt Designer 代码结束

    def retranslateUi(self, MainWindow): #更新GUI窗口 

        print("Dispay Re-translated") 

        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "MainWindow", None)) 

        self.label.setText(_translate("MainWindow" , "警报当前已关闭", None)) 

        self.pushButton.setText(_translate("MainWindow", "Set Alarm", None))

    def Time(self): #比较当前时间和设置时间 

        的函数 self.Time_LCD.display(strftime("%H"+":"+"%M"+":"+"%S")) 

        self.current_h = int (strftime("%H")) 

        self.current_m = int (strftime("%M"))

        if (self.current_h == self.alarm_h) and (self.current_m == self.alarm_m) and ((int(strftime("%S"))%15) == 0): #如果两个时间都匹配 

            print ("ALARM ON!!!!!") 

            message1 = " 时间是 " + str(self.alarm_h) + " : " + str(self.alarm_m) + " on " + strftime("%A") 

            message = “先生，早上好……这是您的起床闹钟。” + message1 

            self.label.setText(_translate("MainWindow",message1, None)) #在GUI屏幕上显示  

            消息 espeak.synth (message) #通过音频插孔朗读消息 time.sleep  

            (1)

    def button_pressed(self): #当设置闹钟按钮被按下时 

        print("Button Pressed") 

        alarm_time = str(self.Set_Time.time()) 

        self.alarm_h = int(alarm_time[19:21]) #小时值为存储在索引值 19 和 20 

        self.alarm_m = int (alarm_time[23:25]) #分钟值存储在索引值 23 和 24

        message = "警报设置在 " + str(self.alarm_h) + " hours " + str(self.alarm_m) + " minutes" 

        self.label.setText(_translate("MainWindow", message, None)) #显示GUI 屏幕上  

        的消息 espeak.synth (message) #通过音频插孔说出消息 

if __name__ == "__main__": #main function  

    app = QtGui.QApplication(sys.argv) 

    MainWindow = QtGui.QMainWindow() 

    ui = Ui_MainWindow() 

    ui.setupUi(MainWindow) 

    MainWindow.show() 

    sys.exit(app.执行_（））

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原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/2711286.html

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