基于行空板K10语音识别与物联网功能的智能控制系统 中等

一.项目背景

1.随着物联网和人工智能技术的发展，对生产生活带来了巨大变化，作为”数字时代的原住民“，中学生有必要接触和掌握一定的技能，方能适应未来社会的发展

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》指出：

*通过实例感受万物互联的场景，知道物联网与互联网的异同，认识到物联网的普及对学习和生活的影响。

*通过对身边真实应用场景中物联网的分析，认识物联网实现万物互联的基本原理。

*通过认识身边的人工智能应用，体会人工智能技术正在帮助人们以更便捷的方式投入学习、生活和工作中，感受人工智能技术的发展给人类社会带来的深刻影响。

2.行空板K10是一款专为信息科技课程中的编程学习、物联网及AI项目教学需求而开发的学习板。它集摄像头、LCD彩屏、麦克风、扬声器、WiFi蓝牙模块、RGB指示灯及多种传感器和扩展接口于一体，无需额外设备即可实现传感器控制、物联网应用、图像检测、语音识别、语音合成等AI项目。

我的理解是行空板k10=（二哈试图+语音识别+语音合成+大屏幕版掌控版）*k（k：与总价格成正比的系数）

为了更好的学习，我在11月份自己买了一块行空板，又参加了免费试用，很幸运能够拥有两块。

本项目主要实践行空板的物联网和语音识别功能。总体功能展示如下：

二.功能介绍

功能1：温湿度和时间显示

行空板k10板载多种传感器，本项目定义为一个桌面控制系统，主机具有温湿度和时间显示功能。不过可能因为主板发热等原因，温度和湿度的测量有较大误差，需要用外界传感器比较准确。

功能2：语音交互

语音识别是我觉得这一块行空板k10最大的亮点！采用的是关键词返回值的识别方式，相比语音识别模块，识别率很高！另外还能够显示识别状态，非常好用！

在设计语音识别交互中，我设计了两个任务，并且尝试用变量来限制人物能力。比如让请让放一首歌，如果是华华就说不会，如果是乔乔就会，多了一些“灵气”，不过这不是”人工智能“，只能是”有多少人工才有多少智能“。

另外，我还测试了播放音频、显示图片等多媒体功能。

功能3：联网查询功能

行空板k10是基于esp32设计的主控板，继承了esp32优秀的互联网功能，这里使用默认的接口完成天气查询，很方便。

功能4：物联网控制

物联网功能是行空板k10的另一大亮点，结合蘑菇云的easyiot平台，能够非常方便使用物联网功能，实现远程控制和数据传输

以下是主机程序：

以下是终端1程序：

功能5：终端在线判定

得益于方便的物联网功能，我设计了一个终端在线判定功能，通过数据相互确认，可以在主机显示终端是否在线、在终端显示是否联网。

主机程序：

终端1程序

三.程序亮点

其实为了验证二维码和人脸识别功能，我还设计了几个demo，但是使用摄像头不方便而且也没有时间,所以没有融合进来，就留待以后吧。

顺便问了最近很火的deepseek，他帮我总结了以下程序亮点：

1.多模态交互设计

 ⭐语音+屏幕+硬件深度融合：用户可通过语音指令、屏幕触控（UniHiker屏幕）、物理按钮三种方式操作系统，提升交互灵活性。

  ⭐语音反馈与屏幕显示同步更新（如播放音乐时显示歌词背景），增强用户体验。

 2.模块化架构与高扩展性

 ⭐ 采用主机-终端分离设计，主机负责逻辑处理与交互，终端专注设备控制，便于扩展新终端（如终端2）。

  ⭐通过MQTT主题（WMVyPdINg）实现松耦合通信，支持快速接入新设备或服务。

 3.离线语音识别与低延迟响应

  ⭐集成ASR库实现离线语音识别，响应速度优化至毫秒级（通过asr.setAsrSpeed(0)）。

  ⭐支持自定义唤醒词与多指令绑定（如“再见”和“好的”触发同一逻辑）。

 4.实时数据集成与动态显示

  ⭐结合NTP协议同步网络时间，AHT20传感器实时采集环境数据，屏幕动态刷新显示。

  ⭐天气数据通过API（myWeather服务）动态获取，支持多城市扩展。

 5.人性化交互细节

  ⭐角色切换时伴随RGB灯光变化（如蓝色代表华华，红色代表乔乔），增强沉浸感。

  ⭐音乐播放时自动关闭灯光（k10.rgb->write(-1, 0x000000)），营造氛围。

 6.高效资源管理与稳定性

  ⭐使用canvasDrawImage优化屏幕渲染，减少资源占用。

  ⭐终端1通过digital_write精准控制GPIO引脚（如P14/P15驱动风扇），确保硬件操作可靠性。

大家觉得deepseek写的如何，请评论区赐教。（个人觉得59.9分，当然受到我提供的关键词的拖累）

好了，今天是大年初五（大年初六凌晨），给大家拜个年吧。

很快就得投入忙忙碌碌的工作中，平时很多想法做了一半就搁置了，感谢蘑菇云提供的设备和契机，让我坚持完成这个项目。

广东汕头 肖亮松

2025年2月3日00点37分