智能语音生活助手实现（QT）

news/2024/10/30 9:42:52/

智能语音生活助手实现（QT）

  • 一、功能介绍
  • 二、实现步骤
    • 2.1 语音识别模块
      • 2.1.1 录音
      • 2.1.2 点击释放按钮槽函数
      • 2.1.3 申请百度AI开发平台语音识别应用
      • 2.1.4 HTTP请求类实现
      • 2.1.5 发送请求
      • 2.1.6 MainWindow类调用函数
      • 2.1.7 语音控制设备联动
    • 2.2 智慧生活模块
      • 2.2.1 创建API应用
      • 2.2.2 Get方法获取API的JSON数据
      • 2.2.3 解析JSON数据
    • 2.3 出行地图模块
      • 2.3.1 申请百度地图API秘钥
      • 2.3.2 新建map.html
      • 2.3.3 在map.html文件添加方法
      • 2.3.4 QT端实现
    • 2.4 智能闹钟模块
      • 2.4.1 开启线程，检测时间
      • 2.4.2 提交闹钟时间
  • 总结

一、功能介绍

1、 调用百度 AI 开发平台 API 进行语音识别，进行语音控制传感器的联
动，实现智能语音识别平台的功能。
2、 调用天气生活指数 API，获取不同城市每天的运动指数、 舒适度指数、
化妆指数等等。
3、 调用百度地图 api，显示不同城市的地图。
4、 实现智能闹钟，定时提醒。
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二、实现步骤

2.1 语音识别模块

示例：pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的。

2.1.1 录音

在 pro 文件添加

QT += network
QT += multimedia

在 mainwindow.h 头文件添加下面定义

void RecorderStart(QString fileName);//开始录音
void RecorderEnd();//结束录音并转换格式
QFile *outFile;//录音时的变量
QAudioInput *my_audio;//录音时的变量
QAudioFormat audioFormat;//录音时的变量

Mainwindow.cpp 录音函数实现：

void MainWindow::RecorderStart(QString fileName)
{QAudioDeviceInfo device = QAudioDeviceInfo::defaultInputDevice();if(device.isNull()){QMessageBox::warning(NULL,"QAudioDeviceInfo","录音设备不存在");return;}
//    设置通道数audioFormat.setChannelCount(1);
//    设置编码audioFormat.setCodec("audio/pcm");
//    设置采样频率audioFormat.setSampleRate(16000);
//    设置位深audioFormat.setSampleSize(16);
//    判断设备是否支持该格式if(!device.isFormatSupported(audioFormat)){ //当前使用设备是否支持audioFormat = device.nearestFormat(audioFormat); //转换为最接近格式}
//    创建录音对象my_audio = new QAudioInput(audioFormat,this);outFile = new QFile;outFile->setFileName(fileName); //语音原始文件outFile->open(QIODevice::WriteOnly);
//     开始录音my_audio->start(outFile);
}

结束录音函数实现

/*********************** 结束录音并转换格式
**********************/
void MainWindow::RecorderEnd()
{
//    结束录音my_audio->stop();outFile->close();delete outFile;outFile =NULL;delete my_audio;my_audio = NULL;
}

2.1.2 点击释放按钮槽函数

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2.1.3 申请百度AI开发平台语音识别应用

语音识别是利用百度的 API 在线识别。所以需要申请项目 ID。进入百度AI开放平台
在产品服务下选择语音识别：
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点击立即使用：
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申请账号点击登录：
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点击创建应用：
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输入应用名称、应用描述，点击立即创建：
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点击返回应用列表：
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获取 AppID、API Key 和 Secret Key：
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我们记住其中的API Key 和 Secret Key，下面会用到。

2.1.4 HTTP请求类实现

我们录好的音频文件需要通过HTTPS协议上传到百度AI开发平台进行语音识别，之后AI平台会返回给我们识别的结果。
http类只需要封装一个方法

 bool post_sync(QString url,QMap<QString,QString>header,QByteArray requestData,QByteArray &replyData);

使用这个方法去URL发送请求会收到URL的返回值。
http.h

#ifndef HTTP_H
#define HTTP_H#include <QObject>
#include <QMap>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QEventLoop>
#include <QDebug>
class Http : public QObject
{Q_OBJECT
public:explicit Http(QObject *parent = nullptr);bool post_sync(QString url,QMap<QString,QString>header,QByteArray requestData,QByteArray &replyData);};#endif // HTTP_H

http.cpp
这个方法的第一个参数是 post方法发送请求的URL，第二个参数是请求的方法头，第三个参数是请求的数据，第四个参数是返回的数据。
这里要说的是必须要设置openssl签名配置,否则在ARM上会报错。

bool Http::post_sync(QString url,QMap<QString,QString>header,QByteArray requestData,QByteArray &replyData)
{
//    发送请求的对象QNetworkAccessManager manager;
//    请求 对象QNetworkRequest request;request.setUrl(url);QMapIterator<QString,QString> it(header);while (it.hasNext()) {it.next();request.setRawHeader(it.key().toLatin1() ,it.value().toLatin1());}
//设置openssl签名配置,否则在ARM上会报错QSslConfiguration conf = request.sslConfiguration();conf.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone);
#if (QT_VERSION > QT_VERSION_CHECK(5,0,0))conf.setProtocol(QSsl::TlsV1_0);
#elseconf.setProtocol(QSsl::TlsV1);
#endifrequest.setSslConfiguration(conf);QNetworkReply *reply = manager.post(request,requestData);QEventLoop l;//一旦服务器返回，reply会发出信号connect(reply,&QNetworkReply::finished,&l,&QEventLoop::quit);l.exec();if(reply != nullptr && reply->error() == QNetworkReply::NoError){replyData = reply->readAll();return true;}else{qDebug()<<"request error!";return false;}
}

2.1.5 发送请求

这里需要向两个URL发送两个请求，第一个请求是把我们4.2.3创建应用得到的API Key 和 Secret Key组合成一个URL获取access_token，第二个请求是把音频文件发送请求到语音识别的URL才能返回语音识别的结果。
我们新建一个类Speech
Speech.h
这里我们把API Key和Secret Key作为参数传到const QString baiduTokenUrl里面去。把主机名和获取的access_token做为参数传入const QString baiduSpeechUrl。

#include <QObject>
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonParseError>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonValue>
#include <QJsonArray>
#include <QFile>
#include "http.h"
#include <QHostInfo>
//    获取Access Token
const QString baiduTokenUrl = "https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials&client_id=%1&client_secret=%2&";
const QString client_id = "我们创建应用的API Key";
const QString client_secret = "我们创建应用的Secret Key";
//    语音识别url
const QString baiduSpeechUrl = "https://vop.baidu.com/server_api?dev_pid=1537&cuid=%1&token=%2";
class Speech:public QObject
{Q_OBJECT
public:Speech();QString speechIdentify(QString fileName);
private:QString getJsonValue(QByteArray ba,QString key);
};
#endif // SPEECH_H
Speech.cpp
QString Speech::speechIdentify(QString fileName)
{
//    获取Access TokenQString tokenUrl =QString(baiduTokenUrl).arg(client_id).arg(client_secret);Http my_http;QMap<QString,QString>header;header.insert(QString("Content-Type"),QString("audio/pcm;rate=16000"));QByteArray requestData;//请求内容QByteArray replyData;//url返回内容qDebug()<<tokenUrl;bool result = my_http.post_sync(tokenUrl,header,requestData,replyData);if(result) {QString key = "access_token";QString accessToken =getJsonValue(replyData,key);qDebug()<<accessToken;//    语音识别QString speechUrl = QString(baiduSpeechUrl).arg(QHostInfo::localHostName()).arg(accessToken);QFile file;file.setFileName(fileName);file.open(QIODevice::ReadOnly);requestData = file.readAll();file.close();replyData.clear();
//        再次发起请求result = my_http.post_sync(speechUrl,header,requestData,replyData);if(result) {QString key = "result";QString retText =getJsonValue(replyData,key);qDebug()<<retText;return retText;}else{return NULL;}}else {return  "error";}
}

解析返回的数据
返回的数据是这种Json类型的，我们只需要获取里边result的值就能得到我们想要的结果了。

{"err_no":0,"err_msg":"success.","corpus_no":"15984125203285346378","sn":"481D633F-73BA-726F-49EF-8659ACCC2F3D","result":["北京天气"]}

QString Speech::getJsonValue(QByteArray ba,QString key)
{QJsonParseError parseError;QJsonDocument jsondocument = QJsonDocument::fromJson(ba,&parseError);if(parseError.error ==QJsonParseError::NoError){if(jsondocument.isObject()){QJsonObject jsonObject = jsondocument.object();if(jsonObject.contains(key)){QJsonValue jsonvalue = jsonObject.value(key);if(jsonvalue.isString())return jsonvalue.toString();else if(jsonvalue.isArray()){QJsonArray arr = jsonvalue.toArray();QJsonValue val =arr.at(0);return val.toString();}}}}return "";
}

2.1.6 MainWindow类调用函数

我们在释放按钮的槽函数里添加以下代码。

void MainWindow::on_pushButton_video_released()
{ui->pushButton_video->setText("按住说话");RecorderEnd();Speech my_speech;QString text =my_speech.speechIdentify("./1.pcm");ui->textEdit->append(text);audioCtrl(text);

2.1.7 语音控制设备联动

void MainWindow::audioCtrl(QString text)
{if(text == "开灯。"){system("echo 1 >/sys/class/leds/user1/brightness");system("echo 1 >/sys/class/leds/user2/brightness");system("echo 1 >/sys/class/leds/user3/brightness");ui->textEdit_2->setText("灯已打开");}else if(text == "关灯。"){system("echo 0 >/sys/class/leds/user1/brightness");system("echo 0 >/sys/class/leds/user2/brightness");system("echo 0 >/sys/class/leds/user3/brightness");ui->textEdit_2->setText("灯已关闭");}else if(text == "报警。"){int fd;struct input_event event;struct timeval time;fd = open("/dev/input/by-path/platform-beeper-event", O_RDWR);event.type = EV_SND;event.code = SND_TONE;event.value = 1000;time.tv_sec = 1;time.tv_usec = 0;event.time = time;write(fd, &event, sizeof(struct input_event));ui->textEdit_2->setText("蜂鸣器已报警");}else if(text == "关闭。"){int fd;struct input_event event;struct timeval time;fd = open("/dev/input/by-path/platform-beeper-event", O_RDWR);event.type = EV_SND;event.code = SND_TONE;event.value = 0;time.tv_sec = 0;time.tv_usec = 0;event.time = time;write(fd, &event, sizeof(struct input_event));ui->textEdit_2->setText("蜂鸣器报警已关闭");}else if(text == "关风扇。"){unsigned char arg;Ioctl(EXIT_FAN,&arg);ui->textEdit_2->setText("风扇已关闭");}else if(text == "开风扇。"){unsigned char arg;Ioctl(EXIT_FAN,&arg);Ioctl(INIT_FAN,&arg);Ioctl(FAN_UP,&arg);ui->textEdit_2->setText("风扇已打开");}else if(text == "温度。"){QString tem = temCollect();ui->textEdit_2->setText(QString("此时温度为:").append(tem).append("'C"));}else if(text == "湿度。"){QString hum = humCollect();ui->textEdit_2->setText(QString("此时湿度为:").append(hum).append("%"));}
}

2.2 智慧生活模块

2.2.1 创建API应用

浏览器进入和风天气官网，注册账号并登陆，点击进入控制台。
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进入控制台后，点击应用管理。
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点击创建应用，选择免费开发板
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填写天气数据应用名称后选择WebAPI，自定义天气数据应用名称。
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完成上述操作后，把key复制下来，后边代码需要用到。
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2.2.2 Get方法获取API的JSON数据

我们将key填写到下面的URL里面，使用get方法就能从API爬下JSON数据来了。
https://devapi.qweather.com/v7/indices/1d?type=1,2&location=101010100&key=你的KEY
其中请求参数
Location：需要查询地区的LocationID或以英文逗号分隔的经度,纬度坐标（十进制），LocationID可通过城市搜索服务获取。例如 location=101010100
Key：用户认证key，即上面获取到的key。
Type：生活指数的类型ID，包括洗车指数、穿衣指数、钓鱼指数等。可以一次性获取多个类型的生活指数，多个类型用英文,分割。例如type=3,5。具体生活指数的ID和等级参考生活指数常量。各项生活指数并非适用于所有城市。
所以我们以参数的形式将城市的LocationID填入URL就能获取不同城市的生活指标。
具体代码参考下面：

//get方法获取信息
void LifeWidget::sendQuest(QString cityStr)
{QString key = "您申请的key";QString quest_url = "https://devapi.qweather.com/v7/indices/1d?type=0&location=%1&key=%2";quest_url = quest_url.arg(cityStr).arg(key);QNetworkRequest quest;quest.setUrl(QUrl(quest_url));//设置openssl签名配置,否则在ARM上会报错QSslConfiguration conf = quest.sslConfiguration();conf.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone);#if (QT_VERSION > QT_VERSION_CHECK(5,0,0))conf.setProtocol(QSsl::TlsV1_0);#elseconf.setProtocol(QSsl::TlsV1);#endifquest.setSslConfiguration(conf);manager->get(quest);    /*发送get网络请求*/
}
//数据接收槽函数
void LifeWidget::replyFinished(QNetworkReply *reply)
{replyall = reply->readAll();reply->deleteLater(); //销毁请求对象
}
void LifeWidget::init_networt_life()
{manager = new QNetworkAccessManager(this);   connect(manager, SIGNAL(finished(QNetworkReply*)), this, SLOT(replyFinished(QNetworkReply*)));//关联信号和槽
}

2.2.3 解析JSON数据

{"code": "200","updateTime": "2021-02-06T16:36+08:00","fxLink": "http://hfx.link/2ax2","daily": [{"date": "2021-02-06","type": "2","name": "洗车指数","level": "2","category": "较适宜","text": "较适宜洗车，未来一天无雨，风力较小，擦洗一新的汽车至少能保持一天。"},{"date": "2021-02-06","type": "1","name": "运动指数","level": "3","category": "较不宜","text": "天气较好，但考虑天气寒冷，推荐您进行室内运动，户外运动时请注意保暖并做好准备活动。"}],"refer": {"sources": ["Weather China"],"license": ["commercial license"]}
}

我们通过get方法获取到的JOSN数据如上所示。只需要解析key为daily的值即可。其中daily的值是一个数组类型的数据，只需要取出我们需要的即可。

void DetaInfo::setInfo(QString info,int type)
{qDebug()<<"setINfo";QJsonParseError err;QJsonDocument json_recv = QJsonDocument::fromJson(info.toUtf8(), &err);//解析json对象if (!json_recv.isNull()){QJsonObject object = json_recv.object();if (object.contains("daily")){QJsonValue value = object.value("daily");  // 获取指定 key 对应的 valueif (value.isArray()){QJsonObject today_life = value.toArray().at(type).toObject();QString category = today_life.value("category").toString();QString text = today_life.value("text").toString();ui->label_category->setText(category);ui->label_text->setText(text);}}}
}

2.3 出行地图模块

2.3.1 申请百度地图API秘钥

进入百度地图官网
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点击进入控制台。
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这里需要登录百度账号，扫码或者输入用户名密码登录即可。
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登录成功后点击应用管理下的我的应用。
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点击创建应用
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自定义应用名称后，应用类型选择浏览器端，在白名单输入框输入*。
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这里就是我们需要的AK秘钥。
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2.3.2 新建map.html

复制百度地图API源码。
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新建map.html
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将上面API的源码复制到吗map.html
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将代码里面的红框里的您的秘钥替换刚才申请的AK即可。

2.3.3 在map.html文件添加方法

添加函数，通过QT程序传参来改变地图路线的起点，途经点，终点。
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2.3.4 QT端实现

这里使用了webkit模块，在pro文件中添加

QT += webkit webkitwidgets

具体代码如下

void MainWindow::mapinit()
{QWebSettings *settings = QWebSettings::globalSettings();settings->setAttribute(QWebSettings::PluginsEnabled, true);//允许插件settings->setAttribute(QWebSettings::JavascriptEnabled, true);//JavaScriptsettings->setAttribute(QWebSettings::DeveloperExtrasEnabled, true);//settings->setAttribute(QWebSettings::JavascriptCanOpenWindows, true);settings->setFontFamily(QWebSettings::FixedFont,"幼圆");ui->webView->setStyle(new CustomStyle());ui->webView->load(QUrl("qrc:/map.html"));connect(ui->webView->page()->mainFrame(), SIGNAL(javaScriptWindowObjectCleared()), this, SLOT(populateJavaScriptWindowObject()));}
void MainWindow::populateJavaScriptWindowObject()
{
ui->webView->page()->mainFrame()->addToJavaScriptWindowObject("Mywebkit", this);
}
void MainWindow::onBtnCallJSClicked()
{QString strVal = QString("callfromqt(要传的参数);"));ui->webView->page()->mainFrame()->evaluateJavaScript(strVal);
}

2.4 智能闹钟模块

2.4.1 开启线程，检测时间

这里设置了四个闹钟，即在线程类里边设置了四个全局变量（闹钟时间）。当前时间戳等于设置的时间戳后设置蜂鸣器响起。

void TimeAlarmClock::run()
{while (1) {QDateTime time = QDateTime::currentDateTime();   //获取当前时间uint timeT = time.toTime_t();   //将当前时间转为时间戳
//        qDebug()<<timeT<<alarm_clocktime1;if(alarm_clocktime1==timeT){beep_on();
//            qDebug()<<"open";}else{}if(alarm_clocktime2==timeT){beep_on();}else{}if(alarm_clocktime3==timeT){beep_on();}else{}if(alarm_clocktime4==timeT){beep_on();}else{}}
}
void TimeAlarmClock::beep_on()
{int fd;struct input_event event;struct timeval time;fd = open("/dev/input/by-path/platform-beeper-event", O_RDWR);event.type = EV_SND;event.code = SND_TONE;event.value = 1000;time.tv_sec = 1;time.tv_usec = 0;event.time = time;write(fd, &event, sizeof(struct input_event));close(fd);
}

2.4.2 提交闹钟时间

使用QdateTimeEdit设置闹钟时间，点击按钮后，将闹钟时间设置到线程中的全局变量中。
void MainWindow::on_time_btn1_clicked()
{if(ui->time_btn1->text()==" "){ui->time_btn1->setText("\n");timeAlarmClock.alarm_clocktime1 = ui->dateTimeEdit_1->dateTime().toTime_t();}else{ui->time_btn1->setText(" ");timeAlarmClock.alarm_clocktime1 = 0;}
}

总结

此项目可在ubuntu下运行，也可通过交叉编译在ARM平台上运行。源码请私信


http://www.ppmy.cn/news/274074.html

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