【2024 DigiKey 创意大赛】会议声源追踪器会议室环境检测（1）

左手阿飞 发表于 2024-10-18 11:19

本帖最后由左手阿飞于 2024-10-18 11:24 编辑

 

这次打算做一个会议拾音系统，主要功能如下：

1、声源定位，识别声音方向；（麦克风阵列，控制器）

2、声源追踪，用步进电机控制麦克风方向，追踪声源，减少干扰噪声；（麦克风阵列，控制器）

3、检测会议室环境，上传云端，可以提醒工作人员提前开启空调等设备。（传感器、ESP32）。

 

由于功能1、2较难，先进行了任务3。

 

任务3 主要使用的模块是ESP32 和传感器，结合阿里云物联网平台。

使用的开发环境是VSCode+Platformio。

 

由易到难：

1、首先连接WIFI，先确定要连接WIFI的ID和密码，然后利用库函数连接WIFI，并打印连接信息：

（1）库函数头文件

  

（2）设置WIFI的ID和密码

  

（3）利用库函数连接WIFI，若链接不成功，则打印信息。



2、物联网平台连接：本次使用的是阿里云生活物联网平台（飞燕平台）。

在物联网平台中，先设置3个功能，2个用于检测会议室温湿度，1个开关，控制会议室灯（可以改为其他设备，比如空调等，本次用LED演示）



  人机交互界面示例：

  

 

代码部分，通过库函数，连接物联网平台，并上传温湿度。温湿度传感器用的是DHT11。

（1）头文件：

  

（2）物联网平台连接的参数：

  

（3）连接物联网

  

（4）上传温湿度

  

（5）接收Json信息，控制LED

  

3、效果演示：

（1）后台显示温湿度：

  

（2）APP显示温湿度：

  

（3）APP控制LED亮灭（视频）：

 

附代码：

<pre>
<code class="language-cpp">#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include "PubSubClient.h"
#include "DHT.h"
#include "ArduinoJson.h"

#define DHTPIN 4
#define LED 38
#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(DHTPIN,DHTTYPE) ;

#define WIFI_SSID "HONOR 200 Pro"
#define WIFI_PASSWORD "87654321"

#define PRODUCT_KEY "a1H4kfnF05D"
#define DEVICE_NAME "ESP32S3Test"
#define DEVICE_SECRET "c0fcb349106f4730b6358b62320f4aab"
#define REGION_ID "cn-shanghai"

#define MQTT_SERVER PRODUCT_KEY".iot-as-mqtt."REGION_ID ".aliyuncs.com"
#define MQTT_PORT 1883
#define MQTT_USERNAME DEVICE_NAME"&"PRODUCT_KEY

#define CLIENT_ID "a1H4kfnF05D.ESP32S3Test|securemode=2,signmethod=hmacsha256,timestamp=1729067953966|"
#define MQTT_PASSWD "252b17f2417acf371e14d0d1f3ac85d070ea49960db96f001ff33b1eafbe1bc0"
#define ALINK_BODY_FORMAT "{\"id\":\"ESP32S3Test\",\"version\":\"1.0\",\"method\":\"thing.event.property.post\",\"params\":%s}"
#define ALINK_TOPIC_PROP_POST "/sys/" PRODUCT_KEY "/" DEVICE_NAME "/thing/event/property/post"

const char* topic="/sys/a1H4kfnF05D/ESP32S3Test/thing/service/property/set";

unsigned long lastMs=0;

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

float soil_data;
float tep;

void wifiInit()
{
WiFi.begin(WIFI_SSID,WIFI_PASSWORD);
while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED)
{
delay(500);
Serial.println("WiFi not Connect");
}

}

void mqttCheckConnect()
{
while(!client.connected())
{
Serial.println("Connect to MQTT Server...");
if(client.connect(CLIENT_ID,MQTT_USERNAME,MQTT_PASSWD))
{
 Serial.println("MQTT Connected!");
}
else{
 Serial.print("MQTT Connect err..");
 Serial.println(client.state());
 delay(5000);
}

}

}

void mqttIntervalPost()
{
char param;
char jsonBuf;

//upload humidity
soil_data = dht.readHumidity();
sprintf(param, "{\"humidity\":%2f}", soil_data);
sprintf(jsonBuf, ALINK_BODY_FORMAT, param);
Serial.println(jsonBuf);
boolean b = client.publish(ALINK_TOPIC_PROP_POST, jsonBuf);
if(b){
 Serial.println("publish Humidity success");
}else{
 Serial.println("publish Humidity fail");
}

// Upload temperature
tep =dht.readTemperature();
sprintf(param, "{\"temperature\":%2f}",tep);
sprintf(jsonBuf, ALINK_BODY_FORMAT, param);
Serial.println(jsonBuf);
boolean c = client.publish(ALINK_TOPIC_PROP_POST, jsonBuf);
if(c){
 Serial.println("publish Temperature success");
}else{
 Serial.println("publish Temperature fail");
}
}

//回调函数
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived [");
Serial.print(topic); // 打印主题信息
Serial.print("] ");
for (int i = 0; i < length; i++) {
Serial.print((char)payload); // 打印主题内容
}
Serial.println();

DynamicJsonDocument doc(1024);//创建了一个名为 doc 的动态 JSON 文档
deserializeJson(doc, String((char *)payload));//从一个名为 payload 的数据中解析 JSON 数据并将其填充到 doc 中

// DynamicJsonDocument params = doc["params"];

if(doc["params"].containsKey("deng"))
{
Serial.println("GOT DENG CMD");
digitalWrite(LED, doc["params"]["deng"]);
}

}

void setup() {

pinMode(LED,OUTPUT);

Serial.begin(115200);
dht.begin();
wifiInit();
client.setServer(MQTT_SERVER, MQTT_PORT); /* 连接MQTT服务器 */
client.setCallback(callback);

digitalWrite(LED,LOW);

}

void loop() {
if (millis() - lastMs >= 5000)
{
 lastMs = millis();
 mqttCheckConnect();
 /* 上报 */
 mqttIntervalPost();
}
client.loop();
delay(2000);

}

</code></pre>

wangerxian 发表于 2024-10-18 13:06

追踪到声源方位之后，用于什么场景？

左手阿飞 发表于 2024-10-18 16:46

wangerxian 发表于 2024-10-18 13:06
追踪到声源方位之后，用于什么场景？

准备用于麦克风转动，追踪声源，减少声音干扰，提高声音接受质量。

wangerxian 发表于 2024-10-21 09:01

左手阿飞发表于 2024-10-18 16:46
准备用于麦克风转动，追踪声源，减少声音干扰，提高声音接受质量。

明白了，减少干扰确实有用。

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