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Erstellen Sie ein Himbeer-Pi-powered Amazonas-Echo

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Dieses Instructable zeigt Ihnen, wie Sie Ihr eigenes Amazonas-Echo von einem Himbeer-Pi, einige von den Standardbestandteilen und von einem Laser schneiden Sie Rahmen bauen. Das Echo Pi hat fast alle Funktionen des echten Amazon Echos.

Das Amazon Echo ist ein geschickter virtueller Assistent / Home Automation Produkt, das Sie fast sicher schon einmal gehört haben, wenn Sie das Internet mindestens einmal im letzten Jahr zugegriffen haben. Das Gerät wird durch Sprachbefehle der künstlichen Persönlichkeit, Alexa gesteuert. Amazon Echo können Sie viele Dinge von der Umwandlung von Messungen in der Küche, Musik spielen, um eine Reihe von Smart-Home-Produkte.

In diesem Instructable werden wir unser eigenes Amazonas-Echo unter Verwendung eines Himbeer-Pi und ein paar andere außergewöhnliche Bestandteile und lasergeschnittene Stücke aufbauen. Unser Himbeer-Pi-angetriebenes Amazonas-Echo, das ich das EchoPi nenne, wird fast die ganze Funktionalität der realen Sache haben, plus das Aufbauen Ihres eigenen Echos geben Ihnen eine Plattform für das Experimentieren mit dem Service, indem Sie Ihnen eine leicht modifizierbare Version des Echos geben .

Lass uns anfangen.

Schritt 1: Wie funktioniert Amazon Echo Arbeit

TL; DR Die meisten der Amazon Echo Fähigkeiten werden von Amazons Cloud - Services angetrieben, nicht in der Echo untergebracht selbst. Die Hardware im Echo ist relativ einfach, was bedeutet, dass wir unser eigenes Echo mit einem Himbeer-Pi bauen können.

Bevor wir damit beginnen, unsere EchoPi zu bauen, wird es nützlich sein, zu verstehen, wie das echte Echo tatsächlich funktioniert. Die Hardware im Inneren des Gerätes selbst ist eigentlich ziemlich einfach. Die gesamte Technologie, die die übergeordneten Funktionen der Plattform, alle Spracherkennungsfunktionen, die Internetverbindungsfunktionen und die Engine, die Antworten auf Ihre Abfragen findet, unterstützt, befindet sich in den Rechenzentren von Amazon.

Innerhalb des Amazon Echo-Gerätes selbst gibt es grundsätzlich zwei Hauptsysteme. Zuerst gibt es die Audio-System verantwortlich für die Wiedergabe von Antworten auf Fragen, die Sie fragen Alexa oder Musik spielen. Es gibt nichts bahnbrechendes über das Audiosystem des Echos, es ist nur ein Lautsprecher und ein Verstärker, eine Technologie, die seit ungefähr 100 Jahren existiert.

Das zweite System ist anspruchsvoller. Um Ihre Befehle zu hören, verfügt das Echo über ein omnidirektionales Mikrofonsystem, das aus sechs Mikrofonen besteht, die um den Umfang des Echo-Rundumgehäuses herum angeordnet sind, sowie ein siebtes Mikrofon in der Mitte.

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Bild aus dem iFixit Amazon Echo Teardown

Das Amazonas-Echo hat ein System, das ständig auf Sie hört, um das Wort "Alexa" zu sagen, welches das System für den Empfang Ihres Befehls oder Ihrer Abfrage bewaffnet. Anders als einige Alarmisten würden Sie glauben, bedeutet dies nicht, dass die Echo-Datensätze jede einzelne Sache passiert in Ihrem Hause, es hört nur speziell für das Wort "Alexa."

Nach der Aufnahme des Audio-Befehls verwendet das Echo seine Internetverbindung, um eine Datei des Audio-Clips an den Alexa Voice Service (AVS) von Amazon zu senden. Die AVS macht alle wirklich schwierige Arbeit der Entschlüsselung Ihres Sprachbefehls in eine Abfrage ein Computer verstehen können. Das AVS findet dann die Ressourcen, die benötigt werden, um Ihre Frage zu beantworten, die anderen Cloud-Dienste benötigt, um einen Befehl auszuführen, oder die Datei, um ein Lied zu spielen. Sobald der AVS Ihren Befehl verarbeitet, sendet er eine einfache Audio-Datei zurück zum Amazon Echo. Das Echo spielt dann einfach die Audiodatei ab.

Also, im Grunde ist die Hardware im Amazonas Echo selbst nichts weiter fortgeschritten. Es ist sicherlich innovativ, vor allem das omnidirektionale Lautsprechersystem und das Startphrase-Erkennungssystem, aber es ist nicht so, als ob ein Super-Computer-Spracherkennungssystem in jedem Amazonas-Echo lebt. Es gibt ein extrem fortgeschrittenes Computersystem hinter der Plattform, aber es ist in irgendeinem Amazon-Rechenzentrum irgendwo untergebracht. Das Echo arbeitet durch die Kommunikation mit diesem fortschrittlicheren System, dem Alexa Voice Service. Ein Raspberry Pi hat mehr als genug Rechenleistung, um das Motherboard in einem Amazon Echo zu ersetzen und geben uns eine Plattform für den Aufbau unserer eigenen Echo-Gerät.

Schritt 2: Sammeln Sie Ihre Teile

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Sie benötigen die folgende Hardware, um Ihr eigenes EchoPi zu konstruieren. Zusätzlich zu den nachfolgenden Teilen benötigen Sie auch die Rahmenteile, die aus lasergeschnittenem Acryl gefertigt sind.

Image Teil Menge Quelle
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Raspberry Pi 3 1 1 ist Adafruit
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Audioverstärker 1 ist Adafruit
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Rote Strangdrahtspule 1 ist Adafruit
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Schwarze Drahtspule 1 ist Adafruit
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3.5mm Audio-Kabel 1 ist Amazonas
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USB-Mikrofon 1 ist Amazonas
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Silikon Stoßfänger 1 ist Amazonas
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Header - Wiring Kit 2 1 ist Erfindungsgegenstände
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USB MicroB Ausbruch 1 ist SparkFun
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16mm Aluminium Distanzscheibe 20 Erstellen Sie ein Himbeer-Pi-powered Amazonas-Echo


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6mm Aluminium Distanzscheibe 6 McMaster Carr
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2,5mm Gewindestange 2 McMaster Carr
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2.5mm Mutter 18 McMaster Carr
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M2.5 x 22mm Schraube 2
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M2.5 x 14mm Schraube 2 McMaster Carr
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M3 Nylon-Mutter 4 McMaster Carr
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M3 x 14mm Schraube 4 McMaster Carr

Zusätzlich zu den oben aufgeführten Teilen benötigen Sie auch ein paar Tools zum Einrichten der Software auf dem Raspberry Pi:

  • USB-Tastatur
  • USB-Maus
  • HDMI Kabel
  • HDMI-Anzeige

1 Sie können auch einen Raspberry Pi 2 für dieses Projekt verwenden, aber Sie werden im Gegensatz zu den Pi 3 seit dem Raspberry Pi 2, mit einem USB - WiFi - Adapter benötigen, haben keine eingebaute WiFi.

2 Wenn Sie nicht bereits haben, müssen Sie eine Crimpzange die Jumper - Kabel zu schaffen. Ich benutze eine von Invent .

Schritt 3: Lasergeschnittene Rahmenteile

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Die Himbeere Pi 3, der Lautsprecher und der Rest der Komponenten, aus denen sich die EchoPi wird in einem Rahmen aus Laserschnitt schwarz Acryl untergebracht werden. Ich entwarf den Rahmen zu ähneln Amazonas Echo Dot tun einigermaßen, aber ich beschloss, mit einem unverwechselbaren fünfeckigen Design gehen.

Alle Design - Dateien für den EchoPi Rahmen werden in einem untergebracht Repository ich auf GitHub erstellt . Wenn Sie einen Laserschneider besitzen, können Sie die .ai-Datei im Repository verwenden, um die Vorlage an die Anforderungen für Ihre Laserschneid-Software anzupassen. Ansonsten habe ich auch eine Vorlage für den Frame-Schnitt von Ponoko, ein Laserschneid-Service, den ich auf Dutzende von Projekten verwendet und die ich sehr empfehlen.

Schritt 4: Verbinden Sie die USB-Hardware mit dem Pi

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Wir werden den EchoPi in zwei Phasen aufbauen: Zuerst verbinden wir den Raspberry Pi mit einem Display, einer Tastatur und einer Maus, um die Software einzurichten und sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert, zweitens werden wir den Lautsprecher und das Himbeer-Pi-Gehäuse so zusammenbauen, dass , Am Ende haben wir ein Gerät, das das echte Amazon Echo ähnelt und funktioniert fast das gleiche wie gut.

Also, zuerst müssen wir den Arbeitsraum, den wir verwenden, um die Himbeer-Pi zu konfigurieren. So, mit einem der USB-Ports auf dem Pi, stecken Sie das USB-Mikrofon, die Tastatur und die Maus. Wenn Sie ein Raspberry Pi 2 anstelle eines Pi 3 verwenden, müssen Sie auch einen USB-WiFi-Adapter anschließen. Schließen Sie das Raspberry Pi schließlich an einen Monitor mit HDMI an.

Schritt 5: Installiere Raspbian Jessie mit PIXEL

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Zuerst müssen wir Raspbian Jessie auf dem Raspberry Pi installieren. Während es für dieses Projekt nicht unbedingt notwendig ist, verwende ich gern Raspbian mit PIXEL für meine Raspberry Pi Projekte, weil es so viel schöner ist zu arbeiten, als alles über SSH zu tun. Gehen Sie zu den Raspbian Download - Seite und laden Sie die ZIP - Datei für "Raspbian Jessie mit PIXEL." Installieren Sie das Betriebssystem auf die gleiche Weise ein anderes Betriebssystem auf dem Raspberry Pi installiert werden soll.

Es dauert eine Weile, um Raspbian mit PIXEL herunterzuladen und zu installieren, also wäre jetzt eine gute Zeit für eine Tasse Kaffee.

Schritt 6: Klonen Sie den EchoPi-Code aus GitHub

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Wenn Raspbian mit PIXEL installiert ist und die notwendige Hardware mit dem Pi verbunden ist, können wir mit dem Einrichten der Software beginnen. Dieses Projekt basiert auf Amazon alexa-avs-Probe-App GitHub - Repository .

Zuerst müssen wir sicherstellen, dass unsere Raspberry Pi eine aktuelle Liste aller Pakete, die wir herunterladen werden auf dem Weg. So öffnen Sie das Terminal und geben Sie sudo apt-get update . Das Aktualisieren der Paketliste kann einige Minuten dauern.

Ich arbeite gerne an einem vertrauteren Ort, wie dem Desktop. Zum Verzeichnis, führen Sie ändern cd Desktop/ . Dann klonen das Repository mit git clone https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app.git . Sie sollten die alexa-avs-Probe-App - Ordner auf dem Desktop angezeigt zu sehen.

Schritt 7: Registrieren Sie sich für ein Amazon Developer Account

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Um den Alexa Voice Service nutzen zu können, müssen Sie sich für ein kostenloses Amazon Developer Account registrieren. Dies ist, weil Amazon tatsächlich Erlaubnis für die Himbeere Pi gewähren muss, um auf ihre Dienste zuzugreifen. Gehen Sie auf die Website von Amazon - Entwickler Ihr Konto einzurichten. Der Konto-Setup-Prozess sollte Ihnen bekannt sein, von anderen Websites 'Account-Setup-Formulare.

Klicken Sie im oberen Bereich des Bildschirms auf Alexa. Wählen Sie auf dem nächsten Bildschirm Get Started aus. Wir werden ein neues Produkt registrieren, indem wir ein ziemlich einfaches Formular ausfüllen. Das ultimative Ziel dieses Prozesses ist es, eine Reihe von Codes von Amazon zu erhalten, die unsere EchoPi mit dem AVS authentifizieren wird. Klicken Sie auf den Pfeil neben der Schaltfläche Produkttyp registrieren und wählen Sie Gerät aus.

Geben Sie in das Feld Gerätetyp-ID etwas wie "RaspberryPiEcho" ein. Geben Sie dann im Feld Anzeigename Ihre eigene Beschreibung ein, z. B. "Raspberry Pi Echo". Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Weiter.

Wählen Sie auf dem nächsten Bildschirm das Dropdown-Menü neben dem Sicherheitsprofil aus, und wählen Sie Neues Profil erstellen. Füllen Sie die Felder Sicherheitsprofilname und Sicherheitsprofil aus. Sie können die gleichen Informationen verwenden, die Sie auf dem vorherigen Bildschirm verwendet haben. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Weiter. Die Website generiert dann drei Codes: Security Profile ID, Client ID und Client Secret. Wir kommen zu diesen Codes später als Teil des Installationsprozesses für den EchoPi-Code zurück, den wir im vorherigen Schritt klonierten. Klicken Sie vor allem auf die Registerkarte Webeinstellungen.

Klicken Sie auf der Seite Web-Einstellungen auf die Schaltfläche Bearbeiten auf der rechten Seite. Geben Sie die folgenden Informationen in die URLs "Erlaubte Herkunft und Erlaubte Rückgabe" ein. Ersetzen Sie die [IP-Adresse] Platzhalter durch die IP-Adresse für Ihr Raspberry Pi:

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Nachdem Sie die Informationen eingegeben haben, klicken Sie auf die Schaltfläche Weiter.

Der nächste Bildschirm, das Gerät Details Bildschirm, ist meist nur irrelevante Informationen, da wir nicht tatsächlich den Bau eines kommerziellen Produkts hier. Sie brauchen kein Bild hochzuladen, es sei denn, Sie möchten einen Bezeichner in Ihrem Amazon-Entwickler-Konto. Klicken Sie nach dem Ausfüllen der Informationen auf die Schaltfläche Weiter.

Der nächste Bildschirm handelt von Amazon Music. Aufgrund von Musiklizenzen, Urheberrechtsgesetzen und anderen rechtlichen Fragen, die es Ihrem EchoPi ermöglichen, Amazon Music zu nutzen, ist ein Bewerbungsprozess erforderlich. Wenn Sie Amazon Music verwenden möchten, können Sie das Feld "Ja" aktivieren und das Formular ausfüllen.

Sobald Sie fertig sind, gehen Sie zurück zum Abschnitt Sicherheitsprofil, da wir diese drei Codes später benötigen.

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Schritt 8: Aktualisieren Sie das Installationsskript mit Ihren Anmeldeinformationen

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Die alexa-avs-Probe-App - Repository enthält ein Skript für die Software automatisch erforderlich , dass die Raspberry Pi Installation als Amazon Echo - Gerät handeln. Bevor das Skript ausgeführt werden kann, müssen wir das Skript jedoch mit den Anmeldeinformationen aktualisieren, die im Abschnitt "Sicherheitsprofil" der Amazon-Entwickler-Website erstellt wurden, die wir im vorherigen Schritt eingerichtet haben. Um die automated_install.sh zu bearbeiten, navigieren zuerst dem alexa-avs-Probe-App - Verzeichnis mit cd alexa-avs-sample-app . Dann bearbeiten Sie die Datei, führen nano automated_install.sh .

Wie durch die Kommentare in der Datei angegeben ist , müssen Sie die ProductID, ClientID einzufügen, und ClientSecret aus dem Amazonas - Entwicklerseite in die entsprechenden Zeilen der automated_install.sh Datei. Nach dem Einsetzen Ihre Anmeldeinformationen, drücken Sie Strg-X, und dann Y, und drücken Sie die Eingabetaste anschließend die Datei zu speichern.

Schritt 9: Automatisches Installationsskript ausführen

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Nachdem die Skriptdatei automated_install.sh Ihre Anmeldeinformationen enthält, ist es an der Zeit, das Skript tatsächlich auszuführen. Um das Skript auszuführen, zuerst sicherstellen , dass Ihr Terminal ist in der alexa-avs-Probe-App - Verzeichnis, das sollte schon ist, dann laufen . automated_install.sh . automated_install.sh .

Das Installationsskript stellt regelmäßig einige Fragen, wie Sie die Software konfigurieren möchten. Der gesamte Installationsvorgang dauert ca. 30 Minuten.

Schritt 10: Führen Sie den Webdienst aus

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Nachdem die Software installiert und konfiguriert wurde, führen wir die drei Komponenten aus, die für das Raspberry Pi notwendig sind, um eine Verbindung mit dem AVS herzustellen und das "Alexa" -Wake-Wort zu erkennen: den Web-Service, die Beispiel-App und die Wake-Engine. An dieser Stelle testen wir lediglich die Konfiguration, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert, während das Raspberry Pi mit einem Monitor verbunden ist. Wir werden diesen Schritt und die nächsten zwei später wiederholen.

Öffnen Sie zuerst drei separate Terminalfenster. Wir führen die Web-Service-, Beispiel-App und Wake-Wort-Engine in drei separaten Fenstern. Im ersten Fenster, laufen cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples auf die alexa-avs-Probe-app / Beispielverzeichnis zu navigieren. Dann laufen cd companionService zum companionService Verzeichnis zu navigieren. Schließlich laufen npm start .

Schritt 11: Führen Sie die Beispielanwendung aus

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Nun sollten Sie den Web-Service in einem der drei Terminal-Fenster auf Ihrem Bildschirm. Beim Verlassen des ersten Terminal - Fenster geöffnet, und in dieser Schritt in einem zweiten Fenster arbeiten, laufen cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples auf die alexa-avs-Probe-app / Beispielverzeichnis zu navigieren. Dann laufen cd javaclient mit dem Javaclient Verzeichnis zu navigieren. Schließlich laufen mvn exec:exec die Beispielanwendung zu starten, die mit dem AVS kommuniziert.

Wenn Sie die Beispielanwendung ausführen, wird ein Dialogfeld angezeigt, das liest

"Bitte registrieren Sie Ihr Gerät , indem Sie die folgende URL in einem Web - Browser zu besuchen und folgen Sie den Anweisungen: https: // localhost: 3000 / Bereitstellung / d340f629bd685dee ... ? Würden Sie die URL wie im Standard - Browser automatisch zu öffnen"

Klicken Sie auf Ja , um die URL zu öffnen.

Wenn Chromium geöffnet wird, können Sie einen Warnhinweis erhalten: "Ihre Verbindung ist nicht privat." Um dies zu umgehen, klicken Sie auf Erweitertlocalhost Weiter zu (unsicher).

Als nächstes werden Sie auf eine Seite geleitet, die Sie zur Anmeldung bei Ihrem Amazon-Konto auffordert. Nach der Anmeldung werden Sie zur Developer Authorization-Seite weitergeleitet und bestätigen, dass Ihr Gerät Zugriff auf das zuvor erstellte Sicherheitsprofil haben möchte. Klicken Sie auf die OK - Taste.

Als nächstes werden Sie auf eine sehr einfache Webseite geleitet, die die Meldung "Geräte-Token bereit" anzeigen soll.

Schließlich minimieren Chrom und die OK - Taste im Dialogfeld drücken.

Schritt 12: Führen Sie die Wake-Word-Engine aus

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Im dritten Terminal-Fenster starten wir die Wake-Engine. Genau wie das echte Echo von Amazon, wird das EchoPi Befehle akzeptieren, wenn Sie das Spurwort "Alexa" sagen. Es gibt zwei verschiedene Wake Wort Motoren im Repository enthalten sind , nannte man KITT.AI , die andere genannt Sinnes . Ich habe beide Systeme ausprobiert und beide scheinen in meiner Erfahrung so ähnlich zu funktionieren. Ich werde mit KITT.AI für diese Instructable, weil es scheint eine etwas mehr hochkarätige Plattform zu sein.

Wie auch immer, im dritten Terminal - Fenster laufen erneut cd ~/Desktop/alexa-avs-sample-app/samples auf die alexa-avs-Probe-app / Beispielverzeichnis zu navigieren. Dann laufen cd wakeWordAgent/src zum wakeWordAgent / src Verzeichnis zu navigieren. Um Ihre Wake Wort Motor der Wahl zu starten, führen ./wakeWordAgent -e kitt_ai wenn Sie wollen KITT.AI oder zu verwenden ./wakeWordAgent -e sensory , wenn Sie wollen Sensory zu verwenden.

Sobald die Wake-Wort-Engine läuft, testen Sie das System, indem Sie sagen "Alexa" und fragen Sie Ihre EchPi eine Testfrage.

Schritt 13: Installieren Sie VNC Server

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An diesem Punkt sind wir fast bereit, die Himbeer-Pi von der Tastatur, der Maus und dem Monitor zu lösen, damit das fertige EchoPi kopflos laufen wird. Bevor wir das tun, installieren wir VNC auf dem Raspberry Pi, damit wir die Software auf dem Pi aus der Ferne einrichten und anpassen können. Gehen Sie voran und schließen Sie alle offenen Fenster; Jetzt, dass das System funktioniert und getestet, werden wir warten, bis später, um die Software wieder zu starten. So installieren Sie VNC, öffnen Sie ein neues Terminalfenster und führen Sie sudo apt-get install tightvncserver . Um den Server zu starten, führen Sie tightvncserver .

Wir wollen VNC - Server jedes Mal , wenn wir die Raspberry Pi starten zu laufen , so dass wir nicht über die Ausführung tightvncserver Befehl jedes Mal. Um VNC beim Start zu starten, führen Sie aus:

cd /home/pi

cd .config

mkdir autostart

cd autostart

Erstellen Sie eine neue Konfigurationsdatei mit nano tightvnc.desktop .

Kopieren Sie das folgende in die Datei:

[Desktop-Eintrag]
Typ = Anwendung
Name = TightVNC
Exec = vncserver: 1
StartupNotify = false

Drücken Sie Strg-X, und dann Y, und drücken Sie die Eingabetaste um die Datei zu speichern.

Schritt 14: Himbeer-Pi mit Frame Base verbinden

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Es ist Zeit, auf Phase 2 des EchoPi-Builds zu gehen, wobei der Rahmen konstruiert wird, der das EchoPi beherbergt. Trennen Sie das Himbeer-Pi von allem außer dem USB-Mikrofon.

Wenn Sie einen Blick auf den Rahmen Basisstück, werden Sie feststellen, dass zwei der vier Befestigungslöcher sind Verlierer auf einer Seite der fünfeckigen Form des Stücks. Setzen Sie eine M2,5 x 14mm Schraube durch jede dieser Löcher und eine M2,5 x 30mm Schraube durch die beiden Löcher weiter weg von der Kante. Dann auf jede der vier Schrauben setzen Sie einen der 6mm Aluminium-Abstandshalter.

Als nächstes legen Sie die Himbeere Pi auf die Schrauben. Befestigen Sie die Himbeer-Pi, indem Sie eine Mutter auf jede der Schrauben.

Schließlich legen Sie zwei zusätzliche Muttern auf die langen Schrauben, werden wir diese als Abstandshalter zwischen der Raspberry Pi und der Audio-Verstärker-Board.

Schritt 15: Zusammenbau des Audioverstärkers

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Die Stereo 20W Class D Audio - Verstärker - MAX9744 wir werden mit dem Audio aus dem Raspberry Pi zu verstärken und die Lautsprecher mit voller Lautstärke fahren kommt von Adafruit in Kit - Form. Daher müssen Sie auf alle Anschlüsse anlöten, damit das Board funktioniert. Das Kit ist nicht sehr kompliziert, folgen Sie einfach dem Bild des fertigen Boards und verlöten Sie die Teile.

Schritt 16: Befestigen Sie den Audio-Verstärker auf dem Himbeer-Pi

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Auf der Rückseite der Himbeer-Pi sollten Sie derzeit zwei lange Schrauben über dem Brett mit drei Muttern auf der Unterseite. In diesem Schritt montieren wir die Audio-Verstärker-Platine auf diesen beiden langen Schrauben.

Zuerst einen 6mm Aluminium-Abstandshalter auf jede der langen Schrauben, oben auf die drei Muttern. Legen Sie dann die Audio-Verstärker-Platine auf die Schrauben. Die Platine passt nur auf eine Weise, weil das Volumeneinstellpotentiometer zwei der Löcher blockiert.

Halten Sie den Audio-Verstärker an Ort und Stelle mit einer Mutter auf jeder der Schrauben.

Schritt 17: Fügen Sie hinzu 3.5mm Audiokabel

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Der Anschluss der Audio-Verstärker-Platine an den Raspberry Pi ist einfach. Verwenden Sie das 3,5 mm male-to-male Audiokabel, stecken Sie ein Ende in die Raspberry Pi 3.5mm-Buchse und das andere in die 3,5-mm-Buchse am Audio-Verstärker.

Schritt 18: Solder Headers auf den USB-Breakout

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Wie bei der Audio-Verstärker-Platine, gibt es einige Montage erforderlich für die USB MicroB Break-Board. Das Breakout Board ist viel einfacher aber. Alles, was wir tun müssen, ist Lot eine Reihe von weiblichen Header auf der Platine, in die gleiche Richtung wie der USB-Anschluss.

Schritt 19: Stromkabelbaum zusammenbauen

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Um zwei separate Stromeingänge für den EchoPi, einen für den Audioverstärker und einen für den Raspberry Pi zu vermeiden, müssen wir einen Kabelbaum erstellen, um beide Platinen von einer einzigen Stromversorgung zu versorgen. Wir werden das EchoPi-System über die Buchse des Audio-Verstärkers mit Strom versorgen. In diesem Schritt erstellen wir einen Kabelbaum, um die Stromschraubenklemmen des Audioverstärkers, die sich neben dem Laufbuchse befinden, mit dem Micro USB-Stromeingang des Raspberry Pi zu verbinden.

Der Kabelbaum ist sehr einfach. An einem Ende haben wir eine doppelte Stiftleiste mit einem schwarzen Draht (Masse) und einem roten Draht (+) und am anderen Ende zwei einzelne Stiftleisten. Zur Herstellung des Kabelbaums benötigen Sie einen 10 cm langen roten Draht und einen 10 cm langen schwarzen Draht, vier männliche Crimpstifte, ein doppeltes Crimpstiftgehäuse, zwei einzelne Crimpstiftgehäuse und ein Crimpwerkzeug. Wenn Sie noch nie Ihre eigenen Jumper - Kabel hergestellt, ist es eine äußerst nützliche Fähigkeit zu haben , und Invent, die Firma, die die Crimpzange ich in diesem Instructable verwenden verkauft, hat ein großes Tutorial auf saubere Verbindungen zu schaffen.

So erstellen Sie den Stromkabelbaum, wie auf diesem Schritt dargestellt.

Schritt 20: Verdrahten Sie das Stromversorgungssystem

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Nun, da wir einen Kabelbaum haben, um die Leistungsaufnahme auf der Audio-Verstärker-Platine mit der Stromversorgung auf dem Himbeer-Pi zu verbinden, können wir es alle zusammen verdrahten. Suchen Sie auf der Audioverstärkerplatine die Stromversorgungsanschlüsse, die sich neben der Audiobuchse befinden. Setzen Sie das Doppelstiftende des Kabelbaums in diese Schraubklemme ein und ziehen Sie die Schrauben fest.

Anschließend stecken Sie das USB MicroB Breakout Board in die Stromeingangsbuchse am Raspberry Pi. Stecken Sie die losen Enden des Stromkabelbaums in die USB MicroB Breakout Board. Der schwarze Draht wird mit dem GND-Pin verbunden und der rote Draht mit dem VCC-Pin verbunden.

Schritt 21: Lötdrähte auf den Lautsprecher

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Um den Lautsprecher an den Rest des EchoPi-Systems anzuschließen, müssen wir zunächst die Leitungen zum Lautsprecher löten. Wenn Sie die Metallkontaktpunkte auf der Rückseite des Lautsprechers genau betrachten, sehen Sie ein + Symbol und ein - Symbol, das in das weiße Kartonstück gedrückt wird. Löten Sie einen 150mm langen roten Draht auf die + Klemme und einen 150mm langen schwarzen Draht auf die Klemme. Dann, um die Verbindungen ein wenig von zusätzlicher Stärke zu geben, gleiten Sie ein Stück Schrumpfschlauch über jede Verbindung und verwenden Sie eine Heißluftpistole, um es zu schrumpfen.

Schritt 22: Montieren Sie den Lautsprecher

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An diesem Punkt sind wir fast fertig montiert die elektronische Eingeweide des EchoPi, das einzige, was links zu verbinden ist der Lautsprecher an die Audio-Verstärker-Board. Wir machen diese Verbindung später, weil wir zuerst ein bisschen Rahmenmontage machen müssen. Um sich auf diesen Schritt vorzubereiten, montieren wir den Lautsprecher auf das lasergeschnittene Lautsprechermontageteil, welches das mit einem großen Loch in der Mitte ist.

Setzen Sie eine M3 x 16mm Schraube durch jedes der vier Löcher auf dem Lautsprecher-Montageteil ein. Setzen Sie eine Nylon-Mutter auf jede der Schrauben. Wir verwenden Nylon-Nüsse in diesem Schritt zu absorbieren Vibrationen durch den Lautsprecher erstellt. Legen Sie dann den Lautsprecher auf die vier Schrauben. Sichern Sie den Lautsprecher an Ort und Stelle mit einer Nylon-Mutter auf der Oberseite jeder Schraube.

Schritt 23: Gewindestange auf Länge schneiden

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Das Zusammenbauen des EchoPi ist ziemlich einfach. Fünf Längen der 2,5-mm-Gewindestange verlaufen vertikal auf dem EchoPi mit den verschiedenen, auf den Stäben geschichteten, lasergeschnittenen Teilen, die durch Aluminium-Abstandshalter getrennt sind. Bevor wir mit der Montage beginnen können, müssen wir die Gewindestangen auf Länge schneiden. Wir benötigen fünf 96mm Längen von 2.5mm Gewindestange. Ich benutzte einfach einen Bolzenschneider, um die Stangen zu schneiden, weil es schnell, einfach ist und da die Stangen einfach einem strukturellen Zweck dienen, spielt es nicht zu viel, wenn die Gewinde nicht ganz perfekt nach dem Schneiden sind.

Schritt 24: EchoPi zusammenbauen

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Der Zusammenbau des EchoPi besteht im Grunde darin, die lasergeschnittenen Acrylstücke auf die fünf im vorherigen Schritt geschnittenen Gewindestangen zu stapeln. Stellen Sie zuerst eine Mutter auf das Ende der Gewindestangen. Legen Sie dann die fünf Stäbe durch das Laserschnittstück, auf dem die EchoPi-Elektronik montiert ist, auf.

Als nächstes, auf jeder Gewindestange, setzen Sie einen der 16mm Aluminium-Abstandshalter. Dann nehmen Sie eines der Laser geschnittenen Ringstücke und legen Sie es auf die Spacer. Folgen Sie dem Ring mit fünf weiteren Abstandshaltern, dann einen weiteren Ring, dann fünf weitere Abstandshalter.

Jetzt sollten Sie die Basis des EchoPi, dass die Elektronik hält, mit zwei der Laser-geschnittenen Ringe auf der Oberseite, Abstand mit Aluminium-Abstandshalter. Das nächste Stück auf dem Stapel zu gehen ist die Lautsprecher-Mount, aber vor dem Hinzufügen der Lautsprecher auf die Baugruppe, muss es elektrisch mit dem System verbunden werden. Auf der Seite der Audioverstärkerplatine gegenüber der 3,5-mm-Buchse befinden sich zwei Schraubklemmen für Audioausgänge; Wird ein Anschluss für den rechten Audioausgang verwendet, der andere für den linken. Wir haben nur einen Lautsprecher für dieses Projekt, also einfach an eine der Schraubklemmen anschließen.

Wenn der Lautsprecher angeschlossen ist, setzen Sie das Teil mit Spacern auf die Gewindestangen. Folgen Sie diesem Teil um fünf weitere Distanzstücke und schliesslich die Laserschneidplatte.

Um die Montage zu beenden, setzen Sie eine Mutter auf jede Gewindestange, um alles zusammen zu halten.

Schritt 25: Starten Sie die EchoPi-Software

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Nachdem das EchoPi vollständig zusammengebaut ist, müssen wir die Software neu starten, indem wir den Vorgang in den Schritten 10, 11 und 12 wiederholen. Wir starten den Web Service, die Beispiel-App und die Wake-Engine. Diesmal jedoch, da wir nicht mehr Peripheriegeräte oder einen Monitor mit dem Raspberry Pi verbinden können, steuern wir den EchoPi über VNC.

TightVNC ist bereits auf dem EchoPi installiert, da wir es in Schritt 13 installiert haben. Um eine Verbindung zum EchoPi herzustellen, müssen wir auch TightVNC auf einem Computer installieren. Gehen Sie zu den TightVNC Website zum Download der Software.

Nach der Installation TightVNC auf Ihrem Computer, starten Sie die Software und stecken Sie das EchoPi. Auf dem Dialogfeld Verbindung New TightVNC, geben Sie die IP - Adresse für den EchoPi. Geben Sie dann das VNC-Kennwort ein, das Sie in Schritt 13 festgelegt haben. Nach dem Verbinden mit dem EchoPi können Sie mit dem Gerät auf einem virtuellen Desktop interagieren, so wie Sie es wären, wenn das Raspberry Pi mit einer Tastatur, einer Maus und einem Monitor verbunden wäre. Gehen Sie wie in Schritt 10-12 beschrieben vor, um die Alexa-Software erneut zu starten.

Schritt 26: Hinzufügen von Fertigkeiten zum EchoPi

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Eines der zentralen Merkmale der Amazon Echo-Plattform ist die Fähigkeit, dem Gerät Fähigkeiten hinzuzufügen, indem es "Fähigkeiten" aus der mobilen Anwendung ermöglicht. Fähigkeiten erlauben dem Echo grundsätzlich die Interaktion mit Fremdleistungen. Zum Beispiel erlaubt die Uber Fähigkeit, einen Uber zu nennen, indem Sie Alexa fragen, die Nest Smart Home Fähigkeit erlaubt Alexa, die Temperatur in Ihrem Haus zu ändern, und die Dominos Fähigkeit erlaubt Alexa, eine Pizza für Sie zu bestellen. Wir können dem EchoPi auch Fähigkeiten hinzufügen.

Beginnen Sie mit der Installation der Amazon Echo App auf Ihrem Smartphone. Sobald Sie sich in Ihrem Amazon-Konto auf der App anmelden, sollte es automatisch Ihr Raspberry Pi-Powered Amazon Echo finden. Besuchen Sie das Fähigkeiten Bereich der App zu durchsuchen und zu ermöglichen , Kenntnisse für Ihre EchoPi.

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