智能家居 —— 串口通信（语音识别）线程控制

文章目录

  • 串口通信线程控制代码
    • mianPro.c
    • inputCommand.h
    • voiceControl.c
    • 测试结果
  • 语音控制部分
    • 语言控制模块YS-LDV7

若要完成串口之间的通信，需要再树莓派上完成配置文件的修改，利用测试代码验证串口收发功能是否正常，详情可以参考博文：树莓派——wiringPi库详解的串口通信API章节

串口通信线程控制代码

语音控制线程：

  1. 找到语音控制结构体
  2. 完成语音控制初始化
  3. 在循环中调用getCommand函数获取串口发送过来的数据
  4. 拿到串口发送过来的数据后调用比较函数进行比较
  5. 比较函数中通过指令控制设备的开与关

mianPro.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include "controlDevice.h"
#include "inputCommand.h"#include <pthread.h>//线程之间的通信一般采用全局变量
struct Devices *pdeviceHead  = NULL;//定义设备工厂初始链表头
struct InputCommander *pcommandHead  = NULL;//定义指令工厂初始链表头struct Devices* findDeviceByName(char *name, struct Devices *phead){   struct Devices *tmp =phead;  if(phead == NULL){     return NULL;    }else{     while(tmp != NULL){    if(strcmp(tmp->deviceName,name)==0){   return tmp;        }           tmp = tmp->next;    }        return NULL; }
}struct InputCommander* findCommandByName(char *name, struct InputCommander *phead){   struct InputCommander *tmp =phead;  if(phead == NULL){     return NULL;    }else{     while(tmp != NULL){    if(strcmp(tmp->commandName,name)==0){   return tmp;        }            tmp = tmp->next;    }        return NULL; }
}//调用语音处理函数
void Command(struct InputCommander *CmdHandler){struct Devices *tmp =NULL;//- 控制某个引脚的电平前需要初始化，可以通过指令进行初始化if(strcmp("CSHALL",CmdHandler->command )==0){tmp = findDeviceByName("smokeAlarm",pdeviceHead);if(tmp!=NULL)tmp->Init(tmp->pinNum);tmp = findDeviceByName("buzzer",pdeviceHead);if(tmp!=NULL)tmp->Init(tmp->pinNum);tmp = findDeviceByName("livingroomLight",pdeviceHead);if(tmp!=NULL)tmp->Init(tmp->pinNum);tmp = findDeviceByName("restaurantLight",pdeviceHead);if(tmp!=NULL)tmp->Init(tmp->pinNum);tmp = findDeviceByName("bedroomLight",pdeviceHead);if(tmp!=NULL)tmp->Init(tmp->pinNum);tmp = findDeviceByName("bathroomLight",pdeviceHead);if(tmp!=NULL)tmp->Init(tmp->pinNum);printf("设备已全部初始化\n");}if(strcmp("OL1",CmdHandler->command) == 0){		tmp = findDeviceByName("livingroomLight",pdeviceHead);  if(tmp != NULL){         tmp->open(tmp->pinNum);      printf("已打开客厅灯\n");     }	}   if(strcmp("CL1",CmdHandler->command) == 0){	tmp = findDeviceByName("livingroomLight",pdeviceHead);   if(tmp != NULL){      tmp->close(tmp->pinNum);      printf("已关闭客厅灯\n");   }	}    if(strcmp("OL2",CmdHandler->command) == 0){	tmp = findDeviceByName("restaurantLight",pdeviceHead);   if(tmp != NULL){        tmp->open(tmp->pinNum);          printf("已打开餐厅灯\n");      }}    if(strcmp("CL2",CmdHandler->command) == 0){	tmp = findDeviceByName("restaurantLight",pdeviceHead);   if(tmp != NULL){          tmp->close(tmp->pinNum);        printf("已关闭餐厅灯\n");   }	}   if(strcmp("OL3",CmdHandler->command) == 0){		tmp = findDeviceByName("bedroomLight",pdeviceHead);  if(tmp != NULL){         tmp->open(tmp->pinNum);       printf("已打开卧室灯\n");      }	}    if(strcmp("CL3",CmdHandler->command) == 0){	tmp = findDeviceByName("bedroomLight",pdeviceHead);   if(tmp != NULL){      tmp->close(tmp->pinNum);     printf("已关闭卧室灯\n");    }}   if(strcmp("OL4",CmdHandler->command) == 0){		tmp = findDeviceByName("bathroomLight",pdeviceHead);  if(tmp != NULL){        tmp->open(tmp->pinNum);     printf("已打开浴室灯\n");      }	}   if(strcmp("CL4",CmdHandler->command) == 0){		tmp = findDeviceByName("bathroomLight",pdeviceHead);  if(tmp != NULL){      tmp->close(tmp->pinNum);     printf("已关闭浴室灯\n");    }	}if(strcmp("OLALL",CmdHandler->command) == 0){	tmp = findDeviceByName("livingroomLight",pdeviceHead);		if(tmp != NULL)  tmp->open(tmp->pinNum);	tmp = findDeviceByName("restaurantLight",pdeviceHead);	if(tmp != NULL)  tmp->open(tmp->pinNum);		tmp = findDeviceByName("bedroomLight",pdeviceHead);	if(tmp != NULL)  tmp->open(tmp->pinNum);		tmp = findDeviceByName("bathroomLight",pdeviceHead);	if(tmp != NULL)  tmp->open(tmp->pinNum);       printf("已打开所有灯\n");    }    if(strcmp("CLALL",CmdHandler->command) == 0){	tmp = findDeviceByName("livingroomLight",pdeviceHead);		if(tmp != NULL)  tmp->close(tmp->pinNum);	tmp = findDeviceByName("restaurantLight",pdeviceHead);	if(tmp != NULL)  tmp->close(tmp->pinNum);	tmp = findDeviceByName("bedroomLight",pdeviceHead);	if(tmp != NULL)  tmp->close(tmp->pinNum);		tmp = findDeviceByName("bathroomLight",pdeviceHead);	if(tmp != NULL)  tmp->close(tmp->pinNum);      printf("已关闭所有灯\n");	}
}void *voiceControlThread(void *arg){int nread;struct InputCommander *voiceHandler = NULL;voiceHandler =  findCommandByName("voice", pcommandHead);if(voiceHandler == NULL){printf("find voiceHandler error\n");pthread_exit(NULL);}else{if(voiceHandler->Init(voiceHandler)<0){printf("voiceControl init  error\n");pthread_exit(NULL);}else{printf("voiceControl init success\n");		}while(1){memset(voiceHandler->command,'\0',sizeof(voiceHandler->command));	nread = voiceHandler->getCommand(voiceHandler);if(nread <= 0){printf("No voiceCommand received\n");}else{printf("Get VoiceCommand -->%s\n",voiceHandler->command);//调用语音处理函数，参数是结构体指针，调试的时候可以先注释掉//Command(voiceHandler);}}}}int main()
{if (wiringPiSetup () == -1) { fprintf (stdout, "Unable to start wiringPi: %s\n", strerror (errno)) ; return 1 ; }//线程的IDpthread_t voice_thread;//设备工厂初始化  	pdeviceHead = addBathroomLightToDeviceLink(pdeviceHead);            pdeviceHead = addBedroomLightToDeviceLink(pdeviceHead);pdeviceHead = addRestaurantLightToDeviceLink(pdeviceHead);pdeviceHead = addLivingroomLightToDeviceLink(pdeviceHead);pdeviceHead = addSmokeAlarmToDeviceLink(pdeviceHead);pdeviceHead = addBuzzerToDeviceLink(pdeviceHead);//指令工厂初始化pcommandHead  = addVoiceControlToInputCommandLink(pcommandHead);//创建声音控制线程pthread_create(&voice_thread, NULL, voiceControlThread, NULL); //等待线程结束pthread_join(voice_thread, NULL);		return 0;
}

inputCommand.h

#include <wiringPi.h>					
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <wiringSerial.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>struct InputCommander{char commandName[128];char deviceName[128];  char command[32];int fd;       			//存放文件描述符（串口/网络），后续socket会有两个文件描述符，将accept返回的文件描述符赋值给fdint s_fd;				//socket网络套接字char port[12];			//端口号char ipAdress[32];		//ip地址int (*Init)(struct InputCommander *voiceControl); int (*getCommand)(struct InputCommander *voiceControl);char log[1024];struct InputCommander *next;};struct InputCommander* addVoiceControlToInputCommandLink(struct InputCommander *phead);

voiceControl.c

#include "inputCommand.h"			int	voiceGetCommand(struct InputCommander *voice){int nread = 0;nread = read(voice->fd, voice->command, sizeof(voice->command));return nread; 
}int voiceInit(struct InputCommander *voiceControl){int fd;fd = serialOpen(voiceControl->deviceName,9600);if(fd <0){fprintf (stderr, "Unable to open serial device: %s\n", strerror (errno)) ; return 1 ;}voiceControl->fd = fd;return fd;}struct InputCommander voiceControl  = {						.commandName = "voice",						.deviceName="/dev/ttyAMA0",.command={'\0'},//字符串置空.Init=voiceInit,.getCommand=voiceGetCommand,.log = {'\0'},.next = NULL
};struct InputCommander* addVoiceControlToInputCommandLink(struct InputCommander *phead)		
{if(phead == NULL){return &voiceControl;}else{voiceControl.next = phead;phead = &voiceControl;return phead;}
}

测试结果

  • 十秒未发送数据会返回No voiceCommand received
    在这里插入图片描述
  • 成功接收串口发送数据
    在这里插入图片描述
  • 结构体对象：
    • 创建对象其实就是定义变量，要理解需要的变量有哪些
    • 这些变量既可以用来识别区分不同的对象
    • 也可以用来存储信息，作为参数在多线程之间传递
    • 完成功能的初始化

注意：

  • 指针取成员用->
  • 对象取成员用.
  • 控制某个引脚的电平前需要初始化，可以通过指令进行初始化，见command函数
  • 线程里面是不允许return，用pthread_exit（NULL）退出
  • 在该项目中，定义一个指向voicecontrol文件的结构体指针（全局变量），目的为了存储用户输入的命令在command里面，便于在比较函数中进行使用
  • 若要让主程序不退出，可以不使用while而是采用pthread_join去阻塞等待线程的退出
  • wiringPi库的串口的读取会阻塞，每个一段时间会返回一个值，通过该值我们可以在main文件里面打印超时字段展示
  • 踩坑：串口打开不要遗漏了开头的斜杠 /dev/ttyAMA0

语音控制部分

语言控制模块YS-LDV7

添加关键词和识别码

  • 语音模块开发——YS-LDV7 语音识别模块

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