描述

專(zhuān)家建議您徹底洗手以防止感染。所以我創(chuàng)建了一個(gè)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量洗手所需的時(shí)間。

在這里，挑戰(zhàn)是如何開(kāi)始計(jì)時(shí)。按鈕開(kāi)關(guān)是最簡(jiǎn)單的，但最好不要在洗手前觸摸它們。我們可以使用紅外線或超聲波傳感器，但由于需要外部組件，因此很難廣泛使用它們。

該項(xiàng)目的獨(dú)特之處在于，通過(guò)麥克風(fēng)檢測(cè)到流水的聲音以啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。這里使用的 M5Stick-C 具有內(nèi)置麥克風(fēng)，因此您不需要任何外部組件。

因此，任何人都可以通過(guò)簡(jiǎn)單地將代碼編程到 M5Stick-C 中來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的洗手定時(shí)器。

它是如何工作的？

框圖

?

有許多可能的方法可以只檢測(cè)水聲。例如，使用高于某個(gè)值的音量級(jí)別是一種簡(jiǎn)單的方法，但它可能會(huì)導(dǎo)致許多故障。

在這里，我決定利用具有獨(dú)特頻譜的水聲的特性。

顯示了一個(gè)整體框圖。來(lái)自麥克風(fēng)的音頻輸入通過(guò) FFT 轉(zhuǎn)換到頻域。然后使用 SVM（支持向量機(jī)）對(duì)輸入音頻與水聲的接近程度進(jìn)行評(píng)分。該分?jǐn)?shù)以 FFT 的樣本單位為單位。接下來(lái)，累積這個(gè)分?jǐn)?shù)。這是為了檢測(cè)這個(gè)特性已經(jīng)持續(xù)了超過(guò)一定的時(shí)間。

我使用 Jupyter Notebook 來(lái)學(xué)習(xí) SVM。為此，我使用了帶有和不帶有水聲的 Arduino 的串行日志。后面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。

?

軟件設(shè)置

由于我們使用的是 FFT 庫(kù) ArduinoFFT，如果 Arduino IDE 中尚未安裝該庫(kù)，請(qǐng)安裝該庫(kù)。

arduinoFFT https://github.com/kosme/arduinoFFT

接下來(lái)，在github上編譯和編程這兩個(gè)源文件。

?

SVM 模型是如何創(chuàng)建的

需要執(zhí)行以下 3 個(gè)步驟。

• 記錄樣本數(shù)據(jù)。
• Jupyter Notebook 的 SVM 訓(xùn)練
• 根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)創(chuàng)建 SVM 代碼

首先，要記錄樣本數(shù)據(jù)，將以下代碼添加到 HandwashingTimer.ino。

#define _SAMPLEMODE

通過(guò)此更改，F(xiàn)FT 結(jié)果通過(guò) arduino 串行端口記錄。您可以將數(shù)據(jù)保存到文件中。每次水流和不流水時(shí)，數(shù)據(jù)都會(huì)記錄幾秒鐘。詳細(xì)參考源碼。

然后，通過(guò) Jupyter notebook 訓(xùn)練 SVM。我將訓(xùn)練腳本上傳到了 github 站點(diǎn)，/training/trainingSVM.py

最后，將訓(xùn)練結(jié)果存儲(chǔ)到 finalized_model.csv。我將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 WaterSoundDet.ino。由于 Jupyter notebook 的 SVM 功能是基于 LIBSVM 的，請(qǐng)參考 LIBSVM 文檔。

享受！

?

?

?

?

?

?

?

?