帶有可編程WirelessSIM和Grove按鈕的硬件設(shè)備

描述

到了我奶奶 90 歲生日的時(shí)候，我正在為送什么禮物給她而苦惱。她對(duì)我的生活產(chǎn)生了很大的影響，我想做一些事情來證明這一點(diǎn)。我知道我想以某種方式整合 Twilio，因?yàn)樗贻p時(shí)是Bell Telephone的接線員。然后它像一大堆電話一樣擊中了我。我將創(chuàng)建一個(gè)帶有可編程 WirelessSIM和 Grove 按鈕的硬件設(shè)備。當(dāng)奶奶按下 Grove 按鈕時(shí)，語音呼叫將被路由到她的電話，接線員將告訴她我有多愛她并祝她生日快樂。?

我需要什么來送一些生日愛

對(duì)于此項(xiàng)目，您將需要以下組件：

• Twilio SIM 卡
• Twilio 電話號(hào)碼
• TwiML 容器
• Seeed Studio 的 Wio LTE Cat.1 開發(fā)板
• LTE 天線
• 鋰電池
• 微型 USB 數(shù)據(jù)線
• Seeed Studio Grove 按鈕
• 開發(fā)環(huán)境
• Wio LTE Arduino 庫(kù)

這是如何運(yùn)作的？

我想使用Wio LTE從我的Twilio SIM生成呼叫。Grove Button連接到 Wio LTE 并用于物理交互。單擊 Grove 按鈕時(shí)，它將在 Twilio 中觸發(fā)回調(diào)。要進(jìn)行調(diào)用，我需要?jiǎng)?chuàng)建一些將響應(yīng)回調(diào)的TwiML 。然后，當(dāng)呼叫接通時(shí)，我需要另一塊 TwiML，它將使用Amazon Polly播放文本轉(zhuǎn)語音消息。由于我們將電路板上的 SIM 卡連接到真實(shí)設(shè)備，因此我們將使用一些變通方法來播放消息。通過在 ` 上包含 `url` 屬性` Twilio 會(huì)在接通電話之前向接聽電話的人播放 TwiML。這被稱為耳語。

購(gòu)買 Twilio 號(hào)碼并注冊(cè) Twilio SIM

首先，購(gòu)買Twilio 電話號(hào)碼。此電話號(hào)碼將用于使用語音數(shù)據(jù)將呼叫從可編程無線SIM 路由到我祖母的電話。

從包裝中取出 Twilio SIM，注冊(cè)并激活您的 SIM 。

使用 Amazon Polly 創(chuàng)建文本轉(zhuǎn)語音 TwiML

我想使用TwiML創(chuàng)建文本轉(zhuǎn)語音消息。TwiML，或 Twilio 標(biāo)記語言，是一種基于 XML 的語言，它指示 Twilio 如何處理各種事件，例如來電和去電、SMS 消息和 MMS 消息。在構(gòu)建 Twilio 應(yīng)用程序時(shí)，您將在將所需操作傳達(dá)給 Twilio 時(shí)使用 TwiML。TwiML Bin是一種無需自己創(chuàng)建和托管 Web 服務(wù)器即可與 TwiML 交互原型的方法。

為此，我使用了 TwiML 動(dòng)詞來創(chuàng)建一條消息，當(dāng)我的祖母接聽電話時(shí)，該消息將被口頭表達(dá)。為了讓它更逼真，我使用語音屬性選擇了Amazon Polly語音，聽起來更逼真。

• 在 Twilio 控制臺(tái)中導(dǎo)航到運(yùn)行時(shí)
• 單擊TwiML 容器
• 單擊以添加新的 TwiML Bin
• 新建一個(gè)新的 TwiML
• 添加 動(dòng)詞
• 添加語音屬性以指定Amazon Polly語音
• 使用language 屬性指定語言
• 按保存

<Response>
        <Say voice="Polly.Joey" language="en-US">Happy Birthday Gram! I love you.Say>
Response>

完成以下上述步驟后，您的 TwiML 應(yīng)如下所示。保存 TwiML Bin 并確保復(fù)制 TwiML Bin 的 URL，它會(huì)立即使用。

為您的 SIM 創(chuàng)建可編程語音 URL TwiML

文本轉(zhuǎn)語音部分已準(zhǔn)備就緒，接下來我需要使用 TwiML 從 SIM路由入站可編程語音呼叫。這些是設(shè)置它的步驟：

在 Programmable Voice & SMS 下，將Voice Url更改為TwiML

• 在 Twilio 控制臺(tái)中導(dǎo)航到可編程無線
• 在Overview中，選擇新注冊(cè)的 SIM
• 單擊可編程語音和短信選項(xiàng)卡
• 將下面的 TwiML 粘貼到框中
• 將您的 Twilio 電話號(hào)碼添加到Dial Verb的callerId屬性

將 TwiML Bin URL 粘貼到數(shù)字名詞的URL屬性中

<Response>
    <Dial callerId="YOUR_TWILIO_NUMBER">
        <Number url="TWIML_BIN_URL">{{To}}Number>
    Dial>
Response>

偉大的！SIM 現(xiàn)在配置為使用 Twilio 電話號(hào)碼路由傳出語音呼叫，并使用文本到語音轉(zhuǎn)換為我的祖母朗讀自定義消息。毫無疑問，那是一口蛋糕。接下來讓我們把它做成一個(gè)物理設(shè)備。

硬件設(shè)置

打開Wio LTE開發(fā)板的包裝箱，然后使用提供的 Micro-USB 數(shù)據(jù)線將開發(fā)板連接到計(jì)算機(jī)。根據(jù)操作系統(tǒng)的不同，可能需要USB 驅(qū)動(dòng)程序才能連接到 Wio LTE。

將您注冊(cè)的Twilio SIM 卡插入開發(fā)板背面的 Wio LTE SIM 插槽中。

Wio LTE 盒子內(nèi)有一根 LTE 天線。從包裝中取出 LTE 天線，將 LTE 天線連接到 Wio LTE 背面，上面寫著LTE main 。

現(xiàn)在從包裝中取出Grove Button ，然后將 Grove Button 連接到 Wio LTE 的 D38 插座。

軟件環(huán)境設(shè)置

接下來下載Arduino IDE 。這將用于編程和上傳代碼到 Wio LTE。安裝 Arduino IDE 后，從 GitHub 下載Wio LTE Arduino 庫(kù)并按照本指南安裝庫(kù)。該庫(kù)是STM32F4 芯片的包裝器，它利用Arduino 核心并添加了 Quectel EC21-A調(diào)制解調(diào)器功能。

接下來將 Wio LTE 置于引導(dǎo)加載程序模式。需要啟用此模式才能將代碼上傳到電路板。要啟用引導(dǎo)加載程序模式：

按住電路板下方的BOOT0按鈕

按下電路板頂部的RST

釋放 BOOT0 按鈕以啟用引導(dǎo)加載程序模式

創(chuàng)建代碼

創(chuàng)建一個(gè)新的 Arduino 草圖（文件 -> 新建）。

首先添加 Wio LTE 庫(kù)文件wio_tracker.h并在setup()函數(shù)上方為Grove Button定義一個(gè)全局變量。接下來使用變量wio創(chuàng)建WioTracker的實(shí)例并創(chuàng)建一個(gè)計(jì)數(shù)器變量。計(jì)數(shù)器將用于對(duì)Grove Button 進(jìn)行去抖動(dòng)，因此我們可以更好地控制 Grove Button 的交互。

#include "wio_tracker.h"
#define BUTTON_PIN  (D38)
WioTracker wio = WioTracker();
int counter = 0;

setup()函數(shù)用于在啟動(dòng)時(shí)初始化程序的各個(gè)方面。pinMode()用于設(shè)置 Grove Button 連接到的物理引腳以及板期望的功能類型。然后該板會(huì)運(yùn)行其初始化過程并將 Twilio SIM 連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)。

void setup()
{
  // Grove Button Setup
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);
  // Wio LTE Power Up
  SerialUSB.println("Wait for power on...");
  wio.Power_On();
  SerialUSB.println("Power On O.K!");
  // Wio LTE Initialization
  while (!wio.init()) {
    delay(1000);
    SerialUSB.println("Accessing network...");
  }
  SerialUSB.println("Initialize done...");
  // Connect to the network
  bool ret = wio.waitForNetworkRegister();
  if (true == ret) {
    SerialUSB.println("Network accessed!");
  } else {
    SerialUSB.println("Network failed!");
    return;
  }
  SerialUSB.println("Ready!");
}

該程序的 Grove Button 邏輯是在loop()函數(shù)中創(chuàng)建的。該函數(shù)持續(xù)監(jiān)聽板的狀態(tài)變化。在這種情況下，它正在等待Grove Button 狀態(tài)改變。變量buttonState使用digitalRead()從板上的物理引腳讀取傳入的 Grove 按鈕狀態(tài)更改。

void loop()
{
  // Define Grove Button state
  int buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);
  // Define the counter functionality
  if (buttonState == 0) {
    // Zero counter
    counter = 0;
  } else {
    // Continue counter
    counter++;
    // Catch only 1 press, no duplicate calls
    if (counter == 1) {
      SerialUSB.println("Happy Birthday sent!");
      wio.callUp("GRANDMA_PHONE_NUMBER");
    }
  }
  // Restart
  delay(100);
}

主要的if 語句管理傳入的狀態(tài)更改。計(jì)數(shù)器用作消除Grove Button抖動(dòng)的一種方式，因此只進(jìn)行一次調(diào)用。如果沒有去抖動(dòng)邏輯，程序?qū)⒃诎醋?Grove 按鈕時(shí)繼續(xù)每 100 毫秒調(diào)用一次。

當(dāng) Grove 按鈕未被按下時(shí)，狀態(tài)“0”，計(jì)數(shù)器將重置為 0。

 if (buttonState == 0) {
    // Zero counter
    counter = 0;
  }

當(dāng)按下 Grove 按鈕時(shí)，狀態(tài)“1”，計(jì)數(shù)器開始迭代。嵌套的 if 語句用于捕獲計(jì)數(shù)器創(chuàng)建的特定數(shù)字。當(dāng)抓到數(shù)字 1 時(shí)，使用wio.callUp( "GRANDMA_PHONE_NUMBER") 向我的祖母撥打電話。 ?

 else {
    // Continue counter
    counter++;
    // Catch only 1 press, no duplicate calls
    if (counter == 1) {
      SerialUSB.println("Happy Birthday sent!");
      wio.callUp("GRANDMA_PHONE_NUMBER");
    }
  }

這就是我們需要的所有代碼，將其傳輸?shù)?Wio LTE 板按上傳。

上傳完成后，斷開 Wio LTE 與 Micro-USB 數(shù)據(jù)線的連接。將鋰電池連接到板上。

代碼回顧

#include "wio_tracker.h"
#define BUTTON_PIN  (D38)
WioTracker wio = WioTracker();
int counter = 0;
void setup()
{
  // Grove Button Setup
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);
  // Wio LTE Setup
  SerialUSB.println("Wait for power on...");
  wio.Power_On();
  SerialUSB.println("Power On O.K!");
  // Wio LTE Initialization
  while (!wio.init()) {
    delay(1000);
    SerialUSB.println("Accessing network...");
  }
  SerialUSB.println("Initialize done...");
  // Connect to the network
  bool ret = wio.waitForNetworkRegister();
  if (true == ret) {
    SerialUSB.println("Network accessed!");
  } else {
    SerialUSB.println("Network failed!");
    return;
  }
  SerialUSB.println("Ready!");
}
void loop()
{
  // Define Grove Button state
  int buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);
  // Define the counter functionality
  if (buttonState == 0) {
    // Zero counter
    counter = 0;
  } else {
    // Continue counter
    counter++;
    // Catch only 1 press, no duplicate calls
    if (counter == 1) {
      SerialUSB.println("Happy Birthday sent!");
      wio.callUp("GRANDMA_PHONE_NUMBER");
    }
  }
  delay(100);
}

把它裝箱

在派對(duì)上，我把電路板、電池和 LTE 天線放在一個(gè)小盒子里，讓它更像樣。

思緒

創(chuàng)建這個(gè)項(xiàng)目后，我意識(shí)到這對(duì)可能相距很遠(yuǎn)的個(gè)人很有用。并且可以使用音頻文件代替文本轉(zhuǎn)語音來發(fā)送個(gè)人消息，例如反向發(fā)送語音郵件。發(fā)送一封情書并提醒您關(guān)心的其他人很重要。您正在使用可編程無線構(gòu)建什么類型的#TwilioIoT 項(xiàng)目？隨時(shí)在Twitter上發(fā)表您的評(píng)論、問題和項(xiàng)目。不要忘記查看我的GitHub 上的完整項(xiàng)目。網(wǎng)上見，乘風(fēng)破浪。

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