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一、功能介绍

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1、 调用百度 AI 开发平台 API 进行语音识别，进行语音控制传感器的联
动，实现智能语音识别平台的功能。
2、 调用天气生活指数 API，获取不同城市每天的运动指数、 舒适度指数、
化妆指数等等。
3、 调用百度地图 api，显示不同城市的地图。
4、 实现智能闹钟，定时提醒。

二、实现步骤

2.1 语音识别模块

示例：pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的。

2.1.1 录音

在 pro 文件添加

QT += network
QT += multimedia

在 mainwindow.h 头文件添加下面定义

void RecorderStart(QString fileName);//开始录音
void RecorderEnd();//结束录音并转换格式
QFile *outFile;//录音时的变量
QAudioInput *my_audio;//录音时的变量
QAudioFormat audioFormat;//录音时的变量

Mainwindow.cpp 录音函数实现：

void MainWindow::RecorderStart(QString fileName)
{
    QAudioDeviceInfo device = QAudioDeviceInfo::defaultInputDevice();
    if(device.isNull())
    {
        QMessageBox::warning(NULL,"QAudioDeviceInfo","录音设备不存在");
        return;
    }
//    设置通道数
    audioFormat.setChannelCount(1);
//    设置编码
    audioFormat.setCodec("audio/pcm");
//    设置采样频率
    audioFormat.setSampleRate(16000);
//    设置位深
    audioFormat.setSampleSize(16);
//    判断设备是否支持该格式
    if(!device.isFormatSupported(audioFormat)){ //当前使用设备是否支持
        audioFormat = device.nearestFormat(audioFormat); //转换为最接近格式
    }
//    创建录音对象
    my_audio = new QAudioInput(audioFormat,this);
    outFile = new QFile;
    outFile->setFileName(fileName); //语音原始文件
    outFile->open(QIODevice::WriteOnly);
//     开始录音
    my_audio->start(outFile);
}

结束录音函数实现

/**********************
 * 结束录音并转换格式
**********************/
void MainWindow::RecorderEnd()
{
//    结束录音
    my_audio->stop();

    outFile->close();
    delete outFile;
    outFile =NULL;

    delete my_audio;
    my_audio = NULL;
}

2.1.2 点击释放按钮槽函数

2.1.3 申请百度AI开发平台语音识别应用

语音识别是利用百度的 API 在线识别。所以需要申请项目 ID。进入百度AI开放平台
在产品服务下选择语音识别：

点击立即使用：

申请账号点击登录：

点击创建应用：

输入应用名称、应用描述，点击立即创建：

点击返回应用列表：

获取 AppID、API Key 和 Secret Key：

我们记住其中的API Key 和 Secret Key，下面会用到。

2.1.4 HTTP请求类实现

我们录好的音频文件需要通过HTTPS协议上传到百度AI开发平台进行语音识别，之后AI平台会返回给我们识别的结果。
http类只需要封装一个方法

 bool post_sync(QString url,QMap<QString,QString>header,QByteArray requestData,QByteArray &replyData);

使用这个方法去URL发送请求会收到URL的返回值。
http.h

#ifndef HTTP_H
#define HTTP_H

#include <QObject>
#include <QMap>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QEventLoop>
#include <QDebug>
class Http : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit Http(QObject *parent = nullptr);

    bool post_sync(QString url,QMap<QString,QString>header,QByteArray requestData,QByteArray &replyData);

};

#endif // HTTP_H

http.cpp
这个方法的第一个参数是 post方法发送请求的URL，第二个参数是请求的方法头，第三个参数是请求的数据，第四个参数是返回的数据。
这里要说的是必须要设置openssl签名配置,否则在ARM上会报错。

bool Http::post_sync(QString url,QMap<QString,QString>header,QByteArray requestData,QByteArray &replyData)
{
//    发送请求的对象
    QNetworkAccessManager manager;
//    请求 对象
    QNetworkRequest request;
    request.setUrl(url);
    QMapIterator<QString,QString> it(header);
    while (it.hasNext()) {
        it.next();
        request.setRawHeader(it.key().toLatin1() ,it.value().toLatin1());
    }
//设置openssl签名配置,否则在ARM上会报错
    QSslConfiguration conf = request.sslConfiguration();
    conf.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone);
#if (QT_VERSION > QT_VERSION_CHECK(5,0,0))
    conf.setProtocol(QSsl::TlsV1_0);
#else
    conf.setProtocol(QSsl::TlsV1);
#endif
    request.setSslConfiguration(conf);

    QNetworkReply *reply = manager.post(request,requestData);
    QEventLoop l;
    //一旦服务器返回，reply会发出信号
    connect(reply,&QNetworkReply::finished,&l,&QEventLoop::quit);
    l.exec();
    if(reply != nullptr && reply->error() == QNetworkReply::NoError)
    {

        replyData = reply->readAll();
        return true;
    }
    else
    {
        qDebug()<<"request error!";
        return false;
    }
}

2.1.5 发送请求

这里需要向两个URL发送两个请求，第一个请求是把我们4.2.3创建应用得到的API Key 和 Secret Key组合成一个URL获取access_token，第二个请求是把音频文件发送请求到语音识别的URL才能返回语音识别的结果。
我们新建一个类Speech
Speech.h
这里我们把API Key和Secret Key作为参数传到const QString baiduTokenUrl里面去。把主机名和获取的access_token做为参数传入const QString baiduSpeechUrl。

#include <QObject>
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonParseError>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonValue>
#include <QJsonArray>
#include <QFile>
#include "http.h"
#include <QHostInfo>
//    获取Access Token
const QString baiduTokenUrl = "https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials&client_id=%1&client_secret=%2&";
const QString client_id = "我们创建应用的API Key";
const QString client_secret = "我们创建应用的Secret Key";
//    语音识别url
const QString baiduSpeechUrl = "https://vop.baidu.com/server_api?dev_pid=1537&cuid=%1&token=%2";
class Speech:public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    Speech();
    QString speechIdentify(QString fileName);
private:
    QString getJsonValue(QByteArray ba,QString key);
};
#endif // SPEECH_H
Speech.cpp
QString Speech::speechIdentify(QString fileName)
{
//    获取Access Token
    QString tokenUrl =QString(baiduTokenUrl).arg(client_id).arg(client_secret);
    Http my_http;
    QMap<QString,QString>header;
    header.insert(QString("Content-Type"),QString("audio/pcm;rate=16000"));
    QByteArray requestData;//请求内容
    QByteArray replyData;//url返回内容

   qDebug()<<tokenUrl;
    bool result = my_http.post_sync(tokenUrl,header,requestData,replyData);
    if(result) {
        QString key = "access_token";
        QString accessToken =getJsonValue(replyData,key);
        qDebug()<<accessToken;
        //    语音识别
        QString speechUrl = QString(baiduSpeechUrl).arg(QHostInfo::localHostName()).arg(accessToken);
        QFile file;
        file.setFileName(fileName);
        file.open(QIODevice::ReadOnly);
        requestData = file.readAll();
        file.close();
        replyData.clear();
//        再次发起请求
        result = my_http.post_sync(speechUrl,header,requestData,replyData);
         if(result) {
             QString key = "result";
             QString retText =getJsonValue(replyData,key);
             qDebug()<<retText;
             return retText;
         }
         else{
             return NULL;
         }
    }
    else {
        return  "error";
    }
}

解析返回的数据
返回的数据是这种Json类型的，我们只需要获取里边result的值就能得到我们想要的结果了。

{"err_no":0,"err_msg":"success.","corpus_no":"15984125203285346378","sn":"481D633F-73BA-726F-49EF-8659ACCC2F3D","result":["北京天气"]}

QString Speech::getJsonValue(QByteArray ba,QString key)
{
    QJsonParseError parseError;
    QJsonDocument jsondocument = QJsonDocument::fromJson(ba,&parseError);
    if(parseError.error ==QJsonParseError::NoError)
    {
        if(jsondocument.isObject())
        {
            QJsonObject jsonObject = jsondocument.object();
            if(jsonObject.contains(key)){
                QJsonValue jsonvalue = jsonObject.value(key);
                if(jsonvalue.isString())
                    return jsonvalue.toString();
                else if(jsonvalue.isArray()){
                    QJsonArray arr = jsonvalue.toArray();
                    QJsonValue val =arr.at(0);
                    return val.toString();
                }
            }
        }
    }
    return "";
}

2.1.6 MainWindow类调用函数

我们在释放按钮的槽函数里添加以下代码。

void MainWindow::on_pushButton_video_released()
{
    ui->pushButton_video->setText("按住说话");
    RecorderEnd();
    Speech my_speech;
    QString text =my_speech.speechIdentify("./1.pcm");
    ui->textEdit->append(text);
    audioCtrl(text);

2.1.7 语音控制设备联动

void MainWindow::audioCtrl(QString text)
{
    if(text == "开灯。")
    {
        system("echo 1 >/sys/class/leds/user1/brightness");
        system("echo 1 >/sys/class/leds/user2/brightness");
        system("echo 1 >/sys/class/leds/user3/brightness");
        ui->textEdit_2->setText("灯已打开");
    }
    else if(text == "关灯。")
    {
        system("echo 0 >/sys/class/leds/user1/brightness");
        system("echo 0 >/sys/class/leds/user2/brightness");
        system("echo 0 >/sys/class/leds/user3/brightness");
        ui->textEdit_2->setText("灯已关闭");
    }
    else if(text == "报警。")
    {
        int fd;
        struct input_event event;
        struct timeval time;
        fd = open("/dev/input/by-path/platform-beeper-event", O_RDWR);
        event.type = EV_SND;
        event.code = SND_TONE;
        event.value = 1000;
        time.tv_sec = 1;
        time.tv_usec = 0;
        event.time = time;
        write(fd, &event, sizeof(struct input_event));
        ui->textEdit_2->setText("蜂鸣器已报警");
    }
    else if(text == "关闭。")
    {
        int fd;
        struct input_event event;
        struct timeval time;
        fd = open("/dev/input/by-path/platform-beeper-event", O_RDWR);
        event.type = EV_SND;
        event.code = SND_TONE;
        event.value = 0;
        time.tv_sec = 0;
        time.tv_usec = 0;
        event.time = time;
        write(fd, &event, sizeof(struct input_event));
        ui->textEdit_2->setText("蜂鸣器报警已关闭");
    }
    else if(text == "关风扇。")
    {
        unsigned char arg;
        Ioctl(EXIT_FAN,&arg);
        ui->textEdit_2->setText("风扇已关闭");
    }
    else if(text == "开风扇。")
    {
        unsigned char arg;
        Ioctl(EXIT_FAN,&arg);
        Ioctl(INIT_FAN,&arg);
        Ioctl(FAN_UP,&arg);
        ui->textEdit_2->setText("风扇已打开");
    }
    else if(text == "温度。")
    {
       QString tem = temCollect();
       ui->textEdit_2->setText(QString("此时温度为:").append(tem).append("'C"));
    }
    else if(text == "湿度。")
    {
        QString hum = humCollect();
        ui->textEdit_2->setText(QString("此时湿度为:").append(hum).append("%"));
    }
}

2.2 智慧生活模块

2.2.1 创建API应用

浏览器进入和风天气官网，注册账号并登陆，点击进入控制台。

进入控制台后，点击应用管理。

点击创建应用，选择免费开发板


填写天气数据应用名称后选择WebAPI，自定义天气数据应用名称。



完成上述操作后，把key复制下来，后边代码需要用到。

2.2.2 Get方法获取API的JSON数据

我们将key填写到下面的URL里面，使用get方法就能从API爬下JSON数据来了。
https://devapi.qweather.com/v7/indices/1d?type=1,2&location=101010100&key=你的KEY
其中请求参数
Location：需要查询地区的LocationID或以英文逗号分隔的经度,纬度坐标（十进制），LocationID可通过城市搜索服务获取。例如 location=101010100
Key：用户认证key，即上面获取到的key。
Type：生活指数的类型ID，包括洗车指数、穿衣指数、钓鱼指数等。可以一次性获取多个类型的生活指数，多个类型用英文,分割。例如type=3,5。具体生活指数的ID和等级参考生活指数常量。各项生活指数并非适用于所有城市。
所以我们以参数的形式将城市的LocationID填入URL就能获取不同城市的生活指标。
具体代码参考下面：

//get方法获取信息
void LifeWidget::sendQuest(QString cityStr)
{
    QString key = "您申请的key";
    QString quest_url = "https://devapi.qweather.com/v7/indices/1d?type=0&location=%1&key=%2";
    quest_url = quest_url.arg(cityStr).arg(key);
    QNetworkRequest quest;
    quest.setUrl(QUrl(quest_url));
    //设置openssl签名配置,否则在ARM上会报错
        QSslConfiguration conf = quest.sslConfiguration();
        conf.setPeerVerifyMode(QSslSocket::VerifyNone);
    #if (QT_VERSION > QT_VERSION_CHECK(5,0,0))
        conf.setProtocol(QSsl::TlsV1_0);
    #else
        conf.setProtocol(QSsl::TlsV1);
    #endif
        quest.setSslConfiguration(conf);
    manager->get(quest);    /*发送get网络请求*/
}
//数据接收槽函数
void LifeWidget::replyFinished(QNetworkReply *reply)
{
    replyall = reply->readAll();
    reply->deleteLater(); //销毁请求对象
}
void LifeWidget::init_networt_life()
{
    manager = new QNetworkAccessManager(this);   
    connect(manager, SIGNAL(finished(QNetworkReply*)), this, SLOT(replyFinished(QNetworkReply*)));//关联信号和槽
}

2.2.3 解析JSON数据

{
  "code": "200",
  "updateTime": "2021-02-06T16:36+08:00",
  "fxLink": "http://hfx.link/2ax2",
  "daily": [
    {
      "date": "2021-02-06",
      "type": "2",
      "name": "洗车指数",
      "level": "2",
      "category": "较适宜",
      "text": "较适宜洗车，未来一天无雨，风力较小，擦洗一新的汽车至少能保持一天。"
    },
    {
      "date": "2021-02-06",
      "type": "1",
      "name": "运动指数",
      "level": "3",
      "category": "较不宜",
      "text": "天气较好，但考虑天气寒冷，推荐您进行室内运动，户外运动时请注意保暖并做好准备活动。"
    }
  ],
  "refer": {
    "sources": [
      "Weather China"
    ],
    "license": [
      "commercial license"
    ]
  }
}

我们通过get方法获取到的JOSN数据如上所示。只需要解析key为daily的值即可。其中daily的值是一个数组类型的数据，只需要取出我们需要的即可。

void DetaInfo::setInfo(QString info,int type)
{
    qDebug()<<"setINfo";
    QJsonParseError err;
    QJsonDocument json_recv = QJsonDocument::fromJson(info.toUtf8(), &err);//解析json对象
    if (!json_recv.isNull())
    {
        QJsonObject object = json_recv.object();
        if (object.contains("daily"))
        {
            QJsonValue value = object.value("daily");  // 获取指定 key 对应的 value
            if (value.isArray())
            {
                QJsonObject today_life = value.toArray().at(type).toObject();
                QString category = today_life.value("category").toString();
                QString text = today_life.value("text").toString();
                ui->label_category->setText(category);
                ui->label_text->setText(text);
            }
        }
    }
}

2.3 出行地图模块

2.3.1 申请百度地图API秘钥

进入百度地图官网

点击进入控制台。

这里需要登录百度账号，扫码或者输入用户名密码登录即可。

登录成功后点击应用管理下的我的应用。

点击创建应用

自定义应用名称后，应用类型选择浏览器端，在白名单输入框输入*。

这里就是我们需要的AK秘钥。

2.3.2 新建map.html

复制百度地图API源码。

新建map.html

将上面API的源码复制到吗map.html

将代码里面的红框里的您的秘钥替换刚才申请的AK即可。

2.3.3 在map.html文件添加方法

添加函数，通过QT程序传参来改变地图路线的起点，途经点，终点。

2.3.4 QT端实现

这里使用了webkit模块，在pro文件中添加

QT += webkit webkitwidgets 

具体代码如下

void MainWindow::mapinit()
{
    QWebSettings *settings = QWebSettings::globalSettings();
    settings->setAttribute(QWebSettings::PluginsEnabled, true);//允许插件
    settings->setAttribute(QWebSettings::JavascriptEnabled, true);//JavaScript
    settings->setAttribute(QWebSettings::DeveloperExtrasEnabled, true);//
    settings->setAttribute(QWebSettings::JavascriptCanOpenWindows, true);
    settings->setFontFamily(QWebSettings::FixedFont,"幼圆");
    ui->webView->setStyle(new CustomStyle());

    ui->webView->load(QUrl("qrc:/map.html"));
    connect(ui->webView->page()->mainFrame(), SIGNAL(javaScriptWindowObjectCleared()), this, SLOT(populateJavaScriptWindowObject()));

}
void MainWindow::populateJavaScriptWindowObject()
{
ui->webView->page()->mainFrame()->addToJavaScriptWindowObject("Mywebkit", this);
}
void MainWindow::onBtnCallJSClicked()
{
    QString strVal = QString("callfromqt(要传的参数);"));
    ui->webView->page()->mainFrame()->evaluateJavaScript(strVal);
}

2.4 智能闹钟模块

2.4.1 开启线程，检测时间

这里设置了四个闹钟，即在线程类里边设置了四个全局变量（闹钟时间）。当前时间戳等于设置的时间戳后设置蜂鸣器响起。

void TimeAlarmClock::run()
{
    while (1) {
        QDateTime time = QDateTime::currentDateTime();   //获取当前时间
        uint timeT = time.toTime_t();   //将当前时间转为时间戳
//        qDebug()<<timeT<<alarm_clocktime1;
        if(alarm_clocktime1==timeT){
            beep_on();
//            qDebug()<<"open";
        }else{

        }
        if(alarm_clocktime2==timeT){
            beep_on();
        }else{

        }
        if(alarm_clocktime3==timeT){
            beep_on();
        }else{

        }
        if(alarm_clocktime4==timeT){
            beep_on();
        }else{

        }
    }
}
void TimeAlarmClock::beep_on()
{
    int fd;
    struct input_event event;
    struct timeval time;
    fd = open("/dev/input/by-path/platform-beeper-event", O_RDWR);
    event.type = EV_SND;
    event.code = SND_TONE;
    event.value = 1000;
    time.tv_sec = 1;
    time.tv_usec = 0;
    event.time = time;
    write(fd, &event, sizeof(struct input_event));
    close(fd);
}

2.4.2 提交闹钟时间

使用QdateTimeEdit设置闹钟时间，点击按钮后，将闹钟时间设置到线程中的全局变量中。
void MainWindow::on_time_btn1_clicked()
{
    if(ui->time_btn1->text()==" "){
        ui->time_btn1->setText("\n");
        timeAlarmClock.alarm_clocktime1 = ui->dateTimeEdit_1->dateTime().toTime_t();
    }else{
        ui->time_btn1->setText(" ");
        timeAlarmClock.alarm_clocktime1 = 0;
    }
}

总结

此项目可在ubuntu下运行，也可通过交叉编译在ARM平台上运行。源码请私信