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Adafruit BrainCraft HAT:Raspberry Pi 上的简易 AI

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    我们的判决

    Adafruit BrainCraft HAT 提供了对机器学习的无摩擦介绍,安装在设计巧妙的板上,并附有出色的参考指南。

    为了

    低成本
    使用方便
    精彩的教程助您入门

    反对

    没有板载 TPU
    需要树莓派相机(单独购买)
    未内置扬声器

    Adafruit 在制造商和电子产品界非常有名。15 年来,这家总部位于纽约的公司一直为 Arduino、Beaglebone 和 Raspberry Pi 提供套件和开发板,他们最新的开发板是售价 39.95 美元的 BrainCraft HAT。该 HAT 专为与 Raspberry Pi 4 一起使用而设计,是输入和输出的中心,包括显示图像识别的屏幕,以促进机器学习 Raspberry Pi 项目。

    如果您热衷于使用 TensorFlow Lite 尝试机器学习项目,那么 Raspberry Pi 4 是您迈出第一步的理想机器。它价格便宜,功能强大,可以满足您的需求。BrainCraft HAT 提供了一种低摩擦的方法,通过它我们可以用很少的费用学习一项新技能。

    我们亲身体验了 BrainCraft HAT 并了解了它的所有秘密。

    BrainCraft HAT 硬件规格 

    1.54″ IPS TFT 显示屏,240×240 分辨率,可显示文本或视频
    用于音频播放的立体声扬声器端口 – 文本转语音、警报或用于创建语音助手。
    立体声耳机输出,用于通过立体声系统、耳机或有源扬声器播放音频。
    立体声麦克风输入 – 非常适合制作您自己的智能家居助手
    两个 3 针 JST STEMMA 连接器,可用于连接更多按钮、继电器,甚至一些 NeoPixels!
    STEMMA QT 即插即用 I2C 端口,可与我们 50 多个 I2C STEMMA QT 板中的任何一个一起使用,或可用于通过适配器电缆连接到 Grove I2C 设备。
    用于用户界面和控制的 5 向操纵杆 + 按钮。
     三个 RGB DotStar LED 用于彩色 LED 反馈。 

    BrainCraft HAT 的设计 

    BrainCraft HAT 专为具有 40 针 GPIO 的所有型号的 Raspberry Pi 设计,最适合与 Raspberry Pi 4、400 和新的 Compute Module 4 一起使用,因为 Tensorflow Lite 需要大量的计算能力。HAT 本身不提供任何额外的计算能力。 

    BrainCraft HAT 最突出的特点是一个 1.5 英寸的 IPS TFT 屏幕,它在与 Raspberry Pi 相机一起使用时用作取景器。看向板的右上角,我们可以看到三个 DotStar RGB LED、一个操纵杆和用于基本输入的按钮。 

    说到输入,有两个麦克风(左麦克风和右麦克风)可用于使用 Google 和 Amazon API 创建语音助手。根据 Adafruit 的权利法案,这些麦克风有一个硬件开关可以完全断开它们,提供了一种保护您隐私的可靠方法。 

    扬声器不是内置的,因此音频输出来自两个 JST 端口,为兼容的扬声器提供 1W 输出,或者我们可以使用 TRRS 耳机插孔。两个用于连接兼容设备的 STEMMA 端口和一个 STEMMA QT 即插即用 I2C 端口完善了产品系列。将 BrainCraft HAT 翻过来,我们会看到四个垫片,这些垫片用于连接随附的风扇,这是保持 Raspberry Pi 4 凉爽所必需的。安装风扇相当简单,但 JST 电源连接器对于较大的手可能会很麻烦。

    使用 BrainCraft HAT 

    Adafruit BrainCraft HAT 设计为一个可以执行许多机器学习功能的板。它没有板载计算能力来辅助机器学习/Tensorflow Lite,为此我们需要一个张量处理单元 (TPU),例如 Google 的 Coral USB 加速器,它是单独提供的。 

    Raspberry Pi 4 的强大功能为基础项目提供了足够的计算能力。按照 Adafruit 出色的用户指南,我们设置了 BrainCraft HAT 以及 Raspberry Pi HQ 相机。在对我们的 Python 设置进行一些调试之后,我们的项目开始运行,我们将相机对准一个苹果,发现它识别出苹果的类型,即 Granny Smith。 

    用于识别对象的默认模型非常简单,它可以识别大约 2000 个对象,但我们可以使用 Google 的 Teachable Machine 训练我们自己的模式来识别我们家/工作场所中的对象。

    BrainCraft HAT 的输入和输出可以使用 Python 库的混合来控制,其中最主要的是 Blinka,它是 CircuitPython 库的兼容层。使用 Blinka,我们可以控制 DotStar LED 并读取操纵杆按下的方向,以及在与兼容设备一起使用时控制/读取两个 STEMMA JST 连接器的状态。 

    风扇有自己的安装脚本,它在启动时运行一个服务来启动风扇,一个 bash 脚本来读取温度并根据需要打开风扇将是真正的好处,因为风扇相当嘈杂并且会干扰麦克风和音频回放。音频设置和显示模块通过两个相应的脚本进行处理。注意显示安装脚本,我们犯了一个错误,不得不重新启动安装过程。遵循此处的指导,您将不会重复我们的错误。

    BrainCraft HAT 的用例 

    在强调机器学习的情况下,您会认为 BrainCraft HAT 是一招一式的小马。离得很远。BrainCraft HAT 可用于使用 Google Assistant API 构建家庭助理项目。内置麦克风和音频输出适合此类项目。GPIO 和 STEMMA 兼容设备的突破意味着我们可以将伺服器、电机、传感器等添加到语音助手项目中,或者我们可以将板用作多个设备的集线器。

    底线

    Adafruit 的 BrainCraft HAT 是让您深入机器学习世界的理想方式。低廉的价格、出色的说明和易用性使任何人都可以在他们的项目中使用机器学习。 

    正如我们所说,这不是一个单一的使用板。借助板载麦克风和音频输出,构建语音助手也变得轻而易举。购买此板,学习机器学习项目所需的技能,然后在您的需要和技能允许的情况下转向更强大的硬件。

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