Viazi Kupiga Kelele: Hatua 16 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Miradi ya Tinkercad »

Mafundisho haya yatakufundisha jinsi ya kutengeneza viazi yoyote kuwa hai, kuongea na kupiga kelele ili iwe hai. Ikiwa uliwahi kutaka kuwashangaza marafiki wako na familia yako na mboga ambayo haitaki kuliwa, ikiwa uliwahi kutaka kuelewa kile viazi huhisi wakati inakaribia kupikwa, basi mradi huu ni wako!

Msukumo wetu Tulipokuwa tukibadilisha mawazo juu ya changamoto ya viazi, tuligundua kuwa mawazo yetu yote yalizunguka kile tutakachofanya kwa viazi, lakini hatukuwahi kufikiria juu ya nini viazi zingefikiria juu ya matendo yetu. Kwa maneno mengine, tuligundua kuwa kama wanadamu hatujawahi kujiweka kwenye viatu vya viazi na kwa hivyo hatujawahi kuelewa uzoefu wa viazi - hadi sasa. Tuligundua mara moja, kwamba pengo hili la uzoefu wa viazi na binadamu ni shida kubwa, kwa hivyo tuliamua kuchukua hatua.

Lengo letu kwa mradi huu ilikuwa kujenga kifaa cha elektroniki, kinachoitwa Nafsi ya Viazi, kwamba ikiingizwa ndani ya viazi itafanya viazi kuwasiliana kwa lugha ya kibinadamu kujibu matendo ya wanadamu, na hivyo kuifanya iwe ya kuaminika na kufunga viazi- pengo la uzoefu wa mwanadamu.

Viazi iliyo na Nafsi ya Viazi inaweza kumuona mwanadamu kwa kuhisi nuru ya infrared na kumwuliza mwanadamu kuiacha peke yake. Viazi zitauliza tena na tena, hadi matakwa yake yatimizwe. Ikiwa mtu maniac anaamua kukata viazi duni, Nafsi ya Viazi itaiwezesha kuhisi maumivu kwa kuhisi kukatwa na sensa ya kufata - na kuionesha kupitia screech ya kutisha.

Wakati wa kuandika hii inayoweza kufundishwa, tunatilia mkazo sehemu ya Ubunifu na Dhana - hii itamruhusu msomaji kufuata muundo wetu na mchakato wa utatuzi wa shida na kuelewa ni kwanini na jinsi tulifanya maamuzi maalum.

Nambari ya mradi huu ni Chanzo wazi - unakaribishwa kuchangia!

Kuhusu sisi: Mradi huu ulifanywa na watu wawili, rafiki yangu haraldar na mimi, guusto. Tulitenganishwa kimwili wakati wa mradi mzima, ambayo ilikuwa changamoto kubwa sana yenyewe. Mkopo zaidi huenda kwa haraldar - alikuwa na jukumu la muundo wa mzunguko, wiring ya mzunguko, programu, muundo wa mwisho na uchapishaji wa sehemu za 3D, mkutano, na kutafuta sehemu zote (ambazo ni pamoja na kutenga spika zake na redio ya zamani - sisi walikuwa na utendakazi na hawakuwa na wakati wa kupanga tena vifaa mkondoni). Mchango wangu ulikuwa wazo la kwanza na dhana, kutafuta njia ya haraka ya kuandaa viazi na inayoweza kufundishwa. Tulianzisha dhana kuu za kubuni na kufanya uchaguzi muhimu pamoja.

Vifaa

Zana

• Chuma cha kulehemu
• Waya ya Solder
• 3D-printa
• Multimeter

Vifaa

• Viazi ya kati na kubwa au viazi vitamu
• Arduino Nano Rev. 3 na pini zilizouzwa
• LJ18 A3-8-Z sensa ya kuingiza
• (2x) AM312 sensorer ya kugundua mwendo wa Micro PIR
• Spika ndogo (Tulivuna yetu kutoka kwa spika za bei rahisi)
• 9V betri
• Kamba za jumper

Hatua ya 1: Kubuni na Dhana

Wazo la mradi huu ni rahisi sana: Fikiria viazi ambavyo humenyuka na kupiga kelele wakati mtu anajaribu kuikata. Picha hii halisi ilikuwa hatua yetu ya kuanzia (Picha 1.1). Kutoka hapa, tulianza kufikiria juu ya jinsi utendaji huu unaweza kutekelezwa. Tulihitaji kifaa cha elektroniki ndani ya viazi ambacho kingehisi uwepo wa binadamu, vitu vya chuma na pia kutoa sauti. (Picha 1.2).

Baada ya kuzingatia zaidi, tulianzisha malengo yafuatayo ambayo kifaa hiki kinapaswa kutimiza:

1. Kifaa lazima kifanye viazi kuonekana kibinadamu kwa kuzungumza na kupiga kelele kujibu vitendo kadhaa.
2. Kifaa lazima kiwe kidogo cha kutosha kutoshea viazi nyingi.
3. Kifaa lazima kijumuishwe kibinafsi na kiweze kuingizwa haraka kwenye viazi vyovyote na maandalizi kidogo.

Kwa kawaida, malengo haya yalifika na maswali au tuseme shida ambazo tulilazimika kutatua, ambazo ni:

1. Je! Ni ipi njia rahisi na ya gharama nafuu kufikia utimilifu wetu?
2. Je! Tunawezaje kupunguza ukubwa wa kifaa?
3. Je! Tunawezaje kufanya maandalizi ya viazi haraka na rahisi iwezekanavyo?

Katika hatua zifuatazo tutashughulikia maswali haya.

Hatua ya 2: Kubuni na Dhana: Tatizo la Utendakazi - Chati ya Mtiririko

Ili kutatua shida ya utendaji, tunapaswa kwanza kuamua haswa kile kifaa kinapaswa kufanya. Chati ya mtiririko huonyesha mantiki ya Nafsi ya Viazi.

Hatua ya 3: Kubuni na Dhana: Tatizo la utendaji - Ingizo na Pato

Ili kutatua shida hii, ilibidi tutambue sensorer gani tunazohitaji, jinsi data ya sensorer itashughulikiwa, na jinsi tutakavyozungumza na kupiga mayowe. Tuliamua kutumia usanifu ufuatao:

Kwa pembejeo yetu tuna:

Kugundua uwepo wa mwanadamu: sensorer za PIR. Wanaweza kupima mwanga wa infrared, kama joto la mwili na kwa hivyo itakuwa kamili kwa kugunduliwa kwa wanadamu. Ni rahisi kutumia na inapatikana sana. Kama bonasi, sensorer mbili ndogo za PIR zinaonekana kama macho kwenye viazi na kuifanya ionekane hai zaidi

Kugundua kukatwa: sensorer za kufata. Sensorer hizi huunda uwanja wa sumaku na kwa kutumia kanuni ya uingizaji wa umeme huweza kugundua vitu vya chuma ndani ya anuwai fupi. Sensor kama hiyo ndani ya viazi itagundua kisu cha chuma kinachokata viazi

Kwa pato letu tuna:

Kuzalisha sauti ya hotuba ya kibinadamu: kipaza sauti. Buzzer rahisi haitatosha, kwa sababu inaweza kubadilisha tu masafa na kwa hivyo haitaweza kuzaa sauti ya mwanadamu

Kwa hii na chati ya mtiririko akilini, inafuata:

Inasindika data: Arduino. Kama inavyoonyeshwa katika chati ya mtiririko katika Hatua ya 2, mantiki ya mzunguko wetu ni ya msingi sana na pia hatuhitaji hesabu yoyote ya hali ya juu kwenye pembejeo zetu. Hii inamaanisha kuwa hatutahitaji nguvu ya usindikaji wa Raspberry Pi - mdhibiti mdogo wa kawaida kama Arduino ndiye anayefaa zaidi

Kwa hivyo, tumegundua kuwa tunaweza kupata na sensorer mbili za PIR, sensa moja ya kushawishi, kipaza sauti na Arduino ili kuunda utendaji unaohitajika.

Hatua ya 4: Kubuni na Dhana: Tatizo la Utendakazi - Kuzalisha na Kuhifadhi Hotuba

Jambo moja halieleweki: Je! Tutaundaje mazungumzo ya wanadamu na kupiga kelele? Tunajua jinsi ya kuzicheza, lakini tunazihifadhi vipi? Kuna chaguzi mbili:

1. Rekodi misemo na sauti na uzihifadhi katika muundo wa sauti kwenye kadi ya SD.
2. Tumia programu ya Nakala-kwa-usemi na uweke vishazi katika muundo wa maandishi, kisha utoe hotuba juu ya nzi.

Wakati chaguo la kwanza linatoa uhuru mwingi kwa sauti ambayo inaweza kutumika, inahitaji kuingiliana na moduli ya ziada ya kadi ya SD. Hii inachukua kumbukumbu nyingi na inaweza kusababisha shida wakati kuna sensorer zingine tatu zinazofanya kazi.

Kwa kuongezea, moduli ya nyongeza ni tofauti kabisa na muundo mdogo. Ndio sababu tulienda na chaguo la pili: Tulitumia maktaba ya chanzo-kwa-hotuba ya chanzo cha mazungumzo Talkie, ambayo ina kodeki za sauti kwa maneno kadhaa ya Kiingereza. Maneno haya huchukua nafasi kidogo kuliko faili ya sauti, kwa hivyo tunaweza kuhifadhi vishazi vya mutliple kwenye Arduino yetu bila kadi yoyote ya SD.

Kuna mapungufu hata hivyo: Maneno yaliyosemwa yanasikika ya kushangaza sana (Video iliyojumuishwa inaonyesha hii), na kuna maneno machache - kwa hivyo unaweza kuhitaji ubunifu na kutamka, ikiwa hakuna neno unalohitaji.

Wakati maktaba ya Talkie ina maneno mia chache na herufi zote za alfabeti, haina kelele wala screeches. Ili kufanya screech kama hiyo, tuliangalia tu maneno yaliyopo na tukabadilisha kodeksi zao kutoa sauti za kutisha kweli.

Jambo la mwisho muhimu kukumbuka hapa ni kwamba Talkie inafanya kazi tu na ATMega168 au processor ya ATMega328 ya Arduinos.

Hatua ya 5: Kubuni na Dhana: Kutatua Shida ya Ukubwa

Kurudia, tunataka kuunda kifaa kinachofaa ndani ya viazi. Viazi ni mvua, kwa hivyo tunahitaji kuingiza kifaa chetu kulinda vifaa vya elektroniki kutoka kwa maji. Kwa kuongezea, kibanda ambacho kinapaswa kushikilia vifaa vyetu mahali na kuwa cha ukubwa mdogo iwezekanavyo.

Sasa kwa kuwa tunajua ni sehemu gani tunayohitaji, tunaweza kufikiria juu ya njia thabiti ya kuzipanga. Hatua inayofaa zaidi na dhahiri ni kuokota Arduino sahihi. Tulichagua Arduino ndogo, lakini rahisi kufanya kazi na yenye nguvu - Nano, ambayo inakidhi mahitaji ya maktaba ya Talkie, kwani ina processor ya ATMega328. Hii itatuokoa nafasi nyingi ikilinganishwa na Arduino UNO!

Hatua inayofuata ni kuunda mfano wa kifaa, na vifaa vyote vikiwa vimefungwa kwa nguvu iwezekanavyo. Tulifanya hatua hii katika TinkerCAD, kwa sababu hii ilituruhusu kutumia mifano iliyopo ya vifaa vya elektroniki kwa vipimo vyao sahihi na kusafirisha mara moja na kuchapisha ganda wakati ilikuwa tayari.

Tulibuni ganda ambalo lingewekwa kwenye viazi zilizotobolewa. Ganda lilibuniwa kwa njia ya kuongeza nafasi ndani ya viazi: Muundo wa chini-juu unaofanana na mashua na juu iliyoinama inafaa kabisa kwenye viazi mashimo, wakati kipande cha chini cha mstatili kinatoa nafasi ya kutosha na chaguzi za kuweka kwa vifaa vyote vya elektroniki. Mashimo ya ziada kwenye kofia inayofanana na mashua yalitumika kama "jicho" - au soketi za sensorer.

Sensor ya kuingiza iliwekwa kwa njia ya diagonally ili kupunguza nafasi urefu wa neccessary. Ingawa upeo wake wa kugundua ni mfupi sana, uwekaji wake unaiwezesha kufanya kazi vizuri: kwa sababu uchimbaji kwenye viazi ni pande zote, unene wa ukuta wa viazi ni mdogo, na hivyo kuruhusu sensa ya kufata kugundua chuma karibu na nje.

Baada ya kuweka kipande cha chini cha mstatili chini, viazi zilizotobolewa na kofia inayofanana na mashua imewekwa juu - na sasa kila kitu ni salama, inafaa kabisa na haionekani!

Ukubwa wa mwisho wa kifaa chetu na kibonge ni karibu 8.5cm x 6cm x 5.5 cm (urefu x x upana x urefu). Hii haitoshe viazi ndogo, lakini viazi za kati na kubwa na viazi vitamu vitatumika vizuri.

Hatua ya 6: Kubuni na Dhana: Kutatua Shida ya Maandalizi

Shida ya mwisho ya kutatua ni utayarishaji wa viazi. Tulitaka kuufanya mchakato huu uwe rahisi na wa moja kwa moja iwezekanavyo. Suluhisho letu la awali lilitumia kifaa maalum cha kuchimba, lakini baadaye tuligundua kuwa hii inafanya kazi tu kwa viazi, lakini sio kwa viazi vitamu - hizi ni ngumu sana ndani na wachimbaji wa plastiki ni wazito sana kuzikata au kuvunjika ikiwa ni nyembamba sana.

Kwa nini unaweza hata kutumia viazi vitamu? Viazi vitamu huwa kubwa zaidi, kwa hivyo ikiwa una shida kupata viazi kubwa vya kutosha kwa Nafsi ya Viazi, unapaswa kuangalia viazi vitamu. Kwa hivyo, njia yetu ya pili ilikuwa kukuza njia bora ya kuchimba viazi vyovyote, iwe ni viazi vitamu au viazi vya kawaida. Maelezo yameandikwa katika moja ya hatua za mwisho.

Hatua ya 7: Kukusanya Mzunguko

Waya Arduino Nano haswa kama kwenye mchoro wa mzunguko.

Hatua ya 8: Kupanga Arduino

Fanya hifadhi hii:

Kisha, fungua viazi_soul.ino faili kwenye Arduino IDE. Nambari imeandikwa vizuri sana, kwa hivyo soma maoni tu na ufuate maagizo hapo.

Hatua ya 9: Kuchapa Sehemu

Chapisha faili zilizojumuishwa za. STL. Printa yetu ilichukua zaidi ya masaa 3 kutoa kila sehemu.

Hatua ya 10: Kuandaa viazi

Sasa kwa kuwa kila kitu kingine kiko tayari, ni wakati wake wa kuandaa viazi! Hatua zifuatazo zitaelezea ufundi mzuri wa utaftaji ambao tumeunda kwa mradi huu tu.

Hatua ya 11: Kutafuta Viazi - Kuashiria Mkoa

Weka alama kwenye eneo ambalo Nafsi ya Viazi itaingizwa. Hili ndilo eneo ambalo itabidi ujifiche.

Hatua ya 12: Kushusha Viazi - Ngozi na Kuondoa Juu

Ngozi eneo lenye alama. Kisha, kata kipande cha mbonyeo ili kulainisha viazi.

Hatua ya 13: Kuchungulia Viazi - Tengeneza chale na Dondoa Vipande

Fanya kupunguzwa kwa kina ndani ya viazi. Kisha, ingiza kisu na ukitetemeke, mpaka uweze kutoa kipande. Unahitaji kuwa mwangalifu, kwa sababu kuweka shinikizo kubwa kwenye kisu kunaweza kuvunja viazi. Baada ya kipande cha kwanza, zilizobaki zitakuwa rahisi.

Kumbuka kuokoa vipande! Usitupe vipande ulivyo kata. Vivyo hivyo, wakati hauitaji viazi uliyotayarisha Nafsi ya Viazi tena, unaweza kuikata tu, kuikata na kuipika.

Hatua ya 14: Kutafuta Viazi - Kukamilisha Curve

Sasa funga uma wa chuma ndani ya viazi na upepete mwendo ule ule wa kutetemeka kwa viazi mashimo nje zaidi. Mwishowe, tumia kijiko kali ili kulainisha kuta.

Hatua ya 15: Kuandaa viazi - Tengeneza Mashimo kwa Sensorer

Kama hatua ya mwisho, tengeneza mashimo mawili kwa sensorer za PIR na ingiza kifuniko kwenye viazi. Sasa Roho ya viazi inakaa viazi!

Hatua ya 16: Kukusanya Nafsi ya Viazi

Tunakaribia kumaliza! Kukusanya vifaa vyote chini ya Nafsi ya Viazi. Weka waya throuh mashimo ya macho na ambatanisha sensorer kwenye waya - na ndio hivyo. Wakati wa kushangaza marafiki na familia yako!

Tunapenda kusikia maoni yako juu ya mradi wetu:)