Jenga Kichwa cha Roboti ya Kuzungumza inayotumia Arduino!: Hatua 26 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:56

Kichwa hiki cha roboti awali kilijengwa kama mradi wa mwisho wa mwaka kwa darasa langu la kompyuta, lakini wakati wa majira ya joto "imejifunza" jinsi ya kuzungumza. Kichwa kinapewa nguvu na Freeduinos mbili, 3 TLC5940NT chips na Adafruit Industries Wave Shield inayopatikana hapa: www.ladyada.net/make/waveshield/. Kichwa kimeunganishwa kwa kompyuta na nyaya mbili za USB, moja kwa nguvu, moja ya kuipeleka amri za serial juu ya nini cha kusema / emote. Mara tu kichwa kinapopokea amri zilizochapishwa juu ya nini cha kusema / kuiga hucheza faili za neno la kibinafsi ili kuunda sentensi au sentensi nyingi. Pia hubadilisha hisia zake kulingana na amri za kihemko zilizotumwa kutoka kwa kompyuta. Kichwa hiki cha robot ni msingi wa matumizi mengi iwezekanavyo kwani inaweza kusema chochote ambacho ina msamiati wake. Hivi sasa ninafanya kazi kuiunganisha kwenye mtandao na kuifanya ichunguze na kusoma barua pepe yangu kupitia hati ya PHP. Nitasasisha Maagizo haya ninapoendelea na hayo. Hii hapa video yake inafanya kazi: Kichwa bado ni mradi unaoendelea kwa hivyo maoni yoyote juu ya kitu chochote hapa yanakaribishwa zaidi! Shukrani za pekee kwa Liz Arum kwa kunisaidia kwa kila kitu! Sasisha: Kwa sababu ya ombi maarufu sasa nimeongeza video ya robot ikiongea na kujieleza! Furahiya kwa raha yako!

Hatua ya 1: Kusanya Vifaa / sehemu / vifaa vyote vya elektroniki

Kichwa hiki cha roboti hutumia: Bodi ya mkate 1 (Inapaswa kuwa na zaidi ya safu 48 kwa urefu na pengo linapita katikati ya bodi kuunganisha chips za IC. Basi ya nguvu na ya ardhini inayoendesha kando ya ubao wa mkate pia ni lazima.) 2 RGB Leds (Kwa macho yenye rangi nyingi) Anode ya Kawaida. $ 1.50 - 1.95 kila moja. 2 X $ 1.75 = $ 3.5036 Red Red (Kwa kinywa) mahali pengine karibu na kiwango cha bei ya asilimia 40-50 kwa kila moja. 36 X $.45 = $ 16.202 HXT900 Micro Servos (Kwa kusogeza nyusi) Inapatikana katika: https://www.hobbycity.com/hobbycity/store/uh_viewItem.asp?idProduct=662 2 X $ 3.65 = $ 7.303 TLC5940NT's (Kwa kuendesha / kuwasha Leds zote na kudhibiti servos) zinaweza kupatikana kwenye Digi-key https://search.digikey.com/script/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=296-17732-5-ND ambapo zina bei kwa $ 4.28. 3 X $ 4.28 = $ 12.84kapa Mouser servos) Iliokolewa kutoka kwa usambazaji wa umeme wa zamani wa kompyuta. Bure2 Freeduinos halisi au Arduinos. Freeduinos zinaweza kununuliwa kwa https://www.freeduino.org/buy.html Zina bei ya saa 23.99 kila moja. 2 X $ 23.99 = $ 47.98Au www.sparkfun.com/commerce/product_info.php kwa Arduinos. Bei ni $ 29.95 kila moja. 2 X $ 29.95 = $ 59.90. Onyo: Freeduinos zinahitaji maarifa ya kuuza, ikiwa ungependa kutokuunganisha bodi zako kisha ununue Arduino. Onyo: Agizo hili linahitaji maarifa ya kuuza, hata hivyo, kwa nini usianze sasa?:) 1 Waveshield kutoka Viwanda vya Adafruit (Kuruhusu robot kuzungumza) Inaweza kununuliwa kwa: https://www.ladyada.net/make/waveshield/ Bei ya $ 22 kila moja. Makadirio ya gharama ya jumla ya sehemu zote za teknolojia ya juu (bila kujumuisha usafirishaji) ikiwa umenunua Freeduinos badala ya Arduinos ni…. $ 109.82! Jumla ya gharama za sehemu zote za teknolojia ya hali ya juu ikiwa umenunua Arduinos badala ya Freeduinos ni…. $ 121.74! Na kwa vifaa vya teknolojia ya chini utahitaji: Sanduku la kadibodi saizi sawa na ambayo unataka kichwa chako kiwe. Kipande kidogo cha kadibodi TepeGlueBodi ya waya inayolingana (22 gauge, solid) Waya kwa kufunga vitu kwa vitu vingineBlock ndogo ya kuni Nguvu ya kuchimba nguvu. Joto Shrink tubing kwa kutenga waya wazi na kitu kinachopuliza hewa moto kuipunguza na (Moto hewa bunduki) Mkata sanduku.

Hatua ya 2: Unganisha na Solder Mbao zote za nyaya na Ngao

Solder the Freeduinos (kama nilivyofanya), Au puuza mstari huu ikiwa ulinunua Arduino. Hapa kuna kiunga cha maagizo ya mkutano wao kwa watu wote ambao walinunua Freeduinos: mcukits.com/2009/03/12/assembling-the-freeduino-board-kit/Solder the Waveshields. Lady Ada ana mwongozo mzuri sana juu ya jinsi ya kufanya hivyo kwenye wavuti yake kwa https://www.ladyada.net/make/waveshield/solder.htmlKumbuka: Kwa kuongeza kuunganisha pamoja Waveshield kama ilivyoainishwa. Ongeza waya mrefu uliouzwa kwenye kontena R7 upande wa karibu zaidi na chip ya amplifier. Hii itaunganishwa na Ingizo la Analog 1 kwenye Freeduino ambayo inadhibiti taa za kichwa cha roboti. (Usiwe na wasiwasi juu ya wapi kuziba mwisho mwingine wa waya kwa sasa, ambayo itaelezewa kwa undani baadaye.) Tazama picha kwa ufafanuzi juu ya mahali pa kuuzia waya.

Hatua ya 3: Buni Kichwa cha Roboti

Chukua sanduku la kadibodi ambalo umechagua kuwa kichwa chako na uweke alama maeneo ambayo ungependa kukata kwa macho na mdomo kwa kukata vipande vya karatasi na kuiweka juu ya sanduku lako. Unapofurahi na mpangilio unaweza kuhamia kwenye vitu vya kukata.

Hatua ya 4: Tengeneza Kichwa chako cha Roboti: Kukata Macho

Tepe au weka alama vipande kwenye nafasi zao za mwisho kwenye sanduku na uzikate. (Weka kipande cha karatasi ambacho ulikuwa ukiwakilisha mdomo, utahitaji baadaye.)

Hatua ya 5: Tengeneza Kichwa chako cha Roboti: Kutengeneza Matrix ya LED kwa Kinywa

Kila LED kwenye kinywa itaangaza kwa kujitegemea. Ili kufanya hivyo unahitaji kutengeneza tumbo la LED kwa kinywa. (Kwa wazo juu ya nini tumbo la LED, angalia picha 1) Chukua kipande cha karatasi ambacho kinapaswa kuwa kinywa na, na penseli na rula, Gawanya kipande cha karatasi katika sehemu 36 (9 X 4), Moja kwa kila LED kwenye gridi ya taifa. Baada ya kufanya hivyo, andika kipande cha karatasi kwenye kipande cha kuni na kuwa mwangalifu kutoboa sakafu (Hii imenitokea kwa hivyo napendekeza kuchimba juu ya sanduku la kadibodi. Shimo mashimo ambapo mistari inapita katikati kwa kuchimba visima vya inchi 1/4, ili mwangaza wako uweze kutoshea. Ukubwa wa kipande cha kuchimba visima ni dhahiri inategemea saizi ya LED zako kwa hivyo tumia kuchimba kidogo kwa LED ndogo. (Anza kidogo na fanya njia yako kwenda juu!) Angalia picha 2 & 3 kwa ufafanuzi juu ya kuchimba visima / kuashiria.

Hatua ya 6: Kutengeneza Kinywa cha LED Matrix: Soldering katika LEDs

Kabla ya kufanya kitu kingine chochote, angalia kuwa mwangaza wako wote haujachomwa au hafifu. Unaweza kufanya hivyo kwa kutafuta betri ndogo ya kitufe cha 3V na kushikilia miguu ya LED kwenye betri (Kumbuka mguu mrefu ni chanya, mfupi hasi). Ifuatayo ingiza LEDs safu moja kwa wakati kwenye gridi yako ya gridi. Pindisha miguu mirefu ili iweze kufanana na kuiziunganisha, safu kwa safu (Tazama picha 2 & 3). Solder pamoja miguu ndefu kwani utakuwa unatumia TLC kudhibiti hizi LED, na TLCs ni sinks za umeme. Hii inamaanisha kuwa wanadhibiti taa za LED kwa kubadilisha tofauti ya voltage kati ya nguvu na ardhi.

Hatua ya 7: Kutengeneza Kinywa cha Matrix ya LED: Soldering Wiring Control On the LEDs

Waya za muda mrefu ambazo zinaweza kuingia kwenye ubao wa mkate (gauge 22) kwenye njia zote za cathode ya LED. Waya hizi zitadhibiti LED. Baadaye hakikisha kuingiza waya zote za kibinafsi na mkanda wa umeme (sio wa kufurahisha) au neli ya kupungua kwa joto (ilipendekezwa) Mbali na waya za kutengeneza kwenye waya zote zinazoongoza za Cathode, waya wa 2 au 3 kwenye sehemu ya Anode ya gridi ya taifa (Sehemu ambayo yote imeuzwa pamoja). Hizi waya zitatumika kama nguvu za kusambaza nguvu kote kwenye gridi ya taifa. Wataunganishwa na 5V.

Hatua ya 8: Sakinisha Servos inayotembea kwa Jicho Ndani ya Kichwa cha Robot

Kabla ya kusanikisha mini-servos yako ndani ya kichwa chako cha roboti, gundi moto moto mrefu wenye nguvu (Lakini bado unaoweza kupindika) kwenye mkono wa servo. Waya hii itapanda ndani ya roboti yako, itatoka juu na itarudi chini ili kusogeza nyusi. (Tazama picha kwa ufafanuzi.) Chukua mini-servos (pamoja na waya zilizounganishwa) na uziunganishe moto ndani ya kichwa chako cha roboti, chini ya macho kabisa, ukihakikisha kuwa waya zinaweza kusonga kutoka upande hadi upande.

Hatua ya 9: Sakinisha Gridi ya Ndani ya Kichwa cha Robot

Moto gundi gridi ya taifa kwenye kipande cha kadibodi ambacho umechimba mashimo na gundi moto ambayo inaingia ndani ya kichwa cha roboti.

Hatua ya 10: Solder RGB LEDs

Solder kawaida Anode RGB LED inaongoza kwa waya mrefu. Kisha solder waya wa rangi (nyekundu, kijani kibichi, bluu) kwa risasi ya RGB ya LED inayolingana nayo (Rangi ya risasi ya mtu binafsi inaweza kupatikana kwa kutumia betri ya kitufe cha 3V kuwasha kila risasi ya LED kwa zamu). Usisahau kuingiza waya!

Hatua ya 11: Sakinisha LED za RGB Ndani ya Kichwa cha Robot

Sakinisha LED ndani ya kichwa cha roboti kwa kuziweka mahali unazotaka na kisha kukunja na kugusa waya hadi ndani ya sanduku. Kuweka majani ya kunywa chini ya LED pia husaidia kuiweka mahali pake. (Tazama picha kwa ufafanuzi)

Hatua ya 12: Maliza Kutengeneza Macho

Gundi kipande cha karatasi ambacho ni kikubwa kidogo kuliko shimo ulilokata. Gundi juu ya shimo kufunika shimo na LED nyuma yake. Unaweza pia kutaka kuweka mkanda kwenye karatasi za kitambaa ndani ya mashimo ya macho ili kueneza taa inayokuja kutoka kwa LED.

Hatua ya 13: Funga Chips za TLC5940NT

Katika hatua hii itabidi mnyororo wa daisy 3 TLC5940NTs pamoja kuendesha jumla ya matokeo 42 ya LED (36 kwa kinywa, 6 kwa macho yenye rangi nyingi. mnyororo 3 TLC5940NTs pamoja. Hapa iko katika hali ya kubanwa: Arduino pin 13 -> SCLK (TLC pin 25) Arduino pin 11 -> SIN (TLC pin26) Arduino pin 10 -> Blank (TLC pin 23) Arduino pin 9 -> XLAT (TLC pin 24) Pini ya Arduino 3 -> GSCLK (pini ya TLC 18) -------------- U ------------ LED nje 1 | 1 28 | LED nje 0LED Kati 2 | 2 27 | Iliyopunguzwa Kati 3 | 3 26 | DHAMBI (Ard pin 11.) LED Kati 4 | 4 25 | SCLK (Ard siri 13)… | 5 24 | XLAT (pini 9)… | 6 23 | BLANK (Ard pin 10)… | 7 22 | GND… | 8 21 | VCC (5V)… | 9 20 | 2K Resistor kwa Ardhi… | 10 19 | 5V… | 11 18 | GSCLK (Ard siri 3)… | 12 17 | SOUT (Imeunganishwa na DHAMBI ya TLC inayofuata katika Daisychain)… | 13 16 | XERR Kati ya 14 | 14 15 | LED Out 15 ----------------------------- Kumbuka: sisi ni Daisychaining 3 TLCs kwa hivyo DHAMBI ya TLC ya kwanza imeunganishwa na Arduino pini 11. TLC zilizosalia zina DHAMBI yao iliyounganishwa na SOUT ya TLC iliyotangulia. ZOTE zote zimeunganishwa kwa kila mmoja (BLANK ya TLC1 imeunganishwa na BLANK ya TLC2 nk…) XLAT zote zimeunganishwa. SCLKs zimeunganishwa. GSCLK zote zimeunganishwa. XERR zote zimeunganishwa. Pia ingiza 2 au 3 capacitors Electrolytic kwenye ubao wa mkate na Nguvu (Hasi juu ya capacitor inayoenda chini, Chanya kwa 5V). Kiasi cha malipo ambayo inashikilia sio muhimu lakini inapaswa kupimwa kwa 5V au zaidi. Hizi capacitors zitatumika kama kichungi, kuchuja kasoro zote (kelele) katika usambazaji wa voltage ambayo TLCs huzalisha. Hii ni muhimu kwa sababu Waveshield ambayo tutatumia inashiriki sehemu sawa na TLC na kwa kweli haipendi kelele za umeme (inafanya kelele ya kushangaza, kubonyeza).

Hatua ya 14: Weka waya kwenye TLCs

Unganisha LED zote kwa TLC, safu kwa safu, ukianza na ile iliyo kwenye kona ya juu kushoto na kuendelea na LED moja kwa moja kulia. Hapa kuna gridi ya pini zote za LED za TLC zilizojumuishwa kwa urahisi wako. Angalia picha kwa ufafanuzi. Kinywa: 0 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Sasa pia ni wakati mzuri wa kuziba macho yako ya RGB LED kwa TLCs kwa hivyo hapa kuna pini… Macho ya RGB ya LED: Kushoto: RGB Kulia: RGB 36 40 38 37 41 39 Usisahau kuziba waya za nguvu za ulimwengu kwa Gridi za LED na RGB kwenye 5V!

Hatua ya 15: Funga Servos kwa TLCs

Unganisha Nguvu na Ardhi ya servos kwa Power na Ground kwenye mkate wako. Unganisha waya wa kudhibiti wa servo ya Kushoto (Kushoto yako wakati unatazama roboti.) Kubandika 43 (Kumbuka anza sifuri.) Na Servo ya kulia kubandika 44. Utahitaji kuunganisha kontena la 3.3K ohm kutoka kwa pini zote mbili. hadi 5V kwa sababu TLC ni visima vya umeme na zinahitaji nguvu kuzama.

Hatua ya 16: Sasa Unaingia kwenye Ardhi ya Programu na Nambari! (zaidi)

Tafadhali hakuna kukiuka…

Hatua ya 17: Pakua Maktaba ya TLC

Maktaba ya hivi karibuni ya TLC ya Arduino yanaweza kupatikana kwenye ukurasa wao wa nambari ya Google kwa: code.google.com/p/tlc5940arduino/. Pakua maktaba ya hivi karibuni na uweke folda isiyofunguliwa "Tlc5940" kwenye [folda ya toleo la hivi karibuni la Arduino] / vifaa / maktaba /

Hatua ya 18: Jaribu TLCs

Pakia mchoro wangu wa jaribio la usemi wa serial ambao unaweza kupakua hapa chini. Pakia kwenye Freeduino na andika amri kadhaa kwenye mfuatiliaji wa serial ili ujaribu kuwa jambo lote linafanya kazi. Hapa kuna orodha ya amri: behappybesadbemadfullmouthlinemouthoffmouthoffeyesbluegreeneyesredeyesblueeyesopenmouthtalkmouth (Haizungumzi, lakini inafanya harakati za kinywa)

Hatua ya 19: Pakua Kuboresha Kuboresha, Uwezo wa juu (Kwa kiasi fulani), Maktaba ya Waveshield

Pakua kiwambo kipya cha Adafruit kilichoboreshwa kutoka kwa nambari ya Google (Asante Bwana Fat16 kwa kutengeneza maktaba hii iliyoboreshwa): code.google.com/p/wavehc/ Tena fimbo folda isiyofunguliwa kwenye vifaa / maktaba / folda.

Hatua ya 20: Umbiza na Pakia Kadi Zako za SD

Ingiza kadi zako za SD kwenye kompyuta yako na uziumbie kwa kutumia aina ya faili ya FAT au FAT16. SI FAT32! Kisha pakia kadi zako za SD na faili za hotuba kutoka kwa maandishi mazuri ya AT & T kwenye wavuti ya hotuba www.research.att.com/~ttsweb/tts/demo.php#top Badili jina faili ambazo zinazungumza kwenye faili na ukate jina la faili kwa kitu kilicho na herufi 6 au chini. (Kioo cha mawimbi kinaweza tu kushughulikia faili ambazo majina ya faili ni herufi 6 au chini.) Ex. Ukipakua faili ya "Instructables.com" -> iipe jina instrc.wavIkiwa hujambo -> hello.wav

Hatua ya 21: Jaribu Wimbi lako la Wimbi

Pakua na uendesha mchoro wangu wa majaribio wa Waveshield. Unapaswa kuweza kupitia terminal ya serial, chapa sentensi na uwe na Waveshield uicheze (maadamu ina faili za.wav ambazo zinahitaji). Itachukua neno la kwanza, ongeza ".wav" na uicheze kabla ya kuendelea na ya pili. Ex.you type: Hello my name is Bob It play: hello.wavmy.wavname.wavis.wavbob.wav Kumbuka: Jaribu Waveshield kwenye Freeduino nyingine (ile ambayo haijaunganishwa na TLCs) kwa sababu Waveshield na TLC hutumia pini13, 12, 11 na 10 (kwenye Freeduino). Hii ni kwa sababu pini hizi zina msaada wa vifaa kwa kiwambo kiitwacho Interface ya Peripheral Interface (SPI) ambayo TLC na Waveshield zinahitaji. Pini hizi haziwezi kushirikiwa kati yao kwa hivyo tutalazimika kuunganisha Freeduinos mbili pamoja kwa kutumia kiolesura cha I2C ili waweze kupitisha habari kati yao. Zaidi juu ya hii katika hatua ya 22.

Hatua ya 22: Funga waya kwenye kiunga cha I2C kati ya Freeduinos zote mbili

Subiri… Kwa nini tunahitaji kuweka waya kwenye kiunganisho cha I2C kati ya Freeduinos mbili? Kwa nini hatuwezi kuziba tu Waveshield na TLC kwenye Freeduino moja? Hii ndio sababu: Waveshield na TLC hutumia pini 13, 12, 11 na 10 kwenye Freeduino. Sababu ya hii ni kwamba pini hizi zina msaada wa vifaa kwa kiolesura kinachoitwa Serial Interipheral Interface (SPI) ambayo TLC na Waveshield zinahitaji na haziwezi kushiriki. Hii inamaanisha kuwa itabidi tuunganishe Freeduinos mbili pamoja kwa kutumia aina fulani ya unganisho la data ili wote wafanye kazi pamoja sanjari. Serial haikuwa chaguo kwa sababu kompyuta yangu ilikuwa tayari kuitumia kuwasiliana na Waveshield Freeduino, kwa hivyo baada ya Googling kali sana nilipata njia rahisi na rahisi ya mawasiliano. I2C! Hapa kuna jinsi ya kufunga waya: Unganisha Nambari ya Kuingiza Analog 4 kwenye Freeduinos zote mbili (Hii ni SDA au Line Line Line.) Unganisha Pembejeo ya Analog 5 kwa Freeduinos zote (Hii ni SCL au Serial Clock Line.) Unganisha Ardhi kwenye Freeduinos zote mbili (Vinginevyo interface ya I2C haitafanya kazi.) Unganisha waya uliouza mwanzoni mwa hii Inayoweza kufundishwa kutoka kwa kipinga R7 kwenye Waveshield hadi Analog Input pin 1 kwenye TLC inayodhibiti Freeduino (waya hii ni ya kuangalia ujazo wa maneno yaliyosemwa na Waveshield na sio sehemu ya kiolesura cha I2C). (Tazama picha kwa ufafanuzi)

Hatua ya 23: Wezesha I2C kwenye TLC inayodhibiti Freeduino

Washa I2C kwenye Freeduino uliyotumia kudhibiti TLCs kwa kupakua mchoro huu. Itapokea habari juu ya misemo kutoka kwa Waveshield na pia itaangalia kiwango cha pato la hotuba kwenye Waveshield Freeduino na itahamisha kinywa kuiga kuzungumza kulingana na ujazo wa neno linalozungumzwa. I2C ufafanuzi: I2C pia inajulikana kama TWI (Interface mbili ya waya) ni njia rahisi ya kuunganisha vifaa vingi pamoja (hadi 128!) Na waya mbili za data na uwanja wa kawaida. Sasisha: Nimeongeza kipengee cha kupepesa kwenye Mchoro wa Arduino. Roboti sasa itaangaza kwa vipindi 2-11 vya pili, kama mwanadamu.

Hatua ya 24: Jaribu Kiolesura cha I2C

Pakua mchoro huu na upakie kwenye Waveshield Freeduino, hutuma maneno "furaha;" na kisha "besad;" juu ya kiolesura cha I2C kwa TLC inayodhibiti Freeduino kwa vipindi viwili vya sekunde, tukitumai kuifanya roboti iende kutoka kwa furaha hadi kusikitisha kwa vipindi viwili vya sekunde.

Hatua ya 25: Karibu Umefanya! Nambari Fupi tu za Kupakia…

Pakia toleo la mwisho la nambari ya Waveshield Freeduino. Inapaswa kuchukua maneno yoyote unayoandika kwenye mfuatiliaji wa serial na kuyazungumza (maadamu ina faili za.wav kuifanya) na inapaswa kupitisha amri za usemi kama "behappy;" na "besad;" kwenye Freeduino inayodhibiti TLC kupitia kiolesura cha I2C Kumbuka: Orodha ya amri ni sawa kwa nambari ya majaribio ya TLC ya mapema (Angalia hatua ya 17) isipokuwa kwamba lazima uongeze nusu-koloni kwa kila amri ya usemi. Ikiwa unataka roboti iwe ya kusikitisha na sema "Ninahisi huzuni" basi andika: besad; Sikia huzuni. Sasisha: Mchoro wa Waveshield sasa hutumia uakifishaji vizuri (i.e. vipindi na koma lakini alama za kutangaza).

Hatua ya 26: Weka kila kitu kwenye Sanduku la Kichwa cha Robot na Umemaliza

Panda Freeduinos zote nyuma ya sanduku na waya. Funga upeo wa juu wa sanduku na waya na umemaliza! Sasa ikiwa ingeweza kuangalia barua pepe yangu. Hmmmm …… Asante kwa kusoma hii inayoweza kufundishwa! Maoni yanakaribishwa kila wakati!

Tuzo ya pili katika Mashindano ya Arduino