Koronavírus EXTERNÁ MI-NATION S Micro: bit a Daleks: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Jedná sa o druhý projekt v sérii na ochranu pred koronavírusom od spoločnosti TinkerGen. Prvý článok nájdete tu. Pevne veríme, že spoločným úsilím ľudstva sa súčasná epidémia čoskoro skončí. Ale aj potom, čo COVID-19 pominie, by sme mali zostať ostražití a zachovať si dobré návyky, ktoré sme (dúfajme) vyvinuli v týchto ťažkých časoch. Predchádzajúci článok bol zameraný na používanie technológie Micro: bit, aby sme venovali väčšiu pozornosť tomu, ako sa nám nevedome dotýkame tváre, a aby sme tým zabránili šíreniu choroboplodných zárodkov. V tomto článku navrhneme a zostrojíme jednoduchú, ale výkonnú zbraň proti mikróbom - malé zariadenie, ktoré môžeme použiť na meranie času, ktorý strávime umývaním rúk.

Zásoby

Bitmaker Lite

Preglejka 1/8 (3 mm) pre puzdro

Dva medené stĺpy M4 * 8 + 5 s jednou hlavouDve matice M4

Dve skrutky s vnútorným šesťhranom M4 * 8 so šesťhrannou hlavou

Dva biele nylonové nity R480

Dva dvojprechodové hliníkové stĺpce M2 * 15

Dve mechanické skrutky M2 * 8

Krok 1: Zostavenie puzdra

Stiahnite si súbory.dxf z Thingverse a potom ich odstrihnite z preglejky 1/8 (3 mm). Puzdro má samosvorný dizajn, ale pri montáži krabice budete možno musieť použiť trochu lepidla. Použite dva M4 * 8 + 5 medených stĺpikov s jednou hlavou, dve matice M4 a dve skrutky s vnútorným šesťhranom M4 * 8 na pripevnenie Grove Ultrasonic Ranger k vnútornej stene skrine. Na opačnú stranu puzdra pripevnite servo pomocou 2 dvojitých priechodných hliníkových stĺpikov M2 * 15. Pomocou dvoch mechanických zubových skrutiek M2 * 8 namontujte plastové servo rameno na šípku. Pripojte Ultrazvukový ranger a Servo k BitMaker Lite a potom ho zaistite vo vnútri puzdra dvoma nylonovými nitmi R480. Pripevnite šípku k servu a vložte horný aj spodné kryty zapnuté. Zostava je dokončená, teraz kódujme!

Krok 2: Program Makecode

Vytvoril som dve verzie kódu pre tento projekt: jednoduchšiu, vykonanú pomocou programu Microsoft Makecode, grafické programovacie prostredie a ťažšiu, napísanú v jazyku Micropython - v ktorej je tiež k dispozícii hlas Daleka syntetizovaný pomocou modulu Micro: bit speech. Začneme s jednoduchším programom.

Predtým, ako začnete písať kód, musíte do Makecode pridať rozšírenie BitMaker lite. Poraďte sa, ako to urobiť tu.

Vnútri štartovacieho bloku vyčistíme obrazovku, nastavíme dve premenné, štart_time a stage na 0, nastavíme uhol serva na 90 a počkáme 500 ms, kým spustíme kód hlavnej slučky. Logika kódu v hlavnej slučke je pomerne jednoduchá - predovšetkým bez ohľadu na to, či sú detekované ruky alebo nie, ak je stupeň 0, nastavíme servo na 90 stupňov, je to predvolený stav.

Ak zistíme, že sa nachádza predmet vo vzdialenosti menšej ako 10 cm od nášho zariadenia (budeme predpokladať, že ide o ruky osoby), vykonáme kontrolu, či od posledného presunu do ďalšej fázy uplynula 1 sekunda. Na ladenie je nastavený 1 sekundový čas, v skutočnosti sa má priblížiť k 4 sekundám (podľa odporúčaní CDC je pomerne dobré trvanie umývania rúk 20 sekúnd, máme 5 fáz, takže 20/5 = 4). Zakaždým, keď prejdeme do fázy, uplynie 1 sekunda, ak sú ruky stále detekované v blízkosti zariadenia, prejdeme do ďalšej fázy, vynulujeme časovač a prehráme melódiu. Nastavili sme tiež digitálny pin1 na LOW, aby generovanie zvuku PWM nerušilo servo - ak to neurobíte, všimnete si, že pri prehrávaní hudby začne servo pôsobiť šialene. Toto je známe obmedzenie Micro: bit.

Potom pre každú fázu nastavíme uhol serva v poradí po blokoch if. Nakoniec, ak nie sú zistené žiadne ruky (vzdialenosť od zariadenia je väčšia ako 10 cm) a pódium nie je 0 - to znamená, že používateľ predčasne prerušil umývanie rúk, pustíme smutný zvuk a nastavíme pódium späť na 0.

ak máte problémy s kódom, môžete si pre tento projekt stiahnuť súbor.hex v našom úložisku GitHub.

Krok 3: Program Micropython

Ak máte radi kódovanie a privítali by ste malú výzvu, potom by pre vás mohlo byť zaujímavejšie vytvoriť rovnaký projekt v Micropythone. Okrem toho je táto verzia zábavnejšia!

Hlavný kód verzie mikropythonu sa riadi rovnakou logikou. Jeden zásadný rozdiel tu je, že nemôžeme priamo používať Ultrazvukový Strážca alebo Servo - v Micro: bit mikropythone firmware pre ne neexistujú žiadne štandardné moduly. Túto triedu servo teda vložíme do nášho kódu a na meranie vzdialenosti použijeme mierne upravený kód Grove Ultrasonic Ranger Python. Lepším spôsobom by bolo vytvoriť dva samostatné súbory.py a importovať ich ako moduly - jeden pre triedu Servo a druhý pre Ultrazvukový ranger. Ale kvôli jednoduchosti ponecháme všetko na jednom mieste.

Ďalším kľúčovým rozdielom je použitie rečového modulu, ktorý nám umožňuje syntetizovať známy Dalekov hlas:) Parametre z tejto dokumentácie pre modul reči používame na vytváranie hlasu, ktorý znie ako Dalekov hlas.

Prejdite do úložiska GitHub tohto projektu a stiahnite si celý kód Micropython.

Krok 4: Prispôsobte si ho

Postavili sme zaujímavý a užitočný projekt s rozšírením Micro: bit a Bitmaker Lite, ktorý môže byť čisto vzdelávacím projektom a skutočne môže nájsť využitie v kúpeľni pre domácnosť a pripomenúť ľuďom, aby si umývali ruky dôkladnejšie. Experimentovanie a zlepšovanie tu samozrejme nekončí - môžete vymyslieť spôsoby, ako urobiť puzdro a nastavenie robustnejšie a vhodnejšie na použitie vo verejných školách alebo materských školách. Alebo môžete pripojiť externý reproduktor na zvýšenie hlasitosti.

Možnosti sú nekonečné a implementácia vašich vlastných myšlienok do hardvéru a softvéru je dušou pohybu Maker. Ak prídete na nové a zaujímavé spôsoby, ako zlepšiť tento projekt, podeľte sa o to v nižšie uvedených komentároch. Bitmaker Lite je dodávaný aj s online kurzom, na ktorý sa môžete bezplatne dostať na platforme online kurzov TinkerGen

Ak chcete získať ďalšie informácie o nástroji Bitmaker Lite a inom hardvéri pre výrobcov a pedagógov STEM, navštívte náš web https://tinkergen.com/ a prihláste sa na odber nášho spravodajcu.