Interaktívne vajíčko - reagujúce na zvuk a reagujúce na klepanie: 4 kroky

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

„Interaktívne vajíčko“som vyrobil ako projekt do školy, kde sme museli urobiť koncept a prototyp. Vajce reaguje na hlasný hluk vtáčími zvukmi a ak naňho trikrát silne zaklopete, otvorí sa na niekoľko sekúnd.

Je to prvý elektronický interaktívny prototyp, ktorý som vyrobil, a pretože mám veľmi základné znalosti programovania a žiadne predchádzajúce skúsenosti s vytváraním komplikovanejších arduino projektov, bola to skvelá vzdelávacia skúsenosť. Na výrobu vajíčka som sa naučil používať laserovú rezačku a tiež som sa musel veľa naučiť o dfplayer mini (čo nie je také ťažké, keď pochopíte, čo čítate a funguje to).

Aby som mal predstavu o tom, ktorý presný modul som použil, vložil som odkazy na internetové obchody, z ktorých som ich kúpil.

Zásoby

• Arduino Uno
• Zvukový senzor
• Modul prehrávača MP3/Mini MP3 prehrávač DFPlayer
• Karta Sandisk microSd (max 32 GB) s adaptérom sd - Ak nemáte v prenosnom počítači alebo počítači vstavanú čítačku kariet SD, možno bude potrebné požičať si iný počítač, ktorý vám umožní nahrať zvukové súbory alebo použiť/získať čítačku kariet, ktorá sa pripojí cez USB
• Piezo/bzučiak
• 1 x reproduktor - Malý reproduktor funguje dobre a môžete použiť takmer akýkoľvek reproduktor, ak použijete konektor a niektoré káble, ale ak použijete malý, možno budete potrebovať zosilňovač.
• Rezistor 1 x 1MΩ
• Rezistor 1 x 1 kΩ
• Servo (použil som towerpro MG90D Digital) - Majte na pamäti, že digitálne servo nemusí fungovať úplne rovnako ako analógové (moje sa maximálne otočí iba o 120 stupňov a zdá sa, že je veľmi ťažké to vyriešiť).
• Externý zdroj energie (použil som 6 batériovú so zástrčkou pre arduino a 3 batériovú pre servo)
• 5 x prepojovací kábel typu Male Female (3 pre zvukový senzor, 2 pre testovanie piezo)
• Najmenej 15 mužských prepojovacích káblov - Ak potrebujete spájkovať svoje vlastné vodiče k externému zdroju napájania serva, uistite sa, že získate najmenej 17 mužských prepojovacích káblov
• Nepájivá doska na testovanie - (400 pinov, ako je tento, sa používa najľahšie)
• Perfboard - slúži na spájkovanie hotového obvodu, ale môžete sa držať aj dosky, ak chcete znova použiť všetky svoje súčiastky alebo ich nemôžete spájkovať.

Krok 1: Pripojenie obvodu

Najdôležitejšou vecou, ktorú musíte mať na pamäti pri budovaní obvodu, je, že v podstate budujete dva úplne oddelené obvody. Jeden je pripojený k servu a druhý k ďalším komponentom. S menším servom ho môžete pripojiť priamo, ale vo všeobecnosti je lepšie oddeliť servo od zvyšku, pretože má tendenciu odoberať veľa prúdu.

Súčasti sú pripojené k nepájivému panelu spôsobom, ktorý je znázornený na schéme zapojenia. Vodiče obvodu so servomotorom je možné posunúť bližšie k zvyšku komponentov, pokiaľ nie sú pripojené k kladnému a zápornému pólu druhého obvodu (keď spájkujete všetky súčiastky, ich vzájomné priblíženie ušetrí máte veľa miesta).

Rezistor 1MΩ sa používa v kombinácii s Piezo. Rezistor 1kΩ sa používa s prehrávačom dfplayer.

Možné problémy s pripojením

Ak neskôr prehrávač dfplayer pri spustení nezobrazuje svetlo, skontrolujte, či ste pripojili pravú stranu prehrávača dfplayer.

Svetlo na zvukovom senzore by malo blikať, ak je dobre zapojené. Ak nie, opatrne otáčajte citlivou skrutkou malým skrutkovačom. Ak svetlo stále svieti, trochu ho otočte späť, kým neuvidíte, ako svetlo bliká v reakcii na zvuk.

Krok 2: Programovanie Arduina

Toto je kód, ktorý som použil pre tento projekt.

Jedna vec, ktorú vo svojom kóde ľutujem, je, že som nemohol nahradiť oneskorenia v kóde zvukového senzora a servo kóde niečím iným. Tieto oneskorenia spôsobujú, že akonáhle spustíte jeden zo senzorov, nič iné sa asi 2 sekundy nestane. Je to podľa mňa škoda, ale nedokázal som dostať príkaz for loop, if-statement alebo statement with millis do práce. Ak máte viac času a pomoci, odporúčam nahradiť tieto oneskorenia niečím iným, pretože je oveľa lepšie nechať pracovať oba senzory súčasne a po otvorení vajíčka kričať a dostať odpoveď.

Aby ste pochopili a preskúmali funkcie dfplayera a porozumeli viac o tom, ako funguje, odporúčam vám pozrieť sa do dokumentácie a na stránku so špecifikáciami dfplayeru.

Ak chcete používať zvukové súbory mp3 vtákov, môžete použiť túto webovú stránku, ktorá má na výber desaťtisíce súborov.

Tip! Akonáhle nahráte správny kód pre prehrávač dfplayer, môžete na nepoužitú stranu zapojiť na GND ďalší prepojovací kábel medzi mužom a mužom. Voľným koncom môžete vklepať do otvorov vedľa neho (IO1 a IO2, ako je vidieť v dokumentácii).

Rýchlym klepnutím na IO1 prehrávač dfplayer prejde na predchádzajúci zvukový súbor a dlhým klepnutím znížite hlasitosť.

Rýchlym klepnutím na IO2 prehrávač dfplayer prejde na nasledujúci zvukový súbor a dlhým klepnutím zvýšite hlasitosť.

Krok 3: Zostavenie vajíčka

Zostavenie vajíčka bolo niečo, čo som celkom neplánoval.

Súčasťou sú súbory, ktoré môžete použiť na rezanie krabice a hornej časti vajíčka laserom. Dávajte si pozor na to, že štrbiny pre ozubenú tyč sú príliš široké, v druhej doske chýbajú štrbiny, pre hornú a druhú dosku nie sú žiadne konektory a že bez ďalšej podpory sa vrch prevrhne. Ďalšou vecou je mať na pamäti, že nie je súčasťou balenia držiak ozubeného kolesa k prevodovke na serve a žiadny držiak. Krabica v súboroch je tiež veľmi malá a obsahuje všetky vaše časti. Najlepšie je vytvoriť väčšiu škatuľu, ak robíte tento projekt (kliknutím sem navrhnete škatuľu a stiahnete si jej súbory na rezanie laserom).

Moje riešenie týchto problémov bolo ručne vyrobiť kotúče (hore a dole), ktoré držia ozubenú tyč a vodiacu lištu na svojom mieste, a pridať diely, ktoré zabraňujú prevrhnutiu. V druhej doske som tiež vyrezal otvory malou pílou, vyrobil som držiak na servo (stačí urobiť dieru do kúska dreva a pripevniť servo niektorými skrutkami a doskou k veku kovom a skrutkami).

Keďže bol môj box veľmi malý, musel som všetko strkať s veľkou starostlivosťou. Moje drôty boli však dosť krátke, a preto ich bolo potrebné vynaložiť veľa úsilia, aby sa nezachytili o ozubenú tyč alebo podobne. Trvanie dostatočne dlhých káblov, aby ste získali priestor pre všetko, je veľkým odporúčaním.

Ďalším malým problémom, ktorý som mal kvôli priestoru, bolo to, že zadná strana mojich spájkovaných častí sa dotýkala kovovej zadnej časti môjho reproduktora, a tak sa zvuk začal stávať čudným a podobne. Ak máte problém s priestorom alebo chcete dať dosku perf so svojimi spájkovanými časťami proti niečomu kovovému v krabici, uistite sa, že medzi tieto dve umiestnite izoláciu, aby ste predišli problémom.

Krok 4: Ozdobte/prikryte vajíčko

Na dokončenie projektu nezabudnite zakryť hornú časť. Improvizoval som pomocou bieleho typu čiapky alebo čiapky, ktoré sme mali okolo seba a upravili sme vrchnú časť tak, aby zodpovedala tvaru laserom rezanej formy.

Samozrejme existuje mnoho ďalších možností, a ak máte niečo také, ako napríklad starého vtáčieho plyša, môžete doň vložiť vtáka alebo figúrku, aby sa odhalili, keď sa vajíčko otvorí.

Keď to všetko urobíte, užite si to a nechajte ostatných, nech si vyskúšajú vašu prácu. Koniec koncov, malý krik proti vajíčku nikdy nikomu neublížil, najmä ak vám to dokonca šťastne cvrkne.