Detektor úrovne koksovacieho stroja - teraz s rečou!: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento projekt je remixom môjho detektora úrovne koksovacieho stroja, (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) s novými senzormi a doplnením hovoreného zvuku!

Potom, čo som vyrobil svoj prvý detektor úrovne, pridal som piezový bzučiak, ktorý poskytoval zvukovú spätnú väzbu pre zrakovo postihnutých. Fungovalo to, ale bolo to niečo, hm … Čo znamenal každý konkrétny zvuk? Potrebovalo to vysvetliť, takže to nebolo príliš praktické ako riešenie. Nechal som to a išiel som robiť ďalšie veci.

Nedávno som vyrobil niekoľko veží portálu, ktoré používali mini prehrávač MP3 (alebo MP3-TF-16P) DFPlayer. Tento projekt fungoval celkom dobre a keď som jedného dňa dostal nápoj z môjho zariadenia na výrobu coly, došlo mi to: mohol som použiť čip DFPlayer s reproduktorom a konečne získať riešenie, ktoré som pôvodne chcel pomôcť zrakovo postihnutým! Urobilo by to to, čo pôvodne, ale teraz by to hovorilo aj o úrovni stroja!

Tiež som chcel použiť senzory VL53LOX na zmenu vecí. Vedel som, že používajú zbernicu I2C a všetky používajú rovnakú adresu, takže bolo ďalšou výzvou použiť 2 z nich spolu s obrazovkou LCD na tej istej zbernici.

Teraz teda táto verzia poskytuje rovnaké grafické zobrazenie pri približovaní sa k stroju, ale keď sa trochu priblížite, tiež vám povie, koľko plechoviek ešte zostalo! Nastavil som to takto s relatívne krátkou rečovou vzdialenosťou, aby som sa pri práci okolo stroja vyhýbal nepríjemným výletom.

Podľa mňa je to lacná platforma na poskytovanie počuteľných informácií z rôznych senzorov. V boxe a na Nano je oveľa viac miesta pre ďalšie senzorické vstupy. Teraz je to len o vymýšľaní ďalších aplikácií!

Krok 1: Tlačené diely

Fyzický dizajn krabice je do značnej miery rovnaký ako predchádzajúci dizajn, ale musel som presunúť veci, aby zahŕňali čip DFPlayer a 4 cm reproduktor, ako sa používajú v projekte Turret.

Komponenty sú vytlačené rovnakým spôsobom ako moje predchádzajúce zostavenie, červeno/biely predný panel je vytlačený na webovom serveri viacfarebnej tlače Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Stále neviem, či toto zaradenie gcode bude fungovať na iných tlačiarňach bez viacfarebných doplnkov, ale páči sa mi výsledok!

Rozmery sú rovnaké ako v predchádzajúcej verzii, čo znamená, že môžete zameniť vytlačené diely (predná doska a držiak snímača) a použiť akékoľvek kombinácie senzorov, ktoré sa vám páčia: HC-SR04 alebo VL53LOX. Rozdiel bude v kóde!

Tu zobrazené horné a dolné časti spolupracujú, takže nie sú zameniteľné so starým dizajnom.

Krok 2: Elektronika

Tu je zoznam vnútorných častí tejto zostavy:

• Arduino Nano
• Kuman 0,96 palcový 4-kolíkový žltý modrý IIC OLED (SSD 1306 alebo podobný).
• VL53LOX (množstvo: 2 pre túto verziu)
• generický 5,5 mm x 2,1 mm konektor pre montáž na panel DC (pozri obrázok)
• 4 cm reproduktor, 4 ohmy, 3 W (časť # CLT1026 alebo EK1794 na Amazone)
• Mini prehrávač MP3 DFPlayer (alebo MP3-TF-16P)
• Trochu elektroinštalácie

Konektor 2.1 je voliteľný, pretože jednotka je zapojená tak, aby ju bolo možné napájať z Nano.

Vzhľadom na príkon reproduktora a ďalších komponentov je v porovnaní s predchádzajúcim dizajnom v súčasnosti potrebný dobrý zdroj napájania.

Krok 3: Zapojenie

Väčšina spojov je spájkovaná dohromady priamo pomocou drôtu. Oblasti, ktoré vyžadujú viacnásobné pripojenie, sú 5V napájacie kanály a GND pripojenia k senzorom a zariadeniam z Nano. To isté platí pre zbernicu I2C pre senzory a LCD obrazovku. Spájkoval som ich dohromady a použil som zmršťovaciu fóliu, aby to bolo v určitom poriadku a zabránilo sa skratom.

Rád predbežne zapojím jednotlivé súčiastky a potom prepojím ich s Nano. Nakoniec som niektoré pripojenia vykonal pomocou konektorov typu plug -in, ako napríklad k obrazovke LCD. Znamená to, že ich môžem ľahko vymeniť, ak sa spália, ale keďže sa displej zapne iba vtedy, keď je niekto vpredu, malo by to trvať dlho.

Krok 4: Mechanická montáž

Toto zariadenie je navrhnuté tak, aby sa dalo zmontovať bez upevňovacích prvkov. Malé hroty alebo špendlíky na hornom kryte sú jemné a môžu sa odlomiť. Navrhol som to takto, aby ste ich mohli vyvŕtať a podľa potreby použiť 2 mm alebo podobné skrutky. Kryt pridávam až potom, čo som konečne hotový a nemusel som sa uchýliť k skrutkám (aj keď som zlomil niekoľko polohovacích kolíkov), pretože uzamykacie háčiky robia svoju prácu.

Horný kryt s háčikmi je navrhnutý tak, aby ste stlačili spodné strany, kde háčiky trochu zapadli do spodnej dosky, aby sa uvoľnili a odstránili kryt. Aby ste to uľahčili, môžete trochu vyvŕtať otvory, do ktorých zasahujú kolíky. To by uľahčilo montáž/demontáž.

Nano a DFPlayer sa veľmi ľahko zachytia na svojom mieste. Napájací konektor je zasunutý a matica ho zaistí na svojom mieste. Reproduktor len vkĺzne do tlačenej kolísky. VL53LOX je nalisovaný do krytu a samostatného držiaka senzora. Akonáhle sú vtlačení, nepohybujú sa. (Nezabudnite, akým spôsobom musí senzor smerovať, a pred inštaláciou nezabudnite odstrániť malú plastovú fóliu na senzore!) To isté platí pre obrazovku LCD, ale ak rozmery dosky plošných spojov môžu vyžadovať určité úpravy, od dodávateľa sú trochu iné ako tie, ktoré používam. (Skúsil som niektoré, ktoré majú mierne odlišné rozmery.) Mohol by som pridať verziu, ktorá bude používať 2 skrutky a popruh, ako som to urobil s mojím hlavným vežičkovým ovládačom.

Krok 5: Kód

Kód začínal od môjho prvého zostavenia, ale potom sa zmenil. Na obrazovku LCD používam rovnaké knižnice, ale potrebujem na začlenenie knižníc VL53LOX a DFPlayer. Pôvodne som vyskúšal knižnicu Adafruit pre senzory VL53LOX, ale než som dokončil kód, spotrebovali všetku pamäť na Nano! Musel som opustiť túto knižnicu a ísť s niečím, čo spotrebováva menej pamäte. Výsledné použité knižnice sú oveľa štíhlejšie a nechávajú priestor pre viac senzorov! Oveľa lepší výsledok.

Pokúsil som sa rozdeliť a komentovať kód tam, kde to dáva zmysel, takže dúfajme, že by malo byť celkom zrejmé, čo sa tam deje. Ako obvykle, tento projekt potreboval trochu výskumu, aby zistil, ako prinútiť knižnice robiť to, čo som chcel. Pri hľadaní odpovedí zisťujem, že výsledky vyhľadávania sú väčšinou problémy, s ktorými sa ľudia stretávajú, a nie príklady riešení ich problémov. Našťastie tieto príklady budú pre vás užitočné. Niektoré som zahrnul do kódu ako komentáre.

Zvuky, ktoré používam, sú priložené ako súbor zip. Sú to len moje nahrávky, v ktorých som povedal: „Zostáva vám …“[počet plechoviek]. Súbory sa používajú rovnako ako moje predchádzajúce projekty, pričom súbory sú uložené ako 0001.mp3, 0002.mp3 atď. V tomto prípade 0001 je iba prečítanie čísla „jedna“, ktoré zodpovedá číslu prečítanému nahlas.

Začal som hľadať kvalitné zvukové súbory niekoho, kto číta od 1 do 30, ale tovar, ktorý som našiel, bol za mrežami a podobne, a tak som zobral starý mikrofón, zapojil ho a zaznamenával som, ako počítam. Potom som ich prestrihol a uložil ako mp3 pomocou Audacity. Celkom jednoduché na to, aby bolo jednoduché riešenie. Zábava je v začlenení ďalších nahrávok alebo zvukov! Bavte sa tu!

Krok 6: Záverečné myšlienky

Bol to veľmi rýchly redizajn, pretože vychádzal zo zadnej časti projektu Portal Turret a z pôvodného dizajnu som si veľa nechal. Dúfam, že tento jednoduchý box, ktorý bol pôvodne vytvorený tak, aby mal prehľad o mojej ponuke nápojov, mohol byť použitý aj na iné účely, kde sú potrebné zmyslové informácie, či už zobrazené alebo hovorené.

Dajte mi vedieť, ak prídete na ďalšie využitie tejto jednoduchej platformy!