Coronavirus EXTER-MI-NATION Με Micro: bit και Daleks: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό είναι ένα δεύτερο σε σειρά έργο για την προστασία από τον κορωνοϊό από το TinkerGen. Μπορείτε να βρείτε το πρώτο άρθρο εδώ. Πιστεύουμε ακράδαντα ότι με τις συλλογικές προσπάθειες της ανθρωπότητας, η τρέχουσα επιδημία θα φτάσει σύντομα στο τέλος της. Αλλά ακόμα και μετά το πέρας του COVID-19 θα πρέπει να παραμείνουμε σε εγρήγορση και να διατηρήσουμε τις καλές συνήθειες που (ελπίζουμε) αναπτύξαμε σε αυτούς τους δύσκολους καιρούς. Το προηγούμενο άρθρο επικεντρώθηκε στη χρήση του Micro: bit για να δώσει μεγαλύτερη προσοχή σε εμάς που αγγίζουμε ασυνείδητα τα πρόσωπά μας και με αυτόν τον τρόπο εμποδίζουμε την εξάπλωση των μικροβίων. Σε αυτό το άρθρο θα σχεδιάσουμε και θα δημιουργήσουμε ένα απλό, αλλά ισχυρό όπλο ενάντια στα μικρόβια - μια μικρή συσκευή, που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να μετρήσουμε τον χρόνο που αφιερώνουμε στο πλύσιμο των χεριών μας.

Προμήθειες

Bitmaker Lite

Κόντρα πλακέ 1/8 (3mm) για τη θήκη

Δύο στήλες χαλκού Μ4 * 8 + 5 μονής κεφαλής Δύο παξιμάδια Μ4

Δύο βίδες με καπάκι κεφαλής M4 * 8 Hexagon

Δύο πριτσίνια λευκό νάιλον R480

Δύο στήλες αλουμινίου διπλής διέλευσης M2 * 15

Δύο μηχανικές βίδες M2 * 8

Βήμα 1: Συνέλευση θήκης

Κατεβάστε τα αρχεία.dxf από το Thingverse και, στη συνέχεια, κόψτε τα από κόντρα πλακέ 1/8 (3mm). Η θήκη έχει αυτόματο κλείδωμα, αλλά ίσως χρειαστεί να εφαρμόσετε λίγη κόλλα κατά τη συναρμολόγηση του κουτιού. Χρησιμοποιήστε δύο M4 * 8 + 5 μονές κεφαλές χάλκινες στήλες, δύο παξιμάδια M4 και δύο βίδες M4 * 8 εξάγωνου καπακιού για να συνδέσετε το Grove Ultrasonic Ranger στο εσωτερικό τοίχωμα της θήκης. Στην αντίθετη πλευρά της θήκης, συνδέστε το σερβο με 2 στήλες αλουμινίου διπλής διέλευσης M2 * 15. Χρησιμοποιήστε δύο μηχανικές βίδες M2 * 8 για να εγκαταστήσετε πλαστικό βραχίονα σερβο στο βέλος. Συνδέστε το Ultrasonic Ranger και το Servo στο BitMaker Lite και, στη συνέχεια, στερεώστε το μέσα στη θήκη με δύο λευκά νάιλον πριτσίνια R480. Συνδέστε το βέλος στο σερβο και τοποθετήστε το επάνω και το κάτω εξώφυλλα. Η συναρμολόγηση ολοκληρώθηκε, ας κωδικοποιήσουμε τώρα!

Βήμα 2: Πρόγραμμα Makecode

Δημιούργησα δύο εκδόσεις του κώδικα για αυτό το έργο: μια ευκολότερη, που έγινε με το Microsoft Makecode, ένα γραφικό περιβάλλον προγραμματισμού και μια πιο δύσκολη, γραμμένη στο Micropython - αυτή διαθέτει επίσης φωνή Dalek, που συντίθεται με μονάδα ομιλίας Micro: bit. Θα ξεκινήσουμε με ένα απλούστερο πρόγραμμα.

Πριν ξεκινήσετε να γράφετε κώδικα, πρέπει να προσθέσετε επέκταση BitMaker lite στο Makecode. Συμβουλευτείτε πώς να το κάνετε εδώ.

Μέσα στο μπλοκ εκκίνησης, καθαρίζουμε την οθόνη, ρυθμίζουμε τις δύο μεταβλητές, start_time και stage σε 0, ρυθμίζουμε τη γωνία σερβο σε 90 και περιμένουμε 500 ms πριν ξεκινήσουμε τον κύριο κωδικό βρόχου. Η λογική του κώδικα μέσα στον κύριο βρόχο είναι αρκετά απλή - πρώτα απ 'όλα, ανεξάρτητα από το αν εντοπίστηκαν χέρια ή όχι, εάν το στάδιο είναι 0, θέτουμε το σερβο σε 90 μοίρες, είναι μια προεπιλεγμένη κατάσταση.

Εάν εντοπίσουμε ότι υπάρχει ένα αντικείμενο σε απόσταση πλησιέστερη των 10 cm από τη συσκευή μας (θα υποθέσουμε ότι είναι τα χέρια του ατόμου), τότε πραγματοποιούμε έναν έλεγχο εάν έχει περάσει 1 δευτερόλεπτο από την προηγούμενη φορά που περάσαμε σε ένα επόμενο στάδιο. Έχει οριστεί 1 δεύτερη φορά για σκοπούς εντοπισμού σφαλμάτων, στην πραγματικότητα υποτίθεται ότι πλησιάζει τα 4 δευτερόλεπτα (σύμφωνα με τις συστάσεις του CDC, η αρκετά καλή διάρκεια για το πλύσιμο των χεριών είναι 20 δευτερόλεπτα, έχουμε 5 στάδια, άρα 20/5 = 4). Κάθε φορά που έχει περάσει 1 δευτερόλεπτο από τότε που προχωρήσαμε σε μια σκηνή, εάν τα χέρια εξακολουθούν να εντοπίζονται κοντά στη συσκευή, προχωράμε στο επόμενο στάδιο, επαναφέρουμε το χρονόμετρο και παίζουμε μια μελωδία. Ορίσαμε επίσης το ψηφιακό pin1 στο LOW, έτσι ώστε η παραγωγή PWM για ήχο να μην παρεμβαίνει στο σερβο - αν δεν το κάνετε αυτό, θα παρατηρήσετε ότι το σερβο θα αρχίσει να τρελαίνεται όταν παίζει μουσική. Αυτός είναι ένας γνωστός περιορισμός του Micro: bit.

Στη συνέχεια, για κάθε στάδιο ρυθμίζουμε τη γωνία σερβο διαδοχικά αν μπλοκ. Τέλος, εάν δεν ανιχνευθούν χέρια (η απόσταση από τη συσκευή είναι μεγαλύτερη από 10 cm) και η σκηνή δεν είναι 0 - που σημαίνει ότι ο χρήστης έχει διακόψει πρόωρα το πλύσιμο των χεριών, παίζουμε έναν θλιβερό ήχο και επαναφέρουμε τη σκηνή στο 0.

εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με τον κώδικα, μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο.hex στο αποθετήριο GitHub για αυτό το έργο.

Βήμα 3: Πρόγραμμα Micropython

Αν σας αρέσει η κωδικοποίηση και θα δεχόσασταν μια μικρή πρόκληση, τότε το να κάνετε το ίδιο έργο στο Micropython μπορεί να είναι πιο ενδιαφέρον για εσάς. Εκτός αυτού, αυτή η έκδοση είναι πιο διασκεδαστική!

Ο κύριος κώδικας της έκδοσης Micropython ακολουθεί την ίδια λογική. Μια σημαντική διαφορά εδώ είναι ότι δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε απευθείας Ultrasonic Ranger ή Servo - δεν υπάρχουν τυπικές μονάδες στο υλικολογισμικό Micro: bit micropython για αυτά. Έτσι, θα βάλουμε αυτήν την κλάση Servo στον κωδικό μας και θα χρησιμοποιήσουμε ελαφρώς τροποποιημένο κώδικα Grove Ultrasonic Ranger Python για μέτρηση απόστασης. Ένας καλύτερος τρόπος θα ήταν να δημιουργήσετε δύο αυτόνομα αρχεία.py και να τα εισαγάγετε ως ενότητες - το ένα για την κατηγορία Servo και το άλλο για το Ultrasonic ranger. Αλλά θα τα κρατήσουμε όλα σε ένα μέρος, για λόγους απλότητας.

Η άλλη βασική διαφορά είναι η χρήση της ενότητας ομιλίας, η οποία μας επιτρέπει να συνθέσουμε τη γνωστή φωνή Dalek:) Χρησιμοποιούμε τις παραμέτρους αυτής της τεκμηρίωσης για την ενότητα ομιλίας για να κάνουμε φωνή που ακούγεται σαν φωνή Dalek.

Μεταβείτε στο αποθετήριο GitHub αυτού του έργου για να κάνετε λήψη πλήρους κώδικα Micropython.

Βήμα 4: Κάντε το δικό σας

Έχουμε δημιουργήσει ένα ενδιαφέρον, χρήσιμο έργο με επέκταση Micro: bit και Bitmaker Lite, που μπορεί να είναι καθαρά εκπαιδευτικό έργο και πραγματικά μπορεί να βρει χρήση στο μπάνιο του σπιτιού για να υπενθυμίσει στους ανθρώπους να πλένουν τα χέρια τους πιο σχολαστικά. Φυσικά, ο πειραματισμός και η βελτίωση δεν σταματούν εδώ - μπορείτε να σκεφτείτε τρόπους για να κάνετε τη θήκη και την εγκατάσταση πιο στιβαρή και πιο κατάλληλη για χρήση σε δημόσια σχολεία ή νηπιαγωγεία. Or μπορείτε να συνδέσετε εξωτερικό ηχείο για να αυξήσετε την ένταση.

Οι δυνατότητες είναι ατελείωτες και η υλοποίηση των δικών σας ιδεών στο υλικό και το λογισμικό είναι η ψυχή του κινήματος Maker. Εάν βρείτε κάποιους νέους και ενδιαφέροντες τρόπους για να βελτιώσετε αυτό το έργο, μοιραστείτε τα παρακάτω σχόλια. Επίσης, το Bitmaker Lite συνοδεύεται από ένα διαδικτυακό μάθημα στο οποίο μπορείτε να έχετε πρόσβαση στην ηλεκτρονική πλατφόρμα μαθημάτων του TinkerGen, https://make2learn.tinkergen.com/ δωρεάν!

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Bitmaker Lite και άλλο υλικό για κατασκευαστές και εκπαιδευτές STEM, επισκεφθείτε τον ιστότοπό μας, https://tinkergen.com/ και εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο.