Διαδραστικό αυγό - Sound Reactive και Knock Reactive: 4 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Έφτιαξα το "Διαδραστικό αυγό" ως έργο για το σχολείο, όπου έπρεπε να φτιάξουμε ένα concept και ένα πρωτότυπο. Το Αυγό ανταποκρίνεται σε δυνατό θόρυβο με θορύβους πουλιών και αν το χτυπήσετε αρκετά δυνατά 3 φορές, ανοίγει για λίγα δευτερόλεπτα.

Είναι το πρώτο ηλεκτρονικό διαδραστικό πρωτότυπο που έφτιαξα και δεδομένου ότι έχω πολύ βασικές γνώσεις προγραμματισμού και καμία προηγούμενη εμπειρία με την κατασκευή πιο περίπλοκων έργων arduino, ήταν μια μεγάλη μαθησιακή εμπειρία. Για να φτιάξω το αυγό έμαθα να χρησιμοποιώ κόπτη λέιζερ και επίσης έπρεπε να μάθω πολλά για το dfplayer mini (κάτι που δεν είναι τόσο δύσκολο, αφού καταλάβεις τι διαβάζεις και λειτουργεί).

Για να δώσω μια ιδέα για το ποια ακριβώς ενότητα και τέτοια έχω χρησιμοποιήσει, έχω συμπεριλάβει συνδέσμους στα διαδικτυακά καταστήματα από τα οποία τα έχω αγοράσει.

Προμήθειες

• Arduino Uno
• Αισθητήρας ήχου
• Μονάδα DFPlayer mini/Mini MP3 Player
• Κάρτα Sandisk microSd (μέγιστο 32 GB) με προσαρμογέα sd - Εάν δεν έχετε ενσωματωμένο πρόγραμμα ανάγνωσης καρτών sd στον φορητό υπολογιστή ή τον υπολογιστή σας, ίσως χρειαστεί να δανειστείτε έναν άλλο υπολογιστή που διαθέτει έναν για να σας ανεβάσει αρχεία ήχου ή να χρησιμοποιήσετε/λάβετε έναν αναγνώστη καρτών που συνδέεται μέσω USB
• Piezo/buzzer
• 1 x Ηχείο - Ένα μικρό ηχείο λειτουργεί καλά και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σχεδόν οποιοδήποτε ηχείο εάν χρησιμοποιείτε βύσμα σύνδεσης και μερικά καλώδια, αλλά εάν χρησιμοποιείτε ένα μικρό μπορεί να χρειαστείτε ενισχυτή
• 1 x 1MΩ Αντίσταση
• Αντίσταση 1 x 1kΩ
• Servo (χρησιμοποίησα ένα towerpro MG90D Digital) - Λάβετε υπόψη ότι ένα ψηφιακό servo μπορεί να μην λειτουργεί ακριβώς το ίδιο με το αναλογικό (το δικό μου θα γυρίσει μόνο 120 μοίρες στο μέγιστο και φαίνεται να είναι πολύ δύσκολο να διορθωθεί αυτό)
• Εξωτερική πηγή ισχύος (χρησιμοποίησα μια μπαταρία 6 μπαταριών με βύσμα για το arduino και μια μπαταρία 3 μπαταριών για το σερβο)
• 5 x αρσενικά θηλυκά καλώδια jumper (3 για αισθητήρα ήχου, 2 για δοκιμή του Piezo)
• Τουλάχιστον 15 αρσενικά καλώδια jumper - Εάν πρέπει να κολλήσετε τα δικά σας καλώδια στην εξωτερική πηγή τροφοδοσίας για το σερβο, βεβαιωθείτε ότι έχετε τουλάχιστον 17 αρσενικά καλώδια άλματος
• Ένα breadboard για δοκιμή - (ένας 400 πείρος όπως αυτός, είναι ο πιο εύχρηστος στη χρήση)
• Perfboard - Αυτό είναι για να κολλήσετε το τελικό κύκλωμά σας, αλλά μπορείτε επίσης να κολλήσετε με breadboard εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε ξανά όλα τα μέρη σας ή δεν μπορείτε να τα κολλήσετε

Βήμα 1: Σύνδεση του κυκλώματος

Το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να έχετε κατά νου όταν χτίζετε το κύκλωμά σας, είναι ότι ουσιαστικά χτίζετε δύο εντελώς ξεχωριστά κυκλώματα. Το ένα είναι συνδεδεμένο με το Servo και ένα άλλο με τα άλλα εξαρτήματα. Με ένα μικρότερο Servo μπορείτε να το συνδέσετε απευθείας, αλλά σε γενικές γραμμές είναι καλύτερη ιδέα να διαχωρίσετε το σερβο από τα υπόλοιπα καθώς τείνει να αντλεί πολύ ρεύμα.

Τα εξαρτήματα συνδέονται με το breadboard με τον τρόπο που φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος. Τα καλώδια του κυκλώματος με το Servo μπορούν να μετακινηθούν πιο κοντά στα υπόλοιπα εξαρτήματα, αρκεί να μην είναι συνδεδεμένα με το θετικό αρνητικό του άλλου κυκλώματος (όταν κολλήσετε όλα τα εξαρτήματα, η μετακίνησή τους πιο κοντά το ένα στο άλλο θα εξοικονομήσει έχετε πολύ χώρο).

Η αντίσταση 1ΜΩ χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το Piezo. Η αντίσταση 1kΩ χρησιμοποιείται με το dfplayer.

Πιθανά προβλήματα σύνδεσης

Εάν σε μεταγενέστερο σημείο το dfplayer δεν εμφανίζει φως όταν ενεργοποιηθεί, ελέγξτε αν έχετε συνδέσει τη δεξιά πλευρά του προγράμματος αναπαραγωγής dfplayer.

Το φως στον αισθητήρα ήχου πρέπει να τρεμοπαίζει εάν έχει συνδεθεί καλά. Εάν όχι, γυρίστε προσεκτικά τη βίδα ευαισθησίας με ένα μικρό κατσαβίδι. Εάν ένα φως παραμένει αναμμένο, γυρίστε το λίγο πίσω μέχρι να δείτε το φως να τρεμοπαίζει σε απόκριση του ήχου.

Βήμα 2: Προγραμματισμός του Arduino

Αυτός είναι ο κώδικας που χρησιμοποίησα για αυτό το έργο.

Για ένα πράγμα λυπάμαι στον κωδικό μου, είναι ότι δεν μπορούσα να αντικαταστήσω τις καθυστερήσεις στον κωδικό αισθητήρα ήχου και τον σερβο κωδικό με κάτι άλλο. Αυτές οι καθυστερήσεις κάνουν έτσι ώστε μόλις ενεργοποιήσετε έναν από τους αισθητήρες, τίποτα άλλο να μην συμβεί για περίπου 2 δευτερόλεπτα. Είναι κρίμα κατά τη γνώμη μου, αλλά δεν μπόρεσα να βρω ένα loop, if-statement ή statement με millis να λειτουργήσει. Εάν έχετε περισσότερο χρόνο και βοήθεια, συνιστώ να αντικαταστήσετε αυτές τις καθυστερήσεις με κάτι άλλο, καθώς είναι πολύ καλύτερο να λειτουργούν ταυτόχρονα και οι δύο αισθητήρες και να μπορείτε να ουρλιάζετε στο αυγό όταν ανοίξει και να λάβετε απάντηση.

Για να κατανοήσετε και να εξερευνήσετε τις λειτουργίες του dfplayer και να κατανοήσετε περισσότερα για το πώς λειτουργεί, προτείνω να ρίξετε μια ματιά στην τεκμηρίωσή του και στη σελίδα προδιαγραφών του dfplayer.

Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε αρχεία ήχου mp3 πουλιών, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον ιστότοπο, ο οποίος έχει δεκάδες χιλιάδες αρχεία για να διαλέξετε.

Υπόδειξη! Αφού ανεβάσετε τον σωστό κώδικα για το dfplayer, μπορείτε να συνδέσετε ένα επιπλέον καλώδιο άλματος αρσενικού σε αρσενικό στο GND στην αχρησιμοποίητη πλευρά. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το χαλαρό άκρο για να πατήσετε τις οπές δίπλα του (IO1 και IO2 όπως φαίνεται στην τεκμηρίωση).

Ένα γρήγορο πάτημα στο IO1 θα κάνει το dfplayer να μεταβεί στο προηγούμενο αρχείο ήχου και ένα μακρύ πάτημα θα μειώσει την ένταση.

Ένα γρήγορο πάτημα στο IO2 θα κάνει το dfplayer να μεταβεί στο επόμενο αρχείο ήχου και ένα μακρύ πάτημα θα αυξήσει την ένταση.

Βήμα 3: Χτίζοντας το αυγό

Το να χτίσω το αυγό ήταν κάτι που δεν το σχεδίαζα εντελώς.

Περιλαμβάνονται αρχεία που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για κοπή λέιζερ του κουτιού και του πάνω μέρους του αυγού. Προσέξτε ότι οι σχισμές για το ράφι γραναζιών είναι πολύ φαρδιές, λείπουν σχισμές στη δεύτερη πλάκα, δεν υπάρχουν συνδετήρες για την επάνω και τη δεύτερη πλάκα και ότι χωρίς πρόσθετη υποστήριξη το πάνω μέρος αναποδογυρίζει. Ένα άλλο πράγμα που πρέπει να έχετε κατά νου είναι ότι δεν περιλαμβάνεται κανένα μέρος για να συγκρατήσετε το ράφι ταχυτήτων στο γρανάζι στο σερβο και κανένα στήριγμα. Επίσης, το κουτί στα αρχεία είναι πολύ μικρό για να περιέχει τα μέρη σας, είναι καλύτερο να φτιάξετε ένα μεγαλύτερο κουτί αν κάνετε αυτό το έργο (κάντε κλικ εδώ για να σχεδιάσετε ένα κουτί και να κατεβάσετε τα αρχεία του για κοπή με λέιζερ).

Η λύση μου για αυτά τα προβλήματα ήταν να φτιάξω χειροκίνητα ρολά (πάνω και κάτω) που συγκρατούν το ράφι και τον οδηγό στη θέση τους και να προσθέτω μέρη που το εμποδίζουν να ανατραπεί. Έκοψα επίσης τρύπες με ένα μικρό πριόνι στη δεύτερη πλάκα, έκανα ένα στήριγμα για το σερβο (κάνω μια τρύπα σε ένα κομμάτι ξύλο και συνδέω το σερβο με μερικές βίδες και το πιάτο στο καπάκι με λίγο μέταλλο και βίδες αρκεί).

Καθώς το κουτί μου ήταν πολύ μικρό, έπρεπε να τα σπρώξω όλα με πολλή προσοχή. Ωστόσο, τα καλώδια μου ήταν αρκετά κοντά και ως εκ τούτου χρειάστηκε πολλή προσπάθεια για να τα αφαιρέσω, έτσι ώστε να μην πιάνονται στο ράφι ταχυτήτων ή κάτι τέτοιο. Η λήψη αρκετών καλωδίων για να δώσετε στον εαυτό σας λίγο χώρο για να χωρέσει τα πάντα είναι μια μεγάλη σύσταση.

Ένα άλλο μικρό ζήτημα που πήρα λόγω του χώρου ήταν ότι το πίσω μέρος των κολλημένων μου μερών άγγιξε το μεταλλικό πίσω μέρος του ηχείου μου και έτσι ο ήχος άρχισε να γίνεται περίεργος και τέτοιος. Αν έχετε πρόβλημα με το χώρο ή θέλετε να βάλετε τον πίνακα με τα συγκολλημένα μέρη σας σε κάτι μεταλλικό στο κουτί, φροντίστε να τοποθετήσετε κάποια μορφή απομόνωσης μεταξύ των δύο για να αποφύγετε προβλήματα.

Βήμα 4: Διακοσμήστε/καλύψτε το αυγό σας

Για να ολοκληρώσετε το έργο σας, φροντίστε να καλύψετε την κορυφή. Αυτοσχεδίασα χρησιμοποιώντας ένα λευκό είδος φασολιών ή καπέλου που είχαμε ξαπλωμένο και αναδιαμόρφωσα την κορυφή, έτσι ώστε να ταιριάζει με το σχήμα της μορφής κοπής με λέιζερ.

Φυσικά, υπάρχουν πολλές άλλες επιλογές και αν έχετε κάτι όπως ένα παλιό πουλί πουλί γύρω, μπορείτε επίσης να βάλετε ένα πουλί ή μια φιγούρα μέσα για να αποκαλυφθεί όταν ανοίξει το αυγό.

Μόλις τα κάνετε όλα αυτά, φροντίστε να απολαύσετε και αφήστε τους άλλους να δοκιμάσουν τη δουλειά σας. Άλλωστε, ένα μικρό ουρλιαχτό ενάντια σε ένα αυγό δεν έβλαψε ποτέ κανέναν, ειδικά αν έστω και με ευχαρίστηση σου απάντησε.