Kiabáló burgonya: 16 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Tinkercad projektek »

Ez az oktatható tanítja meg, hogyan kell életre kelteni a burgonyát, beszélni és sikítani. Ha valaha is szerette volna meglepni barátait és családját egy olyan zöldséggel, amelyet nem akarnak megenni, ha valaha is meg akarta érteni, mit érez a burgonya, amikor elkészül, akkor ez a projekt az Ön számára!

Inspirációnk Amikor a burgonya -kihívással kapcsolatos ötleteinken agyaltunk, rájöttünk, hogy minden gondolatunk körül forog, hogy mit tegyünk a burgonyával, de soha nem gondoltunk arra, hogy a burgonya mit gondol a tetteinkről. Más szóval, rájöttünk, hogy emberként soha nem vetjük magunkat burgonya cipőjébe, és így soha nem tudtuk felfogni a burgonya élményét - eddig. Azonnal rájöttünk, hogy ez a burgonya-ember tapasztalati szakadék nagy probléma, ezért úgy döntöttünk, hogy cselekszünk.

A projekt célja az volt, hogy olyan elektronikus eszközt építsünk, az úgynevezett burgonyaléleket, amely a burgonyába való behelyezésekor a burgonyát emberi nyelven kommunikálja, reagálva az emberi cselekedetekre, ezáltal emberi vonatkozásúvá téve azt, és lezárva a burgonyát. emberi tapasztalati szakadék.

A burgonya burgonya lelkével képes látni egy embert az infravörös fény érzékelésével, és megkérni az embert, hogy hagyja békén. A burgonya újra és újra megkérdezi, amíg kívánsága teljesül. Ha egy mániákus úgy dönt, hogy felvágja a szegény burgonyát, akkor a Burgonyalélek lehetővé teszi számára, hogy érezze a fájdalmat azáltal, hogy induktív érzékelővel érzékeli a vágást - és irtóztató hangon fejezi ki.

Ennek az utasításnak az írása során nagy hangsúlyt fektettünk a Design & Concept részre - ez lehetővé teszi az olvasó számára, hogy kövesse tervezési és problémamegoldási folyamatunkat, és megértse, miért és hogyan hoztunk konkrét döntéseket.

A projekt kódja nyílt forráskódú- szívesen közreműködünk!

Rólunk: Ezt a projektet két ember végezte, haraldar barátom és én, guusto. Az egész projekt során fizikailag elváltunk egymástól, ami önmagában nagyon nagy kihívás volt. A legnagyobb elismerés mindenképpen a haraldarnak köszönhető - ő volt felelős az áramkör tervezéséért, az áramkörök bekötéséért, a programozásért, a végső tervezésért és a 3D alkatrészek nyomtatásáért, az összeszerelésért és az összes alkatrész beszerzéséért (beleértve a hangszórók és egy régi rádió szétszerelését is) működési hibái voltak, és nem volt ideje az alkatrészek online rendelésére). Az én hozzájárulásom volt az eredeti ötlet és koncepció, gyors módot találva a burgonya és az Instructable elkészítésére. Együtt dolgoztunk ki fő tervezési koncepciókat, és hoztunk fontos tervezési döntéseket.

Kellékek

Eszközök

• Forrasztópáka
• Forrasztó huzal
• 3d nyomtató
• Multiméter

Anyagok

• Közepes vagy nagy méretű burgonya vagy édesburgonya
• Arduino Nano Rev. 3 forrasztott csapokkal
• LJ18 A3-8-Z Induktív érzékelő
• (2x) AM312 Micro PIR mozgásérzékelő
• Kis hangszóró (a miénket olcsó hangszórókból szüreteltük)
• 9V -os akkumulátor
• Jumper kábelek

1. lépés: Tervezés és koncepció

Ennek a projektnek az ötlete nagyon egyszerű: Képzeljünk el egy burgonyát, amely reagál és sikít, amikor valaki megpróbálja felvágni. Ez a pontos kép volt a kiindulópontunk (1.1. Kép). Innentől kezdve azon gondolkodtunk, hogyan lehetne ezt a funkciót megvalósítani. Szükségünk volt egy elektronikus eszközre a burgonya belsejében, amely érzékeli az emberi jelenlétet, a fémtárgyakat és hangot is ad. (1.2. Kép).

További mérlegelés során a következő célokat fejlesztettük ki, amelyeket ennek az eszköznek teljesítenie kell:

1. Az eszköznek úgy kell megjelenítenie a burgonyát, hogy bizonyos cselekedetekre reagálva beszél és sikoltozik.
2. A készüléknek elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy elférjen a legtöbb burgonyában.
3. Az eszköznek önállónak kell lennie, és gyorsan be kell illeszteni minden burgonyába, kevés előkészítéssel.

Természetesen ezek a célok olyan kérdésekkel vagy inkább problémákkal érkeztek, amelyeket meg kellett oldanunk, nevezetesen:

1. Mi a legegyszerűbb és legköltséghatékonyabb módszer a kívánt funkcionalitás elérésére?
2. Hogyan minimalizálhatjuk az eszköz méretét?
3. Hogyan tehetjük a burgonya elkészítését a lehető leggyorsabbá és egyszerűbbé?

A következő lépésekben ezekkel a kérdésekkel foglalkozunk.

2. lépés: Tervezés és koncepció: Funkcionalitási probléma - folyamatábra

A funkcionalitási probléma megoldásához először meg kell határoznunk, hogy pontosan mit kell tennie az eszköznek. A folyamatábra a Burgonyalélek logikáját mutatja be.

3. lépés: Tervezés és koncepció: Funkcionalitási probléma - Bemenet és kimenet

A probléma megoldásához meg kellett határoznunk, hogy milyen érzékelőkre van szükségünk, hogyan dolgozzuk fel az érzékelő adatait, és hogyan generálunk beszédet és sikoltozást. Úgy döntöttünk, hogy a következő architektúrát használjuk:

Hozzájárulásunkhoz a következőket kínáljuk:

Az emberi jelenlét észlelése: PIR érzékelők. Mérhetik az infravörös fényt, például a testhőt, és így tökéletesen alkalmasak az emberi észlelésre. Használatuk egyszerű és széles körben elérhető. Bónuszként két mikro PIR érzékelő úgy néz ki, mint a burgonya szeme, és élettelibbé teszi

Vágás észlelése: Induktív érzékelők. Ezek az érzékelők mágneses teret hoznak létre, és az elektromágneses indukció elvének alkalmazásával képesek rövid tartományon belül észlelni fémtárgyakat. Egy ilyen érzékelő a burgonya belsejében észleli a burgonyát vágó fémkést

Eredményeinkhez a következők tartoznak:

Emberi beszédhang készítése: Hangszóró. Egy egyszerű hangjelző nem lenne elegendő, mert csak a frekvenciát tudja megváltoztatni, és így nem képes emberi hangot reprodukálni

Ezt és a folyamatábrát szem előtt tartva a következő:

Az adatok feldolgozása: Arduino. Amint azt a 2. lépés folyamatábrája is jelzi, áramkörünk logikája nagyon alapvető, és nincs szükségünk semmilyen speciális számításra a bemeneteinken. Ez azt jelenti, hogy nem lesz szükségünk egy RaspBerry Pi feldolgozási teljesítményére - a szokásos mikrovezérlő, mint az Arduino a legjobb

Tehát azt találtuk, hogy két PIR érzékelővel, egy induktív érzékelővel, egy hangszóróval és egy Arduino -val meg tudunk birkózni a kívánt funkcionalitás létrehozásához.

4. lépés: Tervezés és koncepció: Funkcionalitási probléma - Beszéd generálása és tárolása

Egy dolog nem világos: Hogyan fogunk emberi beszédet és sikoltozást létrehozni? Tudjuk, hogyan kell játszani, de hogyan tároljuk őket? Két lehetőség van:

1. Rögzítsen kifejezéseket és hangokat, és tárolja őket valamilyen audio formátumban az SD -kártyán.
2. Használjon szövegfelolvasó programot, és tárolja a kifejezéseket szöveges formátumban, majd menet közben hozzon létre beszédet.

Bár az első opció sok szabadságot kínál a használható hangok tekintetében, további interfészt igényel egy további SD -kártya modullal. Ez sok memóriát igényel, és problémákhoz vezethet, ha három másik aktív érzékelő van.

Ezenkívül egy kiegészítő modul nagyjából ellentéte a minimális kialakításnak. Ezért a második opció mellett döntöttünk: a nyílt forráskódú szöveg-beszéd-könyvtárat, a Talkie-t használtuk, amely számos angol nyelvű hangkodekekkel rendelkezik. Ezek a szavak sokkal kevesebb helyet foglalnak el, mint egy hangfájl, így könnyen tárolhatunk összekeveredő kifejezéseket Arduino -nunk SD -kártya nélkül.

Ennek ellenére vannak hátrányai: A kimondott szavak nagyon furcsán hangzanak (a mellékelt videó ezt bizonyítja), és viszonylag kevés szó is van - így lehet, hogy kreatívnak kell lennie a megfogalmazással, ha nincs olyan szó, amire szüksége van.

Míg a Talkie könyvtár néhány száz szót és az ábécé összes betűjét tartalmazza, nem tartalmaz sikoltozást és sikoltozást. Ahhoz, hogy ilyen sikoltozást készítsünk, egyszerűen megnéztük a meglévő szavakat, és módosítottuk a kodekjeiket, hogy valóban ijesztő hangokat adjunk ki.

Az utolsó fontos dolog, amit itt meg kell jegyezni, hogy a Talkie csak ATMega168 vagy ATMega328 processzor alapú Arduinosokkal működik.

5. lépés: Tervezés és koncepció: A méretprobléma megoldása

Összefoglalva, egy olyan eszközt szeretnénk létrehozni, amely elfér a burgonya belsejében. A burgonya nedves, ezért be kell zárnunk a készülékünket, hogy megvédjük az elektronikus alkatrészeket a víztől. Ezenkívül a hajótest, amelynek a helyén kell tartania alkatrészeinket, és a lehető legkisebb méretűnek kell lennie.

Most, hogy tudjuk, milyen alkatrészekre van szükségünk, elgondolkodhatunk azok kompakt kialakításán. A leghatékonyabb és legnyilvánvalóbb lépés a megfelelő Arduino kiválasztása. Egy kicsi, mégis könnyen használható és erőteljes Arduino -t választottunk - a Nano, amely megfelel a Talkie könyvtár követelményeinek, mivel rendelkezik ATMega328 processzorral. Ez sok helyet takarít meg nekünk az Arduino UNO -hoz képest!

A következő lépés az eszköz modelljének megalkotása, minden alkatrész a lehető legszorosabban csomagolva. Ezt a lépést megtettük a TinkerCAD -ben, mert ez lehetővé tette számunkra, hogy az elektronikus alkatrészek meglévő modelljeit a megfelelő méretekben használjuk, és azonnal exportáljuk és kinyomtatjuk a héjat, amikor készen áll.

Héjat terveztünk, amelyet egy üreges burgonyába tesznek. A héjat úgy tervezték, hogy maximalizálja a burgonya belsejében lévő teret: egy alulról felfelé hajószerű szerkezet, ívelt tetejével optimálisan illeszkedik az üreges burgonyába, míg a téglalap alakú alsó darab elegendő helyet és szerelési lehetőséget biztosít minden elektronikus alkatrészhez. A csónakszerű sapkában lévő további lyukakat "szem"- vagy érzékelőfoglalatként használták.

Az induktív érzékelőt átlósan helyezték el, hogy csökkentsék a szükséges magasságot. Bár az észlelési tartománya nagyon rövid, elhelyezése lehetővé teszi a megfelelő működést: mivel a burgonya ásatása kerek, a burgonya falvastagsága minimális, így lehetővé teszi az induktív érzékelő számára, hogy közelebbről észlelje a fémet.

A téglalap alakú alsó darab lehelyezése után a tetejére kerül az üreges burgonya, benne a csónakszerű kupakkal - és most minden biztonságos, tökéletesen illeszkedik és nem látható!

A kapszulával ellátott eszközünk végleges mérete körülbelül 8,5 cm x 6 cm x 5,5 cm (hossz x szélesség x magasság). Ez nem illik a kis burgonyához, de a közepes és nagy burgonya és az édesburgonya jól fog működni.

6. lépés: Tervezés és koncepció: Az előkészítési probléma megoldása

Az utolsó megoldandó probléma a burgonya elkészítése. Ezt a folyamatot a lehető legegyszerűbbé és legegyszerűbbé akartuk tenni. Kezdeti megoldásunk egy speciális ásógépet használt, de később rájöttünk, hogy ez csak a burgonyára vonatkozik, de az édesburgonyára nem - ezek belül nagyon kemények, és a műanyag kotrógépek vagy túl vastagok a vágáshoz, vagy törnek, ha túl vékonyak.

Miért használnál édesburgonyát? Nos, az édesburgonya általában lényegesen nagyobb, ezért ha gondot okoz a burgonya lélekhez elegendő méretű burgonya megtalálása, érdemes megnézni az édesburgonyát. Második megközelítésünk tehát az volt, hogy kifejlesztünk egy hatékony módszert a burgonya kivágására, legyen az édesburgonya vagy normál burgonya. A részleteket az utolsó lépések egyikében dokumentálják.

7. lépés: Az áramkör összeszerelése

Csatlakoztassa az Arduino Nano -t pontosan úgy, mint a kapcsolási rajzon.

8. lépés: Az Arduino programozása

Klónozza ezt az adattárat:

Ezután nyissa meg a potato_soul.ino fájlt az Arduino IDE -ben. A kód nagyon jól dokumentált, ezért egyszerűen olvassa el a megjegyzéseket, és kövesse az ott található utasításokat.

9. lépés: Az alkatrészek nyomtatása

Nyomtassa ki a mellékelt. STL fájlokat. Nyomtatónk több mint 3 órát vett igénybe az egyes alkatrészek előállításához.

10. lépés: A burgonya előkészítése

Most, hogy minden más készen áll, ideje elkészíteni a burgonyát! A következő lépések leírják a hatékony kivágási technikát, amelyet csak erre a projektre fejlesztettünk ki.

11. lépés: A burgonya kivájása - a régió megjelölése

Jelölje meg azt a régiót, ahová a burgonyaléleket behelyezi. Ez az a régió, amelyet ki kell zárni.

12. lépés: A burgonya kivájása - nyúzás és a tetejének eltávolítása

Húzza le a megjelölt területet. Ezután vágja le a domború darabot, hogy ellapítsa a burgonyát.

13. lépés: A burgonya kivájása - metszéseket és kivonatdarabokat készítsen

Vágjon több mély vágást a burgonyába. Ezután helyezze be a kést, és billegje, amíg ki nem szed egy darabot. Vigyázni kell, mert a kés túlzott nyomása eltörheti a burgonyát. Az első darab után a többi könnyű lesz.

Ne felejtse el menteni a darabokat! Ne dobja ki a kivágott darabokat. Hasonlóképpen, amikor már nincs szüksége a burgonya lelkére készített burgonyára, egyszerűen hámozza meg, vágja le és főzze meg.

14. lépés: A burgonya ürege - a görbe tökéletesítése

Most ragasszon egy fémvillát a burgonyába, és végezze el ugyanezt a billegő mozdulatot, hogy mélyebbre ürítse a burgonyát. Végül éles kanállal simítsa ki a falakat.

15. lépés: A burgonya előkészítése - lyukak készítése az érzékelők számára

Utolsó lépésként hozzon létre két lyukat a PIR érzékelők számára, és helyezze a fedelet a burgonyába. Most a krumpli lélek lakja a burgonyát!

16. lépés: A burgonyalélek összeszerelése

Már majdnem kész vagyunk! Szerelje össze az összes alkatrészt a burgonyalélek alján. Tegye a vezetékeket a szem lyukakba, és rögzítse az érzékelőket a vezetékekhez - és ennyi. Ideje meglepni barátait és családját!

Szeretnénk hallani a véleményét a projektünkről:)