Šaukiančios bulvės: 16 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Tinkercad projektai »

Ši pamoka išmokys jus, kaip priversti bet kokią bulvę atgaivinti, kalbėti ir rėkti, kad ji gyvai gyventų. Jei kada nors norėjote nustebinti savo draugus ir šeimos narius daržovėmis, kurių nenori valgyti, jei kada nors norėjote suprasti, ką jaučia bulvė, kai ji ruošiasi virti, tada šis projektas skirtas jums!

Mūsų įkvėpimas Svarstydami bulvių iššūkio idėjas supratome, kad visos mūsų mintys sukasi apie tai, ką darysime bulvei, bet niekada negalvojome, ką bulvė pagalvos apie mūsų veiksmus. Kitaip tariant, mes supratome, kad mes, žmonės, niekada neįsileidžiame į bulvių batus, todėl iki šiol niekada negalėjome suvokti bulvių patirties. Iš karto supratome, kad ši bulvių ir žmonių patirties spraga yra didelė problema, todėl nusprendėme imtis veiksmų.

Mūsų tikslas šiame projekte buvo sukurti elektroninį prietaisą, vadinamąją bulvių sielą, kuri, įdėjus į bulvę, priverstų bulvę bendrauti žmonių kalba, reaguodama į žmogaus veiksmus, taip padarydama ją su žmonėmis susijusią ir uždarydama bulvę. žmogaus patirties atotrūkis.

Bulvė su bulvių siela gali matyti žmogų, pajutusi infraraudonųjų spindulių šviesą, ir paprašyti žmogaus palikti ją ramybėje. Bulvė vėl ir vėl klaus, kol išsipildys jos noras. Jei koks maniakas nusprendžia pjaustyti vargšę bulvę, bulvių siela leis jai pajusti skausmą, pajusdama pjūvį indukciniu jutikliu ir išreikšdama tai siaubingai.

Rašydami šią pamoką, daug dėmesio skyrėme dizaino ir koncepcijos daliai - tai leis skaitytojui sekti mūsų projektavimo ir problemų sprendimo procesą ir suprasti, kodėl ir kaip priėmėme konkrečius sprendimus.

Šio projekto kodas yra atvirojo kodo- kviečiame prisidėti!

Apie mus: Šį projektą atlikome du žmonės, mano draugas haraldaras ir aš, guusto. Viso projekto metu buvome fiziškai atskirti, o tai buvo labai didelis iššūkis. Didžiausias nuopelnas neabejotinai priklauso haraldarui - jis buvo atsakingas už grandinės projektavimą, grandinės laidus, programavimą, galutinį 3D dalių projektavimą ir spausdinimą, surinkimą ir visų dalių įsigijimą (įskaitant jo garsiakalbių ir seno radijo imtuvo išardymą). turėjo gedimų ir neturėjo laiko iš naujo užsisakyti komponentų internete). Mano indėlis buvo pradinė idėja ir koncepcija, greitas būdas paruošti bulves ir „Instructable“. Mes sukūrėme pagrindines dizaino koncepcijas ir kartu pasirinkome svarbius dizaino sprendimus.

Prekės

Įrankiai

• Lituoklis
• Lituoklis
• 3D spausdintuvas
• Multimetras

Medžiagos

• Vidutinio ir didelio dydžio bulvės arba saldžiosios bulvės
• „Arduino Nano Rev. 3“su lituotais kaiščiais
• LJ18 A3-8-Z Indukcinis jutiklis
• (2x) AM312 mikro PIR judesio aptikimo jutiklis
• Mažas garsiakalbis (mes surinkome savo iš pigių garsiakalbių)
• 9V baterija
• Trumpieji kabeliai

1 žingsnis: dizainas ir koncepcija

Šio projekto idėja labai paprasta: įsivaizduokite bulvę, kuri reaguoja ir rėkia, kai kas nors bando ją supjaustyti. Tikslus vaizdas buvo mūsų atspirties taškas (1.1 pav.). Nuo tada mes pradėjome galvoti apie tai, kaip būtų galima įgyvendinti šią funkciją. Bulvių viduje mums reikėjo elektroninio prietaiso, kuris pajustų žmogaus buvimą, metalinius daiktus ir taip pat skleistų garsą. (1.2 pav.).

Toliau apsvarstę, sukūrėme šiuos tikslus, kuriuos šis įrenginys turėtų pasiekti:

1. Prietaisas turi priversti bulvę atrodyti žmogumi, kalbėdamas ir rėkdamas, reaguodamas į tam tikrus veiksmus.
2. Prietaisas turi būti pakankamai mažas, kad tilptų į daugumą bulvių.
3. Prietaisas turi būti savarankiškas ir greitai įdedamas į bet kurią bulvę, mažai paruošus.

Natūralu, kad šie tikslai atsirado su klausimais ar veikiau problemomis, kurias turėjome išspręsti, būtent:

1. Koks yra paprasčiausias ir ekonomiškiausias būdas pasiekti norimą funkcionalumą?
2. Kaip sumažinti prietaiso dydį?
3. Kaip padaryti, kad bulvių paruošimas būtų kuo greitesnis ir lengvesnis?

Tolesniuose žingsniuose mes spręsime šiuos klausimus.

2 žingsnis: dizainas ir koncepcija: funkcionalumo problema - schema

Norėdami išspręsti funkcionalumo problemą, pirmiausia turėtume tiksliai nustatyti, ką įrenginys turėtų daryti. Srauto schema vaizduoja Bulvių sielos logiką.

3 žingsnis: dizainas ir koncepcija: funkcionalumo problema - įvestis ir išvestis

Norėdami išspręsti šią problemą, turėjome nustatyti, kokių jutiklių mums reikia, kaip bus apdorojami jutiklių duomenys ir kaip generuosime kalbą bei riksmą. Mes nusprendėme naudoti šią architektūrą:

Mūsų indėliui turime:

Žmogaus buvimo nustatymas: PIR jutikliai. Jie gali matuoti infraraudonųjų spindulių šviesą, pvz., Kūno šilumą, ir todėl puikiai tiktų žmonėms aptikti. Jie yra paprasti naudoti ir plačiai prieinami. Kaip premiją, du mikro PIR jutikliai atrodo kaip akys į bulvę ir daro juos gyvesnius

Pjovimo aptikimas: indukciniai jutikliai. Šie jutikliai sukuria magnetinį lauką ir, naudodamiesi elektromagnetinės indukcijos principu, gali aptikti metalinius objektus per trumpą atstumą. Toks jutiklis bulvės viduje aptiks metalinį peilį, pjaunantį bulvę

Savo produkcijai turime:

Žmogaus kalbos garso kūrimas: garsiakalbis. Nepakanka paprasto garsinio signalo, nes jis gali pakeisti tik dažnį ir tokiu būdu negalės atkurti žmogaus balso

Atsižvelgiant į tai ir į schemą, taip:

Duomenų apdorojimas: „Arduino“. Kaip nurodyta 2 veiksmo schemoje, mūsų grandinės logika yra labai paprasta, ir mums taip pat nereikia jokio sudėtingo mūsų įvesties skaičiavimo. Tai reiškia, kad mums nereikės „RaspBerry Pi“apdorojimo galios - geriausiai tinka įprastas mikrovaldiklis, pvz., „Arduino“

Taigi, mes nustatėme, kad galime išsiversti su dviem PIR jutikliais, vienu indukciniu jutikliu, garsiakalbiu ir „Arduino“, kad sukurtume norimą funkcionalumą.

4 žingsnis: dizainas ir koncepcija: funkcionalumo problema - kalbos kūrimas ir saugojimas

Vienas dalykas neaiškus: kaip mes sukursime žmonių kalbą ir rėkimą? Mes žinome, kaip juos žaisti, bet kaip juos saugoti? Yra du variantai:

1. Įrašykite frazes ir garsus ir išsaugokite juos tam tikru garso formatu SD kortelėje.
2. Naudokite programą „Tekstas į kalbą“ir išsaugokite frazes teksto formatu, tada sugeneruokite kalbą.

Nors pirmoji parinktis suteikia daug laisvės kalbant apie garsus, kuriuos galima naudoti, ji reikalauja sąsajos su papildomu SD kortelės moduliu. Tai užima daug atminties ir gali sukelti problemų, kai yra trys kiti aktyvūs jutikliai.

Be to, papildomas modulis yra beveik priešingas minimaliam dizainui. Todėl pasirinkome antrąjį variantą: naudojome atvirojo kodo teksto į kalbą biblioteką „Talkie“, kurioje yra garso kodekų daugeliui angliškų žodžių. Šie žodžiai užima daug mažiau vietos nei garso failas, todėl be jokių SD kortelių „Arduino“galime lengvai išsaugoti įvairias frazes.

Nepaisant to, yra trūkumų: ištarti žodžiai skamba labai keistai (tai įrodo pridėtas vaizdo įrašas), o žodžių yra palyginti nedaug - todėl, jei nėra žodžio, kurio jums reikia, gali tekti būti kūrybiškam.

Nors „Talkie“bibliotekoje yra keli šimtai žodžių ir visos abėcėlės raidės, joje nėra riksmų ir riksmų. Norėdami tai padaryti, mes tiesiog pažvelgėme į esamus žodžius ir pakeitėme jų kodekus, kad sukurtume tikrai siaubingus garsus.

Paskutinis svarbus dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra tai, kad „Talkie“veikia tik su „ATMega168“arba „ATMega328“procesoriais paremtais „Arduinos“.

5 žingsnis: dizainas ir koncepcija: dydžio problemos sprendimas

Apibendrinant, norime sukurti prietaisą, kuris tilptų į bulvę. Bulvė yra šlapia, todėl turime apvynioti savo prietaisą, kad apsaugotume elektroninius komponentus nuo vandens. Be to, korpusas, kuris turėtų išlaikyti mūsų komponentus ir būti kuo mažesnio dydžio.

Dabar, kai žinome, kokių dalių mums reikia, galime galvoti apie kompaktišką jų išdėstymo būdą. Veiksmingiausias ir akivaizdžiausias žingsnis yra tinkamo „Arduino“pasirinkimas. Mes pasirinkome nedidelį, tačiau lengvai valdomą ir galingą „Arduino“- „Nano“, kuris atitinka „Talkie“bibliotekos reikalavimus, nes turi „ATMega328“procesorių. Tai sutaupys mums daug vietos, palyginti su „Arduino UNO“!

Kitas žingsnis - sukurti prietaiso modelį, kuriame visi komponentai būtų supakuoti kuo sandariau. Mes atlikome šį veiksmą „TinkerCAD“, nes tai leido mums naudoti esamus tinkamų matmenų elektroninių komponentų modelius ir nedelsiant eksportuoti ir atspausdinti apvalkalą, kai jis buvo paruoštas.

Mes sukūrėme lukštą, kuris būtų įdėtas į tuščiavidurę bulvę. Korpusas buvo suprojektuotas taip, kad maksimaliai padidintų erdvę bulvių viduje: iš apačios į viršų valtis primenanti konstrukcija su išlenkta viršutine dalimi optimaliai tinka tuščiaviduriai bulvei, o stačiakampė apatinė dalis suteikia pakankamai vietos ir tvirtinimo galimybių visiems elektroniniams komponentams. Papildomos skylės į valtį panašiame dangtelyje buvo naudojamos kaip „akių“arba jutiklių lizdai.

Indukcinis jutiklis buvo įdėtas įstrižai, kad būtų sumažintas reikalingas aukštis. Nors jo aptikimo diapazonas yra labai trumpas, jo išdėstymas leidžia tinkamai veikti: kadangi bulvių kasimas yra apvalus, bulvių sienelių storis yra minimalus, todėl indukcinis jutiklis gali aptikti metalą arčiau išorės.

Padėjus stačiakampį apatinį gabalėlį žemyn, ant viršaus uždedama tuščiavidurė bulvė su į valtį panašiu dangteliu - ir dabar viskas saugu, puikiai tinka ir nematoma!

Galutinis mūsų prietaiso su kapsule dydis yra apie 8,5 cm x 6 cm x 5,5 cm (ilgis x plotis x aukštis). Tai netiks mažoms bulvėms, tačiau vidutinės ir didelės bulvės bei saldžiosios bulvės puikiai tiks.

6 žingsnis: dizainas ir koncepcija: pasiruošimo problemos sprendimas

Paskutinė problema, kurią reikia išspręsti, yra bulvių paruošimas. Mes norėjome, kad šis procesas būtų kuo paprastesnis ir paprastesnis. Pradiniame mūsų sprendime buvo naudojamas specializuotas kasimo įrenginys, tačiau vėliau supratome, kad tai tinka tik bulvėms, bet ne saldžioms bulvėms - jos yra labai kietos viduje, o plastikiniai ekskavatoriai yra arba per stori, kad jas supjaustytų, arba sulūžtų, jei jos būtų per plonos.

Kodėl jūs netgi naudojate saldžiąsias bulves? Na, saldžiosios bulvės paprastai būna žymiai didesnės, todėl jei jums sunku rasti bulvių sielai pakankamai didelę bulvę, turėtumėte pasidomėti saldžiomis bulvėmis. Taigi, antrasis mūsų metodas buvo sukurti veiksmingą metodą, kaip išardyti bet kokias bulves, nesvarbu, ar tai saldžiosios, ar įprastos bulvės. Išsami informacija yra dokumentuota vienu iš paskutinių veiksmų.

7 žingsnis: grandinės surinkimas

Prijunkite „Arduino Nano“tiksliai taip, kaip nurodyta schemoje.

8 žingsnis: „Arduino“programavimas

Klonuoti šią saugyklą:

Tada atidarykite failą potato_soul.ino „Arduino IDE“. Kodas yra labai gerai dokumentuotas, todėl tiesiog perskaitykite komentarus ir vykdykite ten pateiktas instrukcijas.

9 veiksmas: dalių spausdinimas

Spausdinkite įtrauktus. STL failus. Mūsų spausdintuvui pagaminti prireikė daugiau nei 3 valandų.

10 žingsnis: bulvių paruošimas

Dabar, kai visa kita yra paruošta, laikas paruošti bulvę! Tolesniuose žingsniuose bus aprašyta efektyvi tuščiavidurė technika, kurią sukūrėme tik šiam projektui.

11 žingsnis: bulvių tuščiaviduris - regiono žymėjimas

Pažymėkite sritį, kurioje bus įdėta Bulvių siela. Tai regionas, kurį turėsite užmušti.

12 žingsnis: bulvių tuščiaviduris - odos nulupimas ir viršūnės nuėmimas

Nulupkite pažymėtą vietą. Tada nupjaukite išgaubtą gabalėlį, kad išlygintumėte bulvę.

13 žingsnis: ištuštinkite bulves - padarykite pjūvius ir ištraukite gabalus

Padarykite kelis gilius gabalus į bulvę. Tada įkiškite peilį ir svyruokite, kol galėsite ištraukti gabalėlį. Turite būti atsargūs, nes per daug spaudžiant peilį bulvė gali sulūžti. Po pirmojo kūrinio likusieji bus lengvi.

Nepamirškite išsaugoti gabalų! Neišmeskite iškirptų gabalų. Panašiai, kai nebereikia bulvių, kurias paruošėte bulvių sielai, galite tiesiog nulupti odelę, supjaustyti ir virti.

14 žingsnis: bulvių tuščiaviduris - kreivės tobulinimas

Dabar įkiškite metalinę šakutę į bulvę ir atlikite tą patį svyrantį judesį, kad bulvė būtų tuščia. Galiausiai aštriu šaukštu išlyginkite sienas.

15 žingsnis: bulvių paruošimas - padarykite skyles jutikliams

Paskutiniame etape sukurkite dvi skyles PIR jutikliams ir uždėkite dangtį į bulvę. Dabar bulvių siela gyvena bulvėje!

16 žingsnis: bulvių sielos surinkimas

Mes beveik baigėme! Surinkite visus komponentus bulvių sielos apačioje. Įkiškite laidus per akių skyles ir pritvirtinkite jutiklius prie laidų - ir viskas. Laikas nustebinti savo draugus ir artimuosius!

Mes norėtume išgirsti jūsų atsiliepimus apie mūsų projektą:)