Интерактивное яйцо - звуковая реакция и детонация: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Я сделал «Интерактивное яйцо» как школьный проект, где нам нужно было сделать концепт и прототип. Яйцо реагирует на громкий шум птичьим звуком, и если вы достаточно сильно постучите по нему 3 раза, оно откроется на несколько секунд.

Это первый электронный интерактивный прототип, который я сделал, и, поскольку у меня есть очень базовые знания в области программирования и нет предыдущего опыта создания более сложных проектов Arduino, это был отличный опыт обучения. Чтобы сделать яйцо, я научился использовать лазерный резак, а также должен был много узнать о dfplayer mini (что не так уж сложно, если вы понимаете, что читаете, и он работает).

Чтобы понять, какой именно модуль я использовал, я включил ссылки на интернет-магазины, в которых я их купил.

Запасы

• Ардуино Уно
• Звуковой датчик
• Модуль DFPlayer mini / Mini MP3 Player
• Карта Sandisk microSd (макс. 32 ГБ) с адаптером SD - если у вас нет встроенного устройства чтения SD-карт на вашем ноутбуке или ПК, вам может потребоваться одолжить другой компьютер, на котором есть один, чтобы загрузить вам звуковые файлы, или использовать / получить устройство чтения карт, которое подключается через USB
• Пьезо / зуммер
• 1 динамик - небольшой динамик работает нормально, и вы можете использовать практически любой динамик, если используете разъем и несколько проводов, но если вы используете крошечный, вам может понадобиться усилитель
• 1 резистор 1 МОм
• 1 резистор 1 кОм
• Сервопривод (я использовал Towerpro MG90D Digital) - имейте в виду, что цифровой сервопривод может не работать точно так же, как аналоговый (мой будет поворачиваться только на 120 градусов на максимуме, и это, кажется, очень сложно исправить)
• Внешний источник питания (я использовал 6 батарейный блок с вилкой для Arduino и трехбатарейный для сервопривода)
• 5 штекерных соединительных кабелей (3 для звукового датчика, 2 для тестирования пьезо)
• Не менее 15 штыревых перемычек - если вам нужно припаять собственные провода к внешнему источнику питания для сервопривода, убедитесь, что у вас есть как минимум 17 штыревых перемычек.
• Макетная плата для тестирования - (лучше всего использовать вывод на 400 контактов, такой как этот)
• Perfboard - это для пайки вашей готовой схемы, но вы также можете использовать макетную плату, если хотите повторно использовать все свои детали или не можете их припаять.

Шаг 1: Подключение цепи

Самая важная вещь, о которой следует помнить при построении вашей схемы, это то, что вы, по сути, строите две полностью отдельные схемы. Один подключен к сервоприводу, а другой - к другим компонентам. С меньшим сервоприводом вы можете подключить его напрямую, но в целом лучше отделить сервопривод от остальных, поскольку он имеет тенденцию потреблять много тока.

Компоненты подключаются к макетной плате, как показано на принципиальной схеме. Провода схемы с сервоприводом можно переместить ближе к остальным компонентам, если они не подключены к положительному или отрицательному полюсу другой схемы (когда вы паяете все компоненты, их перемещение ближе друг к другу сэкономит вам много места).

Резистор 1 МОм используется в сочетании с пьезо. Резистор 1 кОм используется с dfplayer.

Возможные проблемы с подключением

Если позже dfplayer не загорается при запуске, проверьте, подключили ли вы правую часть dfplayer.

Индикатор на звуковом датчике должен мигать, если он подключен правильно. В противном случае осторожно поверните винт чувствительности небольшой отверткой. Если свет продолжает гореть, поверните его немного назад, пока не увидите, что свет мигает в ответ на звук.

Шаг 2: программирование Arduino

Это код, который я использовал для этого проекта.

Одна вещь, о которой я сожалею в своем коде, заключается в том, что я не мог заменить задержки в коде звукового датчика и сервокоде чем-то еще. Эти задержки делают так, что как только вы активируете один из датчиков, в течение примерно 2 секунд ничего больше не произойдет. На мой взгляд, позор, но я не мог заставить работать цикл for, if-statement или statement с millis. Если у вас есть больше времени и помощи, я рекомендую заменить эти задержки чем-то другим, так как гораздо лучше, чтобы оба датчика работали одновременно и иметь возможность кричать на яйцо, когда оно открывается, и получать ответ.

Чтобы понять и изучить функции dfplayer и понять, как он работает, я рекомендую взглянуть на его документацию и страницу спецификаций dfplayer.

Если вы хотите использовать звуковые файлы птиц в формате mp3, вы можете использовать этот веб-сайт, на котором есть десятки тысяч файлов на выбор.

Кончик! После того, как вы загрузили правильный код для dfplayer, вы можете подключить дополнительную перемычку «папа к вилке» на GND на неиспользуемой стороне. Вы можете использовать свободный конец, чтобы врезаться в отверстия рядом с ним (IO1 и IO2, как показано в документации).

Быстрое нажатие на IO1 заставит dfplayer перейти к предыдущему звуковому файлу, а долгое нажатие снизит громкость.

Быстрое нажатие на IO2 заставит dfplayer перейти к следующему звуковому файлу, а долгое нажатие увеличит громкость.

Шаг 3: создание яйца

Я не совсем планировал построить яйцо.

В комплекте есть файлы, которые можно использовать для лазерной резки коробки и верхней части яйца. Обратите внимание на то, чтобы прорези для зубчатой рейки были слишком широкими, во второй пластине нет прорезей, нет разъемов для верхней и второй пластин и что без дополнительной поддержки верхняя часть опрокидывается. Еще одна вещь, которую следует иметь в виду, в комплекте нет детали, чтобы удерживать зубчатую рейку на шестерне на сервоприводе, и нет держателя. Также коробка в файлах очень мала, чтобы содержать все ваши детали, лучше сделать коробку побольше, если вы делаете этот проект (щелкните здесь, чтобы спроектировать коробку и загрузить ее файлы для лазерной резки).

Мое решение этих проблем заключалось в том, чтобы вручную изготовить валки (сверху и снизу), которые удерживают зубчатую рейку и ведущую рейку на месте, и добавить детали, предотвращающие ее опрокидывание. Я также вырезал отверстия небольшой пилой во второй пластине, сделал держатель для сервопривода (достаточно проделать отверстие в дереве и прикрепить сервопривод несколькими винтами и пластину к крышке с помощью металла и винтов).

Поскольку моя коробка была очень маленькой, мне пришлось с большой осторожностью все толкать. Однако мои провода были довольно короткими, и поэтому нужно было приложить много усилий, чтобы их убрать, чтобы они не зацепились за зубчатую рейку или что-то подобное. Большая рекомендация - взять с собой провода достаточной длины, чтобы можно было разместить все необходимое.

Еще одна небольшая проблема, с которой я столкнулся из-за места, заключалась в том, что задняя часть моих припаянных деталей касалась металлической задней части моего динамика, и поэтому звук стал странным и т. Если у вас возникли проблемы с пространством или вы хотите приставить перфорационную плату с припаянными деталями к чему-то металлическому в коробке, убедитесь, что между ними установлена какая-то изоляция, чтобы предотвратить проблемы.

Шаг 4: украсить / прикрыть свое яйцо

Чтобы завершить проект, не забудьте закрыть верхнюю часть. Я импровизировал, используя белую шапку или шляпу, которые у нас лежали, и изменил форму верха, чтобы он соответствовал форме вырезанной лазером формы.

Конечно, есть много других вариантов, и если у вас есть что-то вроде старой плюшевой птицы, вы также можете поместить внутрь птицу или фигурку, чтобы их можно было увидеть, когда яйцо откроется.

После того, как вы все это сделаете, просто наслаждайтесь и позвольте другим попробовать вашу работу. В конце концов, крик о яйцо никому не повредит, особенно если он даже с радостью ответит вам в твиттере.