Машина для отпугивания Хэллоуина, использующая PIR, 3D-печать тыквы и совместимую с Troll Arduino звуковую панель для розыгрышей / розыгрышей: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Доска Troll создана Патриком Томасом Митчеллом из EngineeringShock Electronics и не так давно была полностью профинансирована на Kickstarter.

Я получил награду на несколько недель раньше, чтобы помочь написать несколько примеров использования и построить библиотеку Arduino, чтобы упростить ее программирование.

Итак, что такое «Тролль» - это совместимая с Arduino (UNO) плата аудио-розыгрышей, на ней есть чип ATMega 328P, кнопка выбора (программируется пользователем), DIP-переключатель (4 переключателя, программируется пользователем) и LDR (Фоторезистор подключен к A0). Он имеет два аудиоразъема, хотя вы можете использовать один для передачи звука - и звуки от The Troll вводятся поверх другого звука. Он также имеет разъем для подключения встроенного динамика и небольшой встроенный усилитель. Рекомендуется внешний динамик с хорошим усилителем.

Также имеется «внешний» триггерный контакт (Digital PIN 9), датчики могут быть подключены для «запуска» звука. (Датчик PIR, датчик звука, концевой выключатель, датчик вибрации, можно использовать практически любой цифровой датчик с одним выходом.)

У нас также есть доступ ко всем аналоговым выводам (от A0 до A5) - A0 используется LDR, это открывает возможность использования устройств I2C.

Есть три способа его питания - батарея 9 В, адаптер переменного тока в постоянный и USB, есть перемычка, которую необходимо установить, если вы используете батарею или разъем адаптера переменного тока.

Есть микросхема AP23582, которая содержит образцы звука.

Микросхема содержит 57 звуков.

Ссылка на Kickstarter (Кампания окончена, но информация здесь хорошая).

Страница проекта EngineeringShock Electronics.

Запасы

Чтобы запрограммировать The Troll, вам понадобится Arduino UNO со съемным чипом - да, мы вынимаем чип из The Troll, вставляем его в Arduino UNO и программируем. - При этом необходимо следить за тем, чтобы не погнуть штифты, и всегда проверять, совпадает ли ключ на микросхеме с ключом на гнезде. (Полукруг на одном конце фишки).

Они поставляются со стандартным наброском от Патрика, но настоящее удовольствие от этого устройства заключается в том, чтобы запрограммировать его так, чтобы он делал то, что вы хотите. Удалить чипы нетрудно, не торопитесь и будьте осторожны - при этом мы не несем ответственности, если вы повредите свой чип или устройства. Делайте это на свой страх и риск.

Оборудование и файлы STL:

Для этого примера вам понадобится 3D-принтер (или доступ к принтеру, который вы можете использовать некоторое время, моя печать заняла более 12 часов). * По желанию вы можете подождать ближе к Хэллоуину и купить пластиковую тыкву, или привидение, или что-то еще.

Вы все еще можете напечатать коробку для доски Troll на 3D-принтере.

Коробка на Thingiverse (это мой дизайн, и я приветствую улучшения).

Хэллоуинская тыква от 3DWP

Я напечатал "HalloweenPumpkinCover" из этого ремикса, я решил не использовать тыкву или сброс этого ремикса, потому что я не был уверен в размере отверстия для датчика PIR, а также в размере кольца неопикселя. использовал. - Это было нормально, потому что «крышка» просто ложилась на мою коробку.

Другие необходимые инструменты:

Вам может понадобиться паяльник (в зависимости от того, какое неопиксельное кольцо вы получите), вам, вероятно, понадобится (или захочется) ступенчатая насадка. Я использовал отвертку с имеющейся у меня битой, но вы можете использовать небольшое сверло.

Возможно, вам понадобится горячий клей или липкая лента на обратной стороне.

Аппаратное обеспечение простое:

Вам нужна доска «Тролль» - честно говоря, я не уверен, будут ли они продаваться за пределами кикстартера - так что вам, возможно, придется связаться с Патриком с его веб-сайта.

Миниатюрный ИК-датчик вроде того, что изображен выше или здесь. Просто пример - сделайте свою домашнюю работу, прежде чем что-либо покупать - возможно, вы сможете найти это дешевле, или на Amazon, или на Aliexpress, если вы предпочитаете эти сайты.

Наконец, вам понадобится неопиксельное кольцо (не менее 12 пикселей), и я бы порекомендовал попробовать его с уже припаянными к нему проводами.

Кольцо с 16 пикселями также должно работать, вы захотите немного изменить код для большего количества пикселей.

Я думаю, что вам будет сложно подогнать что-нибудь побольше.

Шаг 1. 3D-печать ……

На моем Wanhao Duplicator I3 v1 это заняло некоторое время, чтобы распечатать. Модель использовала без опоры. При разрешении 0,1 и заполнении 35%. С натуральной нитью PLA. Печать длилась более 12 часов. Это был один из самых длинных отпечатков, которые я когда-либо делал, и я просто надеялся, что все пойдет не так. Ничего не случилось, и я получил тыкву.

В то время как тыква печатала - я напечатал обложку и сделал еще несколько мелких вещей для другого проекта, используя Wanhao Duplicator I3 plus - печать обложки была с разрешением 0,1 и заполнением 35% с использованием серой нити PLA., и печатался намного быстрее.

Нечего делать, кроме как ждать….

Шаг 2: Пока мы ждем….. (Программное обеспечение)

Выше приведены некоторые тесты после того, как я дождался завершения печати. - Там просто Arduino UNO с кольцом Neopixel Ring (12 светодиодов) внутри. На данный момент я не делал никаких отверстий для PIR или чего-то еще.

Было больше похоже на то, будут ли 12 пикселей освещать тыкву, и какие «анимации» я мог бы получить от этого. Используемый эскиз был просто эскизом Adafruit.

Оранжевый, пурпурный и желтый тоже мне нравились … Белый мне тоже понравился.

Итак, на этом этапе я приступил к работе над эскизом, который использовал бы доску Тролля и PIR.

Как я уже сказал, я работал над созданием некоторых примеров и созданием библиотеки Arduino для платы, поэтому я адаптировал один из созданных мной примеров. И поднял код из примера Adafruit.

Моя библиотека - и код можно найти здесь. Библиотеку можно установить через диспетчер библиотек Arduino.

Пример для этого проекта называется «TheTroll_SpookyArray_v2» и находится в папке с примерами.

Вам также понадобится библиотека Adafruit Neopixel, которую можно установить через диспетчер библиотек, если у вас ее нет.

У меня есть несколько видеороликов об использовании библиотеки TheTroll и пример того, как внешние триггеры работают с моей библиотекой.

Видео с внешнего триггера, Введение в доску TheTroll (немного длинно), Тролль с маленьким говорящим человеком (LBT - это доска для речи, также сделанная Патриком, которая использует тот же аудиочип) - Red Alert !, использование DIP-переключателей и, наконец, Этот проект - The Troll Arduino Audio Pranker Halloween Project (Видео)

Одной из сложных задач было запустить светодиодную анимацию во время воспроизведения звука, настроив библиотеку так, чтобы звук не задерживался, и, используя ту же идею, что и в примере Blink без задержки, я смог (более или менее) анимация продолжалась при воспроизведении звука. - Тайминги все еще немного сбиты (а в некоторых случаях сильно), но я над этим работаю.

Это было сделано в строках 154–161 с использованием комбинации do while и снова в строках 170 и 183. Разница между примером мигания без задержки и этим заключается в том, что я использую время и смотрю, остается ли миллис - previousMillis. меньше длины звука. Если мигание без задержки сравнивается, чтобы увидеть, прошло ли больше времени, с помощью оператора IF

Я использую DIP-переключатель 4, чтобы установить, каким должно быть сравнение при срабатывании триггера. В этом случае выходной сигнал датчика PIR становится ВЫСОКИМ, если он отключен, остается ВЫСОКИМ еще некоторое время и переходит в НИЗКИЙ.

Итак, в строке 74-76 скажем, проверьте двухпозиционный переключатель (установите триггер на ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ), проверьте PIN9 (внешний контакт триггера) на значение триггера - если он имеет ВЫСОКИЙ уровень - установите флаг.

Строки с 79 по 111 говорят - если установлен флаг для выбора полуслучайного цвета и анимации (цвета могут быть изменены, если вам не нравится мой выбор здесь). Это делается с помощью корпуса переключателя, который является быстрым способ сделать кучу операторов IF.

В библиотеке я предоставляю способ чтения DIP-переключателя, который возвращает число от 0 до 15, я также предоставляю способ просто прочитать один DIP-переключатель из вашего основного эскиза, пример этого находится в строке 124 - Выходные данные для DIP-переключателей переходит в НИЗКОЕ положение, если они находятся в положении ВКЛ., в противном случае - в ВЫСОКОМ состоянии (в положении ВЫКЛЮЧЕНО). В строке 124 говорится, что если SW4 (переключатель 4) включен, установите триггер в ВЫСОКИЙ уровень.

Строки 130–137 будут воспроизводить звук из фонотеки. Каждый вызов состоит из местоположения звука на чипе и продолжительности задержки, которую нужно использовать. Эта функция в настоящее время является функцией блокировки, что означает, что все остальное останавливается во время воспроизведения звука. Чтобы преодолеть это, я установил время ожидания равным нулю и позволил функциям neopixel обрабатывать задержку.

Строка 57 - это набор звуков, которые мы хотим использовать в тыкве - я выбрал 13 «жутких» или «хэллоуинских» звуков. Можно было добавить больше или эти звуки можно было заменить на что-нибудь другое. (В звуковой библиотеке 58 звуков, так что это лишь небольшая часть из них). Это случайные звуки при срабатывании, поэтому, если вы добавите больше, вы захотите изменить строку 133, которая выбирает случайный звук для воспроизведения. Каждое «имя» звукового клипа состоит из ячейки памяти звука на микросхеме и значения задержки.

Я думаю, что это все, что касается программного обеспечения, есть и другие примеры, включенные в библиотеку Arduino для платы Troll. Не стесняйтесь исследовать, изменять и делиться:-)

Шаг 3: Сборка…

После того, как принтер был готов, я начал тестировать, чтобы убедиться, что неопиксели будут работать и будут достаточно яркими.

Затем я взял вращающийся инструмент с небольшим сверлом и просверлил небольшое отверстие между проушинами в качестве пилотного отверстия для ступенчатого сверла. Я просто использовал ступенчатую насадку с ручной отверткой, время от времени останавливаясь, чтобы посмотреть, подойдет ли датчик PIR. Я хотел, чтобы он был плотным, и не использовал никакой клей или что-нибудь в этом роде. Так что, в основном, при необходимости его можно вытолкнуть обратно.

В то время я также проделал отверстие на задней стороне (используя вращающийся инструмент и сверло), где я планировал вывести провода - и я сделал это для некоторых демонстраций / испытаний, но в конечном итоге я наверное не стоило проделывать дырку - потому что я решил распечатать обложку с другой тыквы и использовать ее.

Так что для крышки я также использовал ступенчатую насадку и проделал отверстие большего размера для пропуска провода, хотя я немного проделал отверстие, чтобы попытаться уберечь их от неопикселей.

Используя липкую липкую ленту, я приклеил кольцо из неопикселя вниз и с помощью небольшого количества суперклея (совсем немного - на случай, если я по какой-то причине захочу вернуться внутрь) приклеил крышку к нижней части тыквы.

Мои провода достаточно длинные, и теперь у тыквы есть основание, на котором можно сесть, основание затем садится на коробку, которую я спроектировал - (она просто сидит на коробке, не удерживаясь ничем - так что да, кто-то может подойти и постучать это закончилось)

И это все… Я бы сказал, что это была быстрая сборка, но мне пришлось ждать 3D-принтера - так что на самом деле это было довольно медленно…..:-)

Шаг 4. Дополнительные изображения…

Просто потому, что я сделал много снимков…. Вот еще несколько….

Спасибо за чтение, надеюсь, вам понравится этот проект, и вы получите от него какую-то пользу.

Шаг 5: Было предложено нарисовать глаза и рот…

Другой сторонник правления The Troll предложил нарисовать глаза и рот….

Звучит достаточно просто, но оба являются своего рода скрытыми слоями внутри отпечатка - но выполнимо … просто займет немного времени.

Я нашел ручку для краски непрозрачного черного цвета - там написано, что она перманентная, но не указано, какой тип краски в ней… Я купил среднюю точку, но, вероятно, должен был получить точную точку - все же результаты оказались удовлетворительными.

А вот несколько картинок…..