Qışqıran Kartof: 16 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Tinkercad Layihələri »

Bu təlimat, hər hansı bir kartofu necə canlandırmağı, canlı danışmağı və qışqırmağı öyrədəcək. Dostlarınızı və ailənizi yemək istəməyən bir tərəvəzlə təəccübləndirmək istəyirdinizsə, kartofun bişirilməkdə nə hiss etdiyini anlamaq istəyirdinizsə, bu layihə sizin üçündür!

İlhamımız Kartof problemi ilə bağlı fikirlərimizi beyin fırtınası edərkən, bütün düşüncələrimizin kartofla nə edəcəyimiz ətrafında dövrə vurduğunu anladıq, amma heç vaxt kartofun hərəkətlərimiz haqqında nə düşünəcəyini düşünmədik. Başqa sözlə, insanlar olaraq özümüzü heç vaxt kartofun yerinə qoymadığımızı və beləliklə də indiyədək heç vaxt kartof təcrübəsini dərk edə bilmədiyimizi başa düşdük. Dərhal bu kartof-insan təcrübəsi boşluğunun böyük bir problem olduğunu başa düşdük və buna görə də hərəkətə keçməyə qərar verdik.

Bu layihə üçün məqsədimiz, bir kartofun içərisinə qoyulduqda, insanların hərəkətlərinə cavab olaraq kartofun insan dilində ünsiyyət qurmasını və bununla da insanla əlaqəli olmasını təmin etmək və kartofu bağlamaq üçün "Kartof Ruhu" adlanan bir elektron cihaz qurmaq idi. insan təcrübəsi boşluğu.

Kartof Ruhu olan bir kartof, infraqırmızı işığı hiss edərək insanı görə bilər və insandan onu tək buraxmasını istəyə bilər. Kartof istəyi yerinə yetirilənə qədər təkrar -təkrar soruşacaq. Bir manyak yoxsul kartofu kəsməyə qərar verərsə, Kartof Ruhu, kəsik hissəsini endüktif bir sensörlə hiss edərək və qorxunc bir səslə ifadə edərək ağrını hiss etməsinə imkan verəcək.

Bu təlimatı yazarkən Dizayn və Konsepsiya hissəsinə çox diqqət yetiririk - bu, oxucunun dizaynımızı və problem həll etmə prosesimizi izləməsinə və konkret qərarların niyə və necə verdiyimizi anlamasına imkan verəcəkdir.

Bu layihənin kodu Açıq Mənbədir- töhfə verə bilərsiniz!

Haqqımızda: Bu layihə iki nəfər tərəfindən edildi, dostum haraldar və mən guusto. Bütün layihə ərzində fiziki olaraq ayrıldıq, bu da özlüyündə çox böyük bir problem idi. Ən çox kredit mütləq haraldarlara aiddir - o, dövrənin dizaynı, dövrə naqilləri, proqramlaşdırma, 3B hissələrin son dizaynı və çapı, montajı və bütün hissələrinin təchizatı (dinamikləri və köhnə bir radionu ayırmaq da daxil olmaqla) üçün məsuliyyət daşıyırdı. arızalar var idi və komponentləri onlayn olaraq yenidən sıralamağa vaxtım yox idi). Töhfəm, kartof və Təlimat hazırlamaq üçün sürətli bir yol taparaq, ilk fikir və anlayış oldu. Əsas dizayn konsepsiyalarını hazırladıq və birlikdə əhəmiyyətli dizayn seçimləri etdik.

Təchizat

Alətlər

• Lehimleme dəmir
• Lehim teli
• 3D printer
• Multimetr

Materiallar

• Orta və ya böyük ölçülü kartof və ya şirin kartof
• Arduino Nano Rev. 3 lehimli sancaqlar ilə
• LJ18 A3-8-Z İndüktif sensor
• (2x) AM312 Micro PIR Motion Detection Sensor
• Kiçik dinamik
• 9V batareya
• Keçid kabelləri

Addım 1: Dizayn və Konsepsiya

Bu layihənin arxasındakı fikir çox sadədir: Kimsə onu kəsmək istəyəndə reaksiya verən və qışqıran bir kartof düşünün. Bu dəqiq görüntü başlanğıc nöqtəmiz idi (Şəkil 1.1). Buradan bu funksionallığın necə tətbiq oluna biləcəyini düşünməyə başladıq. Kartofun içərisində insan varlığını, metal əşyaları hiss edəcək və eyni zamanda səs çıxaracaq bir elektron cihaz lazım idi. (Şəkil 1.2).

Əlavə nəzərdən keçirildikdən sonra, bu cihazın yerinə yetirməli olduğu aşağıdakı məqsədləri hazırladıq:

1. Cihaz, müəyyən hərəkətlərə cavab olaraq danışaraq və qışqıraraq bir kartofu insan kimi göstərməlidir.
2. Cihaz çox kartofa sığacaq qədər kiçik olmalıdır.
3. Cihaz öz-özünə əhatə olunmalı və az hazırlıqlı hər hansı bir kartofa tez bir zamanda daxil edilməlidir.

Təbii ki, bu məqsədlər həll etməli olduğumuz suallarla, daha doğrusu problemlərlə gəldi:

1. İstədiyimiz funksionallığa çatmağın ən sadə və ən sərfəli yolu nədir?
2. Cihazın ölçüsünü necə minimuma endirə bilərik?
3. Kartof hazırlamağı mümkün qədər tez və asan necə edə bilərik?

Növbəti addımlarda bu suallara cavab verəcəyik.

Addım 2: Dizayn və Konsepsiya: İşlevsellik Problemi - Akış Şeması

İşlevsellik problemini həll etmək üçün əvvəlcə cihazın nə etməli olduğunu dəqiq müəyyənləşdirməliyik. Axın cədvəli Kartof Ruhunun məntiqini əks etdirir.

Addım 3: Dizayn və Konsepsiya: İşlevsellik Problemi - Giriş və Çıxış

Bu problemi həll etmək üçün bizə hansı sensorlar lazım olduğunu, sensor məlumatlarının necə işlənəcəyini və necə danışma və qışqırıq yaradacağımızı təyin etməliyik. Aşağıdakı arxitekturadan istifadə etmək qərarına gəldik:

Girişimiz üçün əldə edirik:

İnsan varlığının aşkarlanması: PIR sensorlar. Bədən istiliyi kimi infraqırmızı işığı ölçə bilirlər və buna görə də insan algılaması üçün mükəmməl olarlar. İstifadəsi asandır və geniş yayılmışdır. Bonus olaraq, iki mikro PIR sensoru kartofun gözünə bənzəyir və daha canlı görünür

Kəsilmənin aşkarlanması: İndüktif sensorlar. Bu sensorlar bir maqnit sahəsi yaradır və elektromaqnit induksiyası prinsipindən istifadə edərək qısa müddət ərzində metal cisimləri aşkar edə bilir. Kartofun içindəki belə bir sensor, kartofu kəsən metal bıçağı aşkar edəcək

Çıxışımız üçün bizdə var:

İnsan nitqinin istehsalı: Dinamik. Sadə bir səs siqnalı kifayət etməyəcək, çünki yalnız tezliyi dəyişə bilər və buna görə də insan səsini çıxara bilməz

Bunu və axın cədvəlini nəzərə alaraq, belədir:

Məlumatların işlənməsi: Arduino. Addım 2 -də axın cədvəlində göstərildiyi kimi, dövrəmizin məntiqi çox sadədir və girişlərimizdə heç bir inkişaf etmiş hesablamaya ehtiyacımız yoxdur. Bu o deməkdir ki, RaspBerry Pi -nin işləmə gücünə ehtiyacımız olmayacaq - Arduino kimi müntəzəm bir mikro nəzarətçi ən uyğun gəlir

Beləliklə, istədiyimiz funksiyanı yaratmaq üçün iki PIR sensoru, bir induktiv sensor, dinamik və Arduino ilə öhdəsindən gələ biləcəyimizi gördük.

Addım 4: Dizayn və Konsepsiya: İşlevsellik Problemi - Nitqin Yaratılması və Saxlanması

Bir şey aydın deyil: insan danışığını və qışqırığını necə yaradacağıq? Onları necə oynayacağımızı bilirik, amma onları necə saxlayırıq? İki seçim var:

1. İfadələri və səsləri yazın və SD kartda bəzi səs formatında saxlayın.
2. Mətndən-nitq proqramından istifadə edin və ifadələri mətn formatında saxlayın, sonra anında nitq yaradın.

Birinci seçim istifadə edilə bilən səslər baxımından çox sərbəstlik təqdim etsə də, əlavə bir SD kart modulu ilə əlaqə qurmağı tələb edir. Bu, çoxlu yaddaş tutur və digər üç aktiv sensor olduqda problemlərə yol aça bilər.

Bundan əlavə, əlavə bir modul minimal dizaynın əksinədir. Bu səbəbdən ikinci variantla getdik: Bir sıra İngilis dili sözlər üçün audio kodekləri olan açıq mənbə mətndən nitqə kitabxanası Talkie-dən istifadə etdik. Bu sözlər bir audio fayldan daha az yer tutur, buna görə də heç bir SD kart olmadan çoxlu ifadələri Arduino -da asanlıqla saxlaya bilərik.

Bununla birlikdə çatışmazlıqlar da var: Danışılan sözlər çox qəribə səslənir (Daxil olan video bunu göstərir) və nisbətən az söz var - buna görə də sizə lazım olan bir söz yoxdursa, ifadələr ilə yaradıcı olmağınız lazım ola bilər.

Talkie kitabxanasında bir neçə yüz söz və əlifbanın bütün hərfləri olsa da, qışqırıqlar və qışqırıqlar yoxdur. Belə bir səs -küy salmaq üçün sadəcə mövcud sözlərə baxdıq və bəzi qorxunc səslər çıxarmaq üçün onların kodeklərini dəyişdirdik.

Burada qeyd edilməli olan son şey Talkie -nin yalnız ATMega168 və ya ATMega328 əsaslı Arduinos prosessoru ilə işləməsidir.

Addım 5: Dizayn və Konsepsiya: Ölçü probleminin həlli

Xülasə etmək üçün bir kartofun içinə uyğun bir cihaz yaratmaq istəyirik. Bir kartof nəmdir, buna görə də elektron komponentləri sudan qorumaq üçün cihazımızı əhatə etməliyik. Üstəlik, komponentlərimizi yerində saxlamalı və mümkün olan ən kiçik ölçüdə olmalıdır.

Hansı hissələrə ehtiyacımız olduğunu bildiyimiz üçün onları yığmağın kompakt bir yolu haqqında düşünə bilərik. Ən təsirli və açıq addım doğru Arduino seçməkdir. ATMega328 prosessoruna malik olduğu üçün Talkie kitabxana tələbatını ödəyən kiçik, lakin işləməsi asan və güclü Arduino - Nanonu seçdik. Bu, Arduino UNO ilə müqayisədə çox yer saxlayacaq!

Növbəti addım, bütün komponentləri mümkün qədər sıx şəkildə yığılmış bir cihaz modeli yaratmaqdır. Bu addımı TinkerCAD -da etdik, çünki bu, mövcud elektron komponentlərin düzgün ölçülərində istifadə etməyə və qabığı hazır olduqda dərhal ixrac etməyə və çap etməyə imkan verdi.

İçəri boş kartofa qoyulacaq bir qabıq hazırladıq. Qabıq bir kartofun içərisindəki boşluğu maksimum dərəcədə artırmaq üçün hazırlanmışdır: Üstü əyri olan aşağıdan yuxarıya bənzər bir quruluş, içi boş bir kartofa ən yaxşı uyğun gəlir, düzbucaqlı alt hissəsi isə bütün elektron komponentlər üçün kifayət qədər yer və montaj variantları təmin edir. Qayığa bənzər başlıqdakı əlavə deliklər "göz" və ya sensor yuvaları kimi istifadə etmək üçün istifadə edilmişdir.

Lazım olan hündürlüyü boşluğu azaltmaq üçün endüktif sensor diaqonal olaraq yerləşdirilmişdir. Algılama diapazonu çox qısa olsa da, yerləşdirilməsi düzgün işləməsinə imkan verir: kartofdakı qazıntı yuvarlaq olduğundan, kartof divarının qalınlığı minimaldır, beləliklə induktiv sensorun kənardan metalın daha yaxın aşkarlanmasına imkan verir.

Düzbucaqlı alt hissəni aşağıya qoyduqdan sonra, içərisində gəmiyə bənzər qapağı olan çuxurlu kartof üstünə qoyulur - və indi hər şey təhlükəsizdir, mükəmməl uyğun gəlir və görünmür!

Kapsüllü cihazımızın son ölçüsü təxminən 8.5cm x 6cm x 5.5 sm (uzunluq x en x boy) civarındadır. Bu kiçik kartoflara uyğun gəlmir, amma orta və böyük kartof və şirin kartof yaxşı işləyəcək.

Addım 6: Dizayn və Konsepsiya: Hazırlıq probleminin həlli

Həll ediləcək son problem kartofun hazırlanmasıdır. Bu prosesi mümkün qədər sadə və sadə etmək istədik. İlkin həllimizdə xüsusi bir qazıntı qurğusu istifadə edildi, amma sonradan başa düşdük ki, bu yalnız kartof üçün işləyir, amma şirin kartof üçün deyil - bunlar içərisində çox sərtdir və plastik ekskavatorlar ya kəsmək üçün çox qalındır və ya çox incə olduqda qırılır.

Niyə şirin kartofdan istifadə edirsiniz? Yaxşı, şirin kartoflar əhəmiyyətli dərəcədə böyükdür, buna görə də Kartof Ruhu üçün kifayət qədər böyük bir kartof tapmaqda çətinlik çəkirsinizsə, şirin kartofa nəzər yetirməlisiniz. Beləliklə, ikinci yanaşmamız şirin kartof və ya adi kartof olsun, hər hansı bir kartofu boşaltmaq üçün təsirli bir üsul hazırlamaq idi. Detallar son addımlardan birində sənədləşdirilir.

Addım 7: Dövrün montajı

Arduino Nano'yu elektrik sxemində olduğu kimi bağlayın.

Addım 8: Arduino proqramlaşdırılması

Bu anbarı klonlaşdırın:

Sonra, potato_soul.ino faylını Arduino IDE -də açın. Kod çox yaxşı sənədləşdirilmişdir, buna görə şərhləri oxuyun və oradakı təlimatları izləyin.

Addım 9: Parçaları çap edin

Daxil olan. STL fayllarını çap edin. Yazıcımız hər bir hissəni hazırlamaq üçün 3 saatdan çox vaxt sərf etdi.

Addım 10: Kartofun hazırlanması

İndi hər şey hazırdır, kartof hazırlamaq vaxtıdır! Növbəti addımlar, bu layihə üçün hazırladığımız səmərəli oyma texnikasını təsvir edəcək.

Addım 11: Kartofu Oymaq - Bölgəni İşarələmək

Kartof Ruhunun daxil ediləcəyi bölgəni qeyd edin. Boşalmanız lazım olan bölgə budur.

Addım 12: Kartofu boşaltmaq - Üstünü soymaq və çıxarmaq

İşarələnmiş bölgəni dəridən təmizləyin. Sonra, kartofu düzləşdirmək üçün qabarıq parçanı kəsin.

Addım 13: Kartofu boşaldın - kəsiklər edin və parçaları çıxarın

Kartofu bir neçə dəfə dərin kəsin. Sonra bıçağı daxil edin və bir parça çıxarana qədər silkələyin. Ehtiyatlı olmalısınız, çünki bıçağa çox təzyiq etmək kartofu sındıra bilər. İlk parçadan sonra qalanları asan olacaq.

Parçaları saxlamağı unutmayın! Kəsdiyiniz parçaları atmayın. Eynilə, artıq Kartof Ruhu üçün hazırladığınız bir kartofa ehtiyacınız olmadığı zaman, sadəcə dərisini soyub kəsib bişirə bilərsiniz.

Addım 14: Kartofu Oymaq - Əyri Mükəmməlləşdirmək

İndi kartofun içinə metal bir çəngəl yapışdırın və kartofu daha dərinə boşaltmaq üçün eyni tərpənmə hərəkətini edin. Nəhayət, divarları hamarlaşdırmaq üçün kəskin bir qaşıq istifadə edin.

Addım 15: Kartofun Hazırlanması - Sensorlar üçün Deliklər Açın

Son addım olaraq, PIR sensorlar üçün iki deşik yaradın və qapağı kartofun içinə daxil edin. İndi kartof Ruhu kartofda yaşayır!

Addım 16: Kartof Ruhunun Qurulması

Demək olar ki, bitirdik! Bütün komponentləri Kartof Ruhunun altına yığın. Telləri göz çuxurlarına qoyun və sensorları tellərə bağlayın - vəssalam. Dostlarınızı və ailənizi təəccübləndirməyin vaxtıdır!

Layihəmizlə bağlı fikirlərinizi eşitmək istərdik:)