Uovo interattivo - Reattivo al suono e reattivo ai colpi: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ho realizzato "l'uovo interattivo" come progetto per la scuola, dove dovevamo realizzare un concept e un prototipo. L'uovo risponde a un forte rumore con i versi degli uccelli e se lo colpisci abbastanza forte 3 volte, si apre per alcuni secondi.

È il primo prototipo elettronico interattivo che ho realizzato e poiché ho conoscenze di programmazione di base e nessuna esperienza precedente con la realizzazione di progetti Arduino più complicati, è stata una grande esperienza di apprendimento. Per fare l'uovo ho imparato a usare un laser cutter e ho dovuto imparare molto anche sul dfplayer mini (che non è così difficile, una volta capito cosa stai leggendo e funziona).

Per dare un'idea di quale modulo esatto ho usato, ho incluso collegamenti ai negozi online da cui li ho acquistati.

Forniture

• Arduino Uno
• Sensore sonoro
• Modulo DFPlayer mini/mini lettore MP3
• Scheda microSd Sandisk (max 32 GB) con adattatore SD - Se non si dispone di un lettore di schede SD integrato nel laptop o nel PC, potrebbe essere necessario prendere in prestito un altro PC che ne abbia uno per caricare i file audio o utilizzare/ottenere un lettore di schede che si collega tramite USB
• Piezo/cicalino
• 1 x altoparlante - Un piccolo altoparlante funziona bene e puoi usare praticamente qualsiasi altoparlante se usi una presa jack e alcuni cavi, ma se ne usi uno piccolo potresti aver bisogno di un amplificatore
• 1 x 1 MΩ resistore
• 1 x 1kΩ resistore
• Servo (ho usato un towerpro MG90D Digital) - Tieni presente che un servo digitale potrebbe non funzionare esattamente come quelli analogici (il mio girerà solo di 120 gradi al massimo e sembra essere molto difficile risolverlo)
• Alimentazione esterna (ho usato una a 6 batterie con spina per l'arduino e una a 3 batterie per il servo)
• 5 x cavi jumper maschio femmina (3 per sensore sonoro, 2 per testare il piezo)
• Almeno 15 ponticelli maschi - Se devi saldare i tuoi cavi alla fonte di alimentazione esterna per il servo, assicurati di avere almeno 17 ponticelli maschi
• Una breadboard per i test - (un 400 pin come questo, è il più pratico da usare)
• Perfboard: serve per saldare il circuito finito, ma puoi anche utilizzare la breadboard se vuoi riutilizzare tutte le parti o non puoi saldarle

Passaggio 1: collegamento del circuito

La cosa più importante da tenere a mente quando costruisci il tuo circuito è che stai essenzialmente costruendo due circuiti completamente separati. Uno è collegato al Servo e un altro è collegato agli altri componenti. Con un Servo più piccolo puoi collegarlo direttamente, ma in generale è una buona idea separare il servo dal resto in quanto tende ad assorbire molta corrente.

I componenti sono collegati alla breadboard nel modo mostrato nello schema elettrico. I fili del circuito con il Servo possono essere avvicinati al resto dei componenti, purché non siano collegati al positivo e al negativo dell'altro circuito (quando si saldano tutti i componenti, avvicinandoli l'uno all'altro si risparmia hai un sacco di spazio).

Il resistore da 1 MΩ viene utilizzato in combinazione con Piezo. Il resistore da 1kΩ viene utilizzato con il dfplayer.

Potenziali problemi di connessione

Se in un secondo momento il dfplayer non mostra una luce quando viene attivato, controlla se hai collegato il lato destro del dfplayer.

La luce sul sensore del suono dovrebbe lampeggiare se è stato collegato bene. In caso contrario, ruotare con cautela la vite di sensibilità con un piccolo cacciavite. Se una luce continua a rimanere accesa, girala un po' indietro finché non vedi la luce tremolare in risposta al suono.

Passaggio 2: programmazione di Arduino

Questo è il codice che ho usato per questo progetto.

Una cosa di cui mi rammarico nel mio codice è che non ho potuto sostituire i ritardi nel codice del sensore sonoro e nel codice del servo con qualcos'altro. Questi ritardi fanno in modo che una volta attivato uno dei sensori non accada nient'altro per circa 2 secondi. Un peccato secondo me, ma non sono riuscito a far funzionare un ciclo for, un'istruzione if o un'istruzione con millis. Se hai più tempo e aiuto, ti consiglio di sostituire questi ritardi con qualcos'altro, poiché è molto meglio avere entrambi i sensori che funzionano contemporaneamente ed essere in grado di urlare contro l'uovo quando viene aperto e ottenere una risposta.

Per comprendere ed esplorare le funzioni di dfplayer e capire di più su come funziona, consiglio di dare un'occhiata alla sua documentazione e alla pagina delle specifiche di dfplayer.

Se vuoi usare file audio mp3 di uccelli puoi usare questo sito web, che ha decine di migliaia di file tra cui scegliere.

Consiglio! Dopo aver caricato il codice corretto per il dfplayer, puoi collegare un ponticello maschio a maschio aggiuntivo sul GND sul lato inutilizzato. È possibile utilizzare l'estremità libera per inserire i fori accanto ad essa (IO1 e IO2 come mostrato nella documentazione).

Un rapido tocco su IO1 farà passare il dfplayer al file audio precedente e un tocco lungo abbasserà il volume.

Un rapido tocco su IO2 farà passare il dfplayer al file audio successivo e un tocco lungo aumenterà il volume.

Passaggio 3: costruire l'uovo

Costruire l'uovo era qualcosa che non avevo pianificato del tutto.

Sono inclusi i file che puoi usare per tagliare al laser la scatola e la parte superiore dell'uovo. Fai attenzione che le fessure per la cremagliera siano troppo larghe, mancano delle fessure nella seconda piastra, non ci sono connettori per la parte superiore e la seconda piastra e che senza supporto aggiuntivo la parte superiore si ribalta. Un'altra cosa da tenere a mente che non è inclusa alcuna parte per tenere la cremagliera all'ingranaggio sul servo e nessun supporto. Anche la scatola nei file è molto piccola per contenere tutte le tue parti, è meglio fare una scatola più grande se fai questo progetto (clicca qui per disegnare una scatola e scaricare i suoi file per il taglio laser).

La mia soluzione a questi problemi è stata quella di realizzare manualmente dei rotoli (in alto e in basso) che tengono in posizione la cremagliera e il leader e di aggiungere parti che ne impedissero il ribaltamento. Ho anche fatto dei buchi con un seghetto nella seconda piastra, ho fatto un supporto per il servo (facendo un foro in un pezzo di legno e fissando il servo con alcune viti e la piastra al coperchio con del metallo e delle viti è sufficiente).

Dato che la mia scatola era molto piccola, ho dovuto spingere tutto con molta cura. Tuttavia i miei cavi erano abbastanza corti e quindi ci è voluto un grande sforzo per metterli via, in modo che non si impigliassero nella cremagliera o simili. Prendendo cavi abbastanza lunghi per darti un po' di spazio per adattarsi a tutto è una grande raccomandazione.

Un altro piccolo problema che ho avuto a causa dello spazio è stato che il retro delle mie parti saldate ha toccato il retro in metallo del mio altoparlante e quindi il suono ha iniziato a diventare strano e così via. Se hai un problema di spazio o vuoi mettere la scheda perf con le tue parti saldate contro qualcosa di metallo nella scatola, assicurati di mettere una qualche forma di isolamento tra i due per evitare problemi.

Passaggio 4: decorare/coprire l'uovo

Per completare il progetto assicurati di coprire la parte superiore. Ho improvvisato usando una specie di berretto o cappello bianco che avevamo in giro e ho rimodellato la parte superiore, in modo che si adattasse alla forma della forma tagliata al laser.

Naturalmente ci sono molte altre opzioni e se hai qualcosa come un vecchio peluche di uccello in giro potresti anche mettere un uccello o una figura all'interno da rivelare quando l'uovo si apre.

Una volta che hai fatto tutto questo, assicurati di divertirti e lascia che gli altri provino il tuo lavoro. Dopotutto, un po' di urla contro un uovo non ha mai fatto male a nessuno, specialmente se ti risponde anche felicemente.