Assistente di lingua inglese Arduino: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Introduzione:

Sono uno studente universitario che lavora verso il mio Master in Educazione con un focus sull'integrazione tecnologica. Attualmente insegno musica e ho trascorso buona parte di questo semestre imparando a usare Arduino per progetti legati alla musica. Per il mio progetto finale, volevo provare qualcosa che potesse essere utilizzato al di fuori dell'aula di musica. Ho parlato con l'insegnante ELL della mia scuola che lavora con l'asilo e ha discusso della necessità di rafforzare il vocabolario, quindi ho voluto creare un assistente linguistico.

Utilizzando i concetti di Fruit + Electronics = Piano (2016) e Fun with Talking Arduino (n.d.), sono stato in grado di creare questo dispositivo che potrebbe essere utilizzato per rafforzare o valutare la comprensione di uno studente delle parole e delle frasi del vocabolario. Questo progetto utilizza sei sensori tattili capacitivi. Quando il sensore e il suolo vengono toccati, il dispositivo pronuncerà la parola o la frase assegnata a quel sensore. Lo schizzo ha tre funzioni disponibili per consentire all'utente l'opportunità di passare facilmente da un set di vocabolario a un altro. Ho anche incluso stampe che possono essere posizionate sulla parte superiore del dispositivo per facilità d'uso. Guarda il video per vedere una descrizione più approfondita del prodotto!

L'unità è alloggiata all'interno di una scatola da scarpe rovesciata. L'Arduino è montato sul coperchio interno della scatola e la "parte superiore" dell'unità è la parte inferiore della scatola da scarpe. Ho praticato dei fori nella "parte superiore" dell'unità e uno sul lato per il cablaggio degli altoparlanti e del cavo USB. Qualsiasi nastro adesivo in più che potresti vedere serve solo a coprire il marchio della scarpa.

Livello di abilità: Intermedio, poiché il talkie deve essere scaricato e adattato alle esigenze del dispositivo.

Riferimenti:

Frutta + Elettronica = Pianoforte. (2016). Estratto da

Divertiti a parlare con Arduino. (ns.). Estratto da

Fase 1: Materiali:

Componenti Arduino:

1 cavo Arduino Uno / USB

1 tagliere

6 resistori da 1 Mega Ohm

2 altoparlanti (ho usato 2 altoparlanti da 8 Ohm, 2 Watt)

2 amplificatori (ho usato 2 moduli LM386)

19 Cavi maschio - femmina

14 Cavi Maschio - Maschio (varie lunghezze)

Utensili:

7 puntine da disegno (devono essere tutte in metallo, quelle verniciate non sembrano funzionare altrettanto bene)

1 scatola da scarpe (per il caso)

4 graffette per carta patinata (per montare Arduino negli appunti, opzionale)

3 pezzi di carta e stampante a colori per stampare pagine di presentazione

Nastro biadesivo (opzionale)

Nastro adesivo

Cacciavite piccolo (ho usato un cacciavite per occhiali, ma va bene anche una testa a croce)

Passaggio 2: schematico

Ecco lo schema del dispositivo. Ho usato Tinkercad per creare lo schema di base, quindi ho regolato l'immagine per compensare i dispositivi che non erano nel menu Tinkercad. Ho aggiunto un secondo filo maschio-femmina a ciascuna connessione dall'Arduino all'amplificatore, che mi ha permesso di aprire e chiudere la scatola per effettuare le altre connessioni.

Raccomandazione: non spingere la puntina da disegno nell'estremità femmina del filo finché non si effettuano i collegamenti finali attraverso la scatola da scarpe. Le puntine da disegno allungheranno le connessioni sull'estremità femmina del cavo, causando una connessione ridotta se rimosse e reinstallate. Ho finito per canalizzare i fili all'interno della scatola durante l'installazione finale per compensare l'allungamento degli ingressi dopo aver testato l'unità.

Riferimenti:

Tinkercad. (2019). Estratto da

Passaggio 3: Passaggio 1: preparare la superficie di lavoro (opzionale)

Non voglio che il mio Arduino si muova durante il trasporto, quindi ho deciso di montare il mio sul coperchio interno della scatola da scarpe. Usando i fori per le viti su Arduino Uno, ho segnato il coperchio della scatola da scarpe e ho praticato dei fori attraverso di esso. Ho svolto la parte esterna delle graffette (vedi diagramma 1) e le ho spinte attraverso i fori dall'esterno del coperchio della scatola, quindi ho usato del nastro adesivo per tenerle in posizione (vedi diagramma 2).

Dopo aver capovolto il coperchio della scatola (all'interno della scatola), ho posizionato con cura le graffette attraverso i fori delle viti sull'Arduino e ho piegato le graffette verso il basso (vedi diagramma 3) e le ho fissate con del nastro adesivo in posizione. Infine, utilizzando del nastro biadesivo, ho montato la breadboard sul coperchio della scatola (vedi schema 4).

Anche in questo caso, questo passaggio è facoltativo, ma per me ho trovato che l'unità viaggiasse meglio una volta montata. I fili avevano meno probabilità di scollegarsi.

Passaggio 4: Passaggio 2: collegare gli altoparlanti

Qui è dove prenderei in considerazione di cambiare il mio piano. Ho usato gli altoparlanti che ho, ma in futuro li sostituirei con altoparlanti di migliore qualità con fili più lunghi (parola saggia, non risparmiare sugli altoparlanti). Il dispositivo suona molto meglio quando ho messo gli altoparlanti all'esterno, ma gli amplificatori erano appesi, il che ha causato la disconnessione dei cavi. Quindi, per il mio momento "Make it work" di Tim Gunn, ho aggiunto un cavo maschio a femmina in più a ciascuno dei cavi di connessione degli altoparlanti, li ho infilati attraverso un foro che ho praticato nella parte superiore dell'unità e ho infilato i cavi prima di collegarli all'amplificatore.

Sull'amplificatore sono presenti quattro pin contrassegnati con "GND", "GND", "IN" e "VDD". Collegare le estremità femmina dei fili al primo pin "GND" (ho usato il blu), il pin "IN" (ho usato il rosso) e il pin "VDD" (ho usato l'arancione). Ripetere il processo con l'altro altoparlante.

Collegare l'estremità maschio dei fili alla breadboard e Arduino - GND (blu) alla barra negativa sulla breadboard, IN (rosso) ai pin 3 e 11 di Arduino e VDD (arancione) alla barra positiva sulla breadboard.

Sull'amplificatore, allentare le due viti contrassegnate con "GND" e "OUT". Inserire il cavo dell'altoparlante nero in "GND" e il cavo dell'altoparlante rosso in "OUT" e serrare le viti. Quindi li ho incollati con del nastro adesivo all'esterno dell'unità.

Passaggio 5: Passaggio 3: cablaggio "Analogico"

Dal tuo Arduino, collega un cavo maschio a maschio in ciascuno dei pin (A0 - A5). Collega l'altra estremità alla breadboard (schema 1 - le ho posizionate a cinque file di distanza per una migliore visualizzazione poiché tutti i colori dei miei fili non corrispondono).

Utilizzare i resistori da 1 Mega Ohm per attraversare la scheda (un'estremità su ciascun lato della linea centrale), lasciando spazio per il filo del sensore da inserire tra il filo e il resistore (schema 2 - sono passato dalla colonna e alla colonna h).

Utilizzando un altro set di cavi maschio-maschio, collegare le file di resistori (colonna j) alla striscia positiva (schema 3).

Collega un filo dalla striscia positiva al pin 5V sull'Arduino e un filo dalla striscia negativa al pin GND sull'Arduino (lo schema 4 mostra tutti i cablaggi, inclusi gli altoparlanti).

Infine, collegare un filo maschio-femmina tra il filo iniziale (all'ingresso analogico) e il resistore (schema 5).

Passaggio 6: Passaggio 4: lo schizzo

Prima di eseguire lo sketch, dovrai scaricare Talkie da GitHub. Al termine del download, sarà necessario aprire la cartella "going-digital-Talkie-7f57628". Apri la cartella chiamata "Talkie", vai alla cartella chiamata "Esempi", quindi la cartella contrassegnata con "Vocab_US_TI99", quindi apri "Vocab_US_TI99.ino". Si aprirà la libreria in cui è possibile regolare le parole che si desidera utilizzare.

(Informazioni sulla libreria Talkie// Copyright 2011 Peter Knight// Questo codice è rilasciato sotto licenza GPLv2. // Le seguenti frasi sono derivate da quelle incorporate nell'add-on Texas Instruments TI99/4A Speech System del 1979. Una voce maschile profonda con un accento del sud degli Stati Uniti.)

La libreria è troppo grande per essere eseguita su Arduino, quindi consigliano di attivare solo le parole che utilizzerai nel tuo schizzo. Per attivare una parola, eliminare // prima della parola che si desidera attivare (es. uint8_t spAM). Per disattivare è sufficiente aggiungere il // back prima della parola che non si desidera utilizzare (es. //uint8_t spANSWER).

Ecco l'elenco delle parole che dovrai attivare per questo sketch: Am, Black, Blue, Bottom, Come, Do, Green, Help, I, In, Is, K, Left, Me, O, Out, Play, Please, Rosso, Destra, Lato, Scusa, Stop, Quello, In Alto, Vuoi, Bene, Bianco, Giallo, Tu, Tuo.

Quindi, aggiungi questo schizzo al tuo editor Arduino. Ho usato il download di Arduino invece dell'editor web per questo schizzo a causa del download della libreria Talkie.

Ci sono tre funzioni in questo schizzo (casa, colore, maniere), ognuna contenente il proprio set di parole del vocabolario. Per attivare una funzione, cancella semplicemente i due // prima del nome della funzione. Non dimenticare di disattivare le altre due funzioni aggiungendo // prima dei nomi delle funzioni. In questo modo disattiverai la funzione trasformandola in un commento. Guarda l'immagine sopra o guarda come cambiare le funzioni sul video dimostrativo all'inizio dell'istruzione.

Lo schizzo utilizza il tocco capacitivo, trattando le puntine da disegno come sensori. Toccando il sensore e il suolo consente al tuo corpo di completare il circuito, facendo parlare il dispositivo utilizzando analogRead e voice.say.

Riferimenti:

Talkie. (ns.). Estratto da

Passaggio 7: Passaggio 5: ritocchi finali

Ho praticato un foro sul lato della scatola per il cavo USB, ho inserito il cavo nell'Arduino, quindi ho fatto passare il cavo rimanente attraverso il foro, che verrà inserito nel computer quando sarà pronto per l'uso.

Ho allegato le stampe per le lezioni di vocabolario trattate nello schizzo. Sentiti libero di stamparli (se possibile a colori) o di crearne di tuoi. Ritaglia i cerchi su ogni pagina, quindi posiziona il foglio sopra la scatola. Centrare le puntine da disegno in ciascun foro quindi, tenendo la scatola aperta, attaccare le estremità femmina del filo alla puntina da disegno appropriata.

Modifica lo schizzo per la funzione che desideri utilizzare, posiziona il foglio appropriato sulla scatola allineandolo alle puntine da disegno, collega il cavo USB al computer, carica lo schizzo sul tuo Arduino e divertiti!