Rilevatore di livello della macchina della Coca-Cola - Ora con la voce!: 6 passaggi (con immagini)

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

Questo progetto è un remix del mio rilevatore di livelli di lattine di Coke Machine, (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) con nuovi sensori e l'aggiunta del suono parlato!

Dopo aver realizzato il mio primo rilevatore di livello, ho aggiunto un cicalino piezoelettrico per dare un feedback udibile ai non vedenti. Ha funzionato, ma era una specie di, meh… Cosa significava ogni suono particolare? Aveva bisogno di spiegazioni, quindi non era troppo pratica come soluzione. L'ho lasciato e sono andato a fare altre cose.

Recentemente, ho realizzato alcune torrette per portali che utilizzavano il lettore DFPlayer Mini MP3 (o MP3-TF-16P). Quel progetto ha funzionato abbastanza bene e un giorno, quando ho tirato fuori una bevanda dalla mia macchina della Coca Cola, mi sono reso conto: potevo usare il chip DFPlayer con un altoparlante e finalmente ottenere la soluzione che inizialmente volevo aiutare i non vedenti! Farebbe quello che faceva in origine, ma ora PARLerebbe anche il livello nella macchina!

Volevo anche usare i sensori VL53LOX per cambiare le cose. Sapevo che usavano il bus I2C e usavano tutti lo stesso indirizzo, quindi è stata un'ulteriore sfida usarne 2, insieme allo schermo LCD sullo stesso bus.

Quindi ora, questa versione fornisce lo stesso display grafico quando ti avvicini alla macchina, ma quando ti avvicini un po ', ti dirà anche quante lattine sono rimaste! L'ho impostato in questo modo con una distanza di conversazione relativamente breve per evitare fastidiosi viaggi quando lavoro intorno alla macchina.

Nella mia mente, questa è una piattaforma economica per fornire informazioni udibili da vari sensori. C'è molto più spazio nella scatola e sul Nano per altri input sensoriali. Ora si tratta solo di inventare altre applicazioni!

Passaggio 1: parti stampate

Il design fisico della scatola è praticamente lo stesso del design precedente, ma ho dovuto spostare le cose per includere il chip DFPlayer e l'altoparlante da 4 cm utilizzato nel progetto Turret.

I componenti sono stampati allo stesso modo della mia build precedente, con il frontalino rosso/bianco stampato utilizzando il sito Web di stampa multi colore Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Non so ancora se questa inclusione di gcode funzionerà su altre stampanti senza i componenti aggiuntivi multicolori, ma mi piace il risultato!

Le dimensioni sono le stesse della build precedente, il che significa che puoi scambiare le parti stampate (piastra frontale e supporto del sensore) e utilizzare qualsiasi combinazione di sensori desideri: HC-SR04 o VL53LOX. La differenza starà nel codice!

La parte superiore e quella inferiore mostrate qui funzionano insieme, quindi non sono intercambiabili con il vecchio design.

Passaggio 2: elettronica

Ecco un elenco delle parti interne di questa build:

• Arduino Nano
• Kuman OLED IIC giallo blu a 4 pin da 0,96 pollici (SSD 1306 o simile).
• VL53LOX (qtà: 2 per questa versione)
• connettore generico per montaggio a pannello con presa CC da 5,5 mm x 2,1 mm (vedi immagine)
• Altoparlante da 4 cm, 4 Ohm, 3 Watt (codice n. CLT1026 o EK1794 su Amazon)
• Lettore DFPlayer Mini MP3 (o MP3-TF-16P)
• Un po' di cablaggio

Il connettore a spina 2.1 è opzionale, in quanto l'unità è cablata in modo da poter essere alimentata tramite il Nano.

Dato l'assorbimento di potenza per l'altoparlante e altri componenti, è necessario un buon alimentatore ora rispetto al progetto precedente.

Passaggio 3: cablaggio

La maggior parte delle connessioni sono saldate insieme direttamente con il filo. Le aree che richiedono connessioni multiple sono le alimentazioni a 5V e le connessioni GND ai sensori e ai dispositivi del Nano. Lo stesso vale per il bus I2C per i sensori e lo schermo LCD. Li ho saldati insieme e ho usato della pellicola termoretraibile per tenerlo un po' in ordine e per evitare cortocircuiti.

Mi piace pre-cablare i singoli componenti, quindi effettuare i collegamenti tra loro e al Nano. Alla fine, ho effettuato alcune connessioni utilizzando connettori plug-in, come per lo schermo LCD. Significa che posso sostituirli facilmente se si bruciano, ma dal momento che il display si accende solo quando qualcuno è davanti, dovrebbe volerci molto tempo.

Passaggio 4: assemblaggio meccanico

Questo dispositivo è progettato per essere assemblato senza elementi di fissaggio. I piccoli pennini o spilli sul coperchio superiore sono delicati e potrebbero rompersi. L'ho progettato in questo modo in modo da poterli perforare e utilizzare viti da 2 mm o simili se lo si desidera. Aggiungo la copertura solo una volta che ho finito e non ho dovuto ricorrere alle viti (anche se ho rotto alcuni perni di posizionamento) poiché i ganci di bloccaggio fanno il loro lavoro.

Il coperchio superiore con ganci è progettato in modo tale da schiacciare leggermente i lati inferiori dove i ganci si agganciano alla piastra inferiore per sganciarli e rimuovere il coperchio. Per rendere questo più facile, potresti praticare un po' i fori dove entrano i perni. Ciò renderebbe più facile il montaggio/smontaggio.

Il nano e il DFPlayer scatteranno in posizione abbastanza facilmente. Il connettore di alimentazione viene inserito e il dado lo blocca in posizione. L'altoparlante si infila semplicemente nel supporto stampato. Il VL53LOX viene inserito a pressione nel coperchio e nel supporto del sensore separato. Una volta premuti, non si muovono. (non dimenticare in che direzione deve puntare il sensore e non dimenticare di rimuovere la piccola pellicola di plastica sul sensore prima dell'installazione!) Lo stesso vale per lo schermo LCD, ma potrebbe essere necessario un po' di ritocco se le dimensioni del PCB del fornitore sono un po' diversi da quelli che uso io. (Ho provato alcuni che hanno dimensioni leggermente diverse.) Potrei aggiungere una versione che utilizzerà 2 viti e un cinturino come ho fatto con il mio controller Master Turret.

Passaggio 5: codice

Il codice è iniziato come dalla mia prima build, ma poi è stato modificato. Uso le stesse librerie per lo schermo LCD, ma avevo bisogno di incorporare le librerie VL53LOX e DFPlayer. Inizialmente ho provato la libreria Adafruit per i sensori VL53LOX, ma hanno consumato TUTTA la memoria sul Nano prima che potessi finire il mio codice! Ho dovuto abbandonare quella libreria e andare con qualcosa che consumava meno memoria. Le librerie risultanti utilizzate sono molto più snelle e lasciano spazio a più sensori! Un risultato molto migliore.

Ho provato a rompere e commentare il codice dove ha senso, quindi spero che dovrebbe essere abbastanza evidente su cosa sta succedendo lì dentro. Come al solito, questo progetto ha richiesto un po' di ricerca per capire come far fare alle librerie ciò che volevo. Quando cerco risposte, trovo che i risultati della ricerca siano principalmente i problemi che le persone stanno avendo e non esempi di soluzioni ai loro problemi. Spero che troverai questi esempi utili. Ne ho inclusi alcuni come commenti nel codice.

I suoni che uso sono allegati come file zip. Sono solo registrazioni di me che dico "Hai…" [numero di lattine] "rimanenti". I file vengono utilizzati allo stesso modo dei miei progetti precedenti, con i file salvati come 0001.mp3, 0002.mp3, ecc. In questo caso 0001 è solo una lettura del numero "uno" che corrisponde al numero letto ad alta voce.

Ho iniziato a cercare file audio di buona qualità di qualcuno che leggeva da 1 a 30, ma quelli buoni che ho trovato erano dietro paywall e simili, quindi ho appena preso un vecchio microfono, l'ho collegato e mi sono registrato contando. Poi li ho tagliati e salvati come mp3 usando Audacity. Abbastanza semplice per fare una soluzione semplice. Il divertimento sta nell'incorporare altre registrazioni o suoni! Divertiti qui!

Passaggio 6: considerazioni finali

Questa è stata una riprogettazione piuttosto veloce, dal momento che è nata dal retro del progetto Portal Turret, e ho mantenuto molto dal design originale. Sebbene originariamente creato per tenere sotto controllo la mia scorta di bevande, spero che questa semplice scatola possa essere utilizzata per altri scopi in cui sono necessarie informazioni sensoriali, visualizzate o parlate.

Fammi sapere se ti vengono in mente altri usi per questa semplice piattaforma!