Urządzenie ASS (antyspołeczne urządzenie społecznościowe): 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Załóżmy, że jesteś osobą, która lubi przebywać wśród ludzi, ale nie lubi, gdy są zbyt blisko. Ty też podobasz się ludziom i trudno ci odmawiać innym. Więc nie wiesz, jak powiedzieć im, żeby się wycofali. No cóż, wejdź – Urządzenie ASS! Możesz podejść blisko, ale nie za blisko.

Nasza maszyna to zasadniczo urządzenie, które może zapraszać ludzi z Twojego otoczenia lub trzymać ich z dala, w zależności od pory dnia. W szczególności urządzenie będzie wyświetlać komunikaty oparte na tym, jak blisko jest ktoś, kto jest od Ciebie i zapali się, aby zaprosić go lub odwrócić od osoby noszącej urządzenie. W ciemności, jeśli podejdą zbyt blisko, uruchomią się alarmy, ostrzegając ich, aby się wycofali.

Krok 1: Wideo urządzenia w akcji

Krok 2: Części, materiały i narzędzia

Opis:

Głównymi składnikami naszyjnika są samo ciało fizyczne i komponenty elektroniczne, które umożliwiają ten cały mechanizm. Celem projektu jest stworzenie urządzenia do noszenia z prostymi czujnikami, które pełnią funkcję wejść:

• Fotorezystor
• Czujnik ultradźwiękowy

I trzy urządzenia wyjściowe:

• Brzęczyk dźwiękowy
• ekran LCD
• Pasek świetlny RGB

Elektronika

• 1 x Arduino Nano
• 1 x kabel do transmisji danych USB Micro na USB
• 1 x taśma LED RGB (505 SMD)
• 1 x czujnik ultradźwiękowy
• 1 x ekran LCD
• 1 x fotorezystor
• 1 x potencjometr
• 1 x deska do krojenia chleba (85mm x 55mm)
• 1 x listwa z obwodami (2 cm x 8 cm)
• 26 x przewody połączeniowe
• 1 x rezystor (220 omów)
• 1 x pasywny brzęczyk
• 1 x 12V Power Bank z wyjściem 12V i 5V

Materiały

• Super klej
• Taśma elektryczna
• Dostęp do drukarki 3D
• Sprzęt lutowniczy

Krok 3: Okablowanie i obwód

1. Podłącz potencjometr i wyświetlacz LCD do płytki stykowej i Arduino UNO (Uwaga: Arduino UNO jest zastępowane Arduino Nano podczas lutowania części, aby pasowały do naszyjnika).
2. Podłącz czujnik ultradźwiękowy
3. Podłącz diodę LED (RGB) za pomocą trzech rezystorów 220 omów. (Uwaga: po wymianie na pasek LED RGB rezystory nie są już potrzebne, ponieważ pasek LED ma własne rezystory)
4. Następnie dodaj pasywny brzęczyk dla dźwięku i opcjonalnie dodaj rezystor, aby dostosować głośność
5. Zamontuj fotorezystor

Krok 4: Produkcja

Do płytki z obwodami drukowanymi należy podłączyć 6 elementów.

1. Aby zmontować elektronikę, najpierw połączymy Arduino nano z płytką drukowaną, a następnie uziemimy.
2. Następnie łączymy pasek LED RGB. Podłącz piny RGB do Arduino nano. Następnie podłącz pin 12V+ do power banku i połącz masę z listwy z obwodami z masą power banku. Używamy taśmy LED RGB, aby uzyskać wiele kolorowych świateł, zamiast przypinać różne diody LED. Działa to jako nasze podstawowe wyjście
3. Następnie podłączamy czujnik ultradźwiękowy. Działa to poprzez wysłanie fali ultradźwiękowej i nasłuchiwanie echa odbitego przez obiekt. Działa to jako nasz wkład

Powyższe dwa elementy obejmują podstawową pętlę sprzężenia zwrotnego. Teraz, aby nadać urządzeniu odrobinę osobowości, dodaliśmy następujące elementy.

1. Ekran LCD jest dołączony do potencjometru do kontroli kontrastu ekranu a następnie podłączony do Arduino i płytki stykowej. Zobacz obraz, jak podłączyć przewody. Dodaje kolejne wyjście do naszego systemu
2. Alarm brzęczyka jest dodawany w przypadku scenariusza, w którym obiekt zbyt blisko użytkownika. To kolejny wynik. Możesz dodać lub usunąć rezystory, aby zmienić głośność brzęczyka.
3. Fotorezystor jest dodawany, aby nadać urządzeniu różne zachowania w zależności od ilości światła. Jest dołączony do rezystora i podłączony do pinu na płytce Arduino, aby wysyłać sygnały do metody isDark w kodzie. Działa jako dodatkowe urządzenie wejściowe.

Błędy w dokumentowaniu:

W naszyjniku były dwie dodatkowe dziury, ponieważ pierwotnie planowaliśmy 2 czujniki ultradźwiękowe, ale ostatecznie wykorzystaliśmy jeden. Wykorzystaliśmy jeden z tych dodatkowych otworów, aby podłączyć kabel Arduino Nano do źródła zasilania 5 V w banku mocy. Nie uwzględniliśmy wagi drutów i komponentów, więc naszyjnik nie jest odpowiednio wyważony. Później dowiedzieliśmy się również, że nasz 12V power bank ma maksymalnie 3 ampery na wyjściu, podczas gdy używane przez nas zworki powinny mieć maksymalnie 2 ampery. W połączeniach pomiędzy źródłem zasilania 12V należy zastosować grubsze przewody.

Krok 5: Programowanie

Załączony kod jest opatrzony adnotacjami dla przejrzystości

Pseudokod Arduino

Kod jest prosty przy użyciu kilku stwierdzeń if i else if oraz dwóch oddzielnych przypadków, w których naszyjnik zachowuje się w ciemności i w dzień. Gdy naszyjnik jest zasilany, czujnik ultradźwiękowy wykrywa odległość ciała w twoim otoczeniu i wysyła ten sygnał do paska LED i ekranu LCD. Gdy ciało zbliża się do ciebie (co można manipulować w oparciu o osobiste preferencje), czujnik ultradźwiękowy wysyła sygnały, a dioda LED świeci w trzech różnych kolorach w zależności od odległości między tobą a zbliżającym się ciałem.

Kiedy jest ciemno:

• Jasnozielony na 500 cm
• Magenta od 50 cm do 500 cm
• Miga na czerwono i niebiesko w odległości poniżej 50 cm

Kiedy jest jasno:

• Zielony na 500 cm
• Jasnoniebieski od 50 cm do 500 cm
• Czerwony w dowolnym miejscu poniżej 50 cm

Krok 6: Wyniki i refleksja

• Wydruk 3d mógł mieć część na zawiasach, aby rozwiązać problem, gdy wszystko zostanie sklejone.
• Materiał, w którym większość okablowania mogła być wyjaśniona, aby ułatwić zobaczenie skomplikowanego okablowania wewnątrz
• Mogło istnieć więcej niż jeden czujnik ultradźwiękowy do wykrywania ciał z wielu kierunków
• Ekran i brzęczyk można było zastąpić głośnikiem, który mówiłby jak Alexa lub Siri
• Ekran LCD jest umieszczony w miejscu, gdzie potencjalnie nie jest to zbyt oczywiste

Krok 7: Referencje i kredyty

howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ul…

Kod z tej strony internetowej został wykorzystany do obliczenia odległości obiektu od czujnika ultradźwiękowego.

Opracowali: Aizah Bakhtiyar, Ying Zhou, Angus Cheung i Derrick Wong

Projekt ten powstał w ramach kursu Physical Computational Design and Digital Fabrication w programie licencjackim Daniels School of Architecture.