Detektor poziomu koksownicy - teraz z mową!: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ten projekt jest remiksem mojego detektora Coke Machine Can Level (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) z nowymi czujnikami i dodatkiem dźwięku mówionego!

Po wykonaniu detektora pierwszego poziomu dodałem brzęczyk piezoelektryczny, aby dać słyszalną informację zwrotną dla osób niedowidzących. Udało się, ale było trochę, hm… Co oznaczał każdy konkretny dźwięk? To wymagało wyjaśnienia, więc nie było to zbyt praktyczne rozwiązanie. Zostawiłem go i poszedłem robić inne rzeczy.

Ostatnio zrobiłem kilka Portal Turrets, które używały odtwarzacza MP3 DFPlayer Mini (lub MP3-TF-16P). Ten projekt wyszedł całkiem nieźle i kiedy pewnego dnia wyciągałem napój z mojej maszyny do Coca-Coli, olśniło mnie: mogłem użyć chipa DFPlayer z głośnikiem i wreszcie uzyskać rozwiązanie, które pierwotnie chciałem pomóc osobom niedowidzącym! Zrobiłby to, co pierwotnie robił, ale teraz MÓWI również poziom w maszynie!

Chciałem również użyć czujników VL53LOX do zmiany rzeczy. Wiedziałem, że używali magistrali I2C i wszyscy używali tego samego adresu, więc dodatkowym wyzwaniem było użycie 2 z nich, wraz z ekranem LCD w tej samej magistrali.

Tak więc teraz ta wersja zapewnia ten sam wyświetlacz graficzny, gdy zbliżasz się do maszyny, ale gdy podejdziesz trochę bliżej, zobaczysz również, ile puszek zostało! Ustawiłem go w ten sposób, ze stosunkowo krótką odległością mówienia, aby uniknąć uciążliwych potknięć podczas pracy przy maszynie.

Moim zdaniem jest to tania platforma do przekazywania słyszalnych informacji z różnych czujników. W pudełku i na Nano jest o wiele więcej miejsca na inne wejścia sensoryczne. Teraz wystarczy wymyślić inne aplikacje!

Krok 1: Części drukowane

Fizyczny projekt pudełka jest prawie taki sam, jak poprzedni projekt, ale musiałem przesunąć rzeczy, aby uwzględnić układ DFPlayer i 4-centymetrowy głośnik, które zostały użyte w projekcie Turret.

Komponenty są drukowane w taki sam sposób, jak moja poprzednia wersja, z czerwono-białym panelem czołowym wydrukowanym za pomocą witryny druku wielokolorowego Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Nadal nie wiem, czy to włączenie gcode będzie działać na innych drukarkach bez wielokolorowych dodatków, ale podoba mi się wynik!

Wymiary są takie same jak w poprzedniej wersji, co oznacza, że możesz zamienić drukowane części (płyta czołowa i uchwyt czujnika) i użyć dowolnej kombinacji czujników: HC-SR04 lub VL53LOX. Różnica sprowadza się do kodu!

Pokazane tutaj góra i dół współpracują ze sobą, więc nie są wymienne ze starym projektem.

Krok 2: Elektronika

Oto lista wewnętrznych części tej wersji:

• Arduino Nano
• Kuman 0,96 cala 4-pinowy żółty niebieski IIC OLED (SSD 1306 lub podobny).
• VL53LOX (ilość: 2 dla tej wersji)
• ogólne złącze 5,5 mm x 2,1 mm DC do montażu na panelu (patrz zdjęcie)
• Głośnik 4cm, 4Ohm, 3W (część # CLT1026 lub EK1794 na Amazon)
• DFPlayer Mini odtwarzacz MP3 (lub MP3-TF-16P)
• Trochę okablowania

Złącze wtykowe 2.1 jest opcjonalne, ponieważ urządzenie jest okablowane w taki sposób, że może być zasilane przez Nano.

Biorąc pod uwagę pobór mocy głośnika i innych komponentów, potrzebny jest teraz dobry zasilacz w porównaniu z poprzednim projektem.

Krok 3: Okablowanie

Większość połączeń jest lutowana bezpośrednio przewodem. Obszary wymagające wielu połączeń to zasilanie 5 V i połączenia GND z czujnikami i urządzeniami z Nano. To samo dotyczy magistrali I2C do czujników i ekranu LCD. Polutowałem je razem i użyłem folii termokurczliwej, aby utrzymać porządek i zapobiec szortom.

Lubię wstępnie okablować poszczególne komponenty, a następnie wykonać połączenia między nimi a Nano. W końcu część połączeń wykonałem za pomocą złączy wtykowych, np. do ekranu LCD. Oznacza to, że mogę je łatwo wymienić, jeśli się przepalą, ale ponieważ wyświetlacz włącza się tylko wtedy, gdy ktoś jest z przodu, powinno to zająć dużo czasu.

Krok 4: Montaż mechaniczny

To urządzenie jest przeznaczone do montażu bez elementów złącznych. Małe stalówki lub szpilki na górnej pokrywie są delikatne i mogą się odłamać. Zaprojektowałem go w ten sposób, abyś mógł je wywiercić i w razie potrzeby użyć 2 mm lub podobnych śrub. Dokładam osłonę dopiero, gdy w końcu skończę i nie musiałem uciekać się do śrub (mimo że złamałem kilka kołków ustalających), ponieważ haki blokujące wykonują swoją pracę.

Górna pokrywa z haczykami została zaprojektowana w taki sposób, aby ściskać dolne boki w miejscu, w którym haczyki zaczepiają nieco o dolną płytę, aby je odczepić i zdjąć pokrywę. Aby to ułatwić, możesz trochę wywiercić otwory w miejscu, w którym wchodzą kołki. Ułatwiłoby to montaż/demontaż.

Nano i DFPlayer dość łatwo wskoczą w lokalizację. Złącze zasilania jest wciskane, a nakrętka blokuje je na swoim miejscu. Głośnik po prostu wsuwa się do drukowanej kołyski. VL53LOX jest wciskany w pokrywę i oddzielny uchwyt czujnika. Po wciśnięciu nie ruszają się. (nie zapomnij, w którą stronę ma być skierowany czujnik, i nie zapomnij usunąć małej plastikowej folii z czujnika przed instalacją!) To samo dotyczy ekranu LCD, ale może wymagać pewnych poprawek, jeśli wymiary PCB od dostawcy są trochę inne niż te, których używam. (Próbowałem niektórych, które mają nieco inne wymiary.) Mogę dodać wersję, która będzie używać 2 śrub i paska, tak jak to zrobiłem z moim Master Turret Controller.

Krok 5: Kod

Kod zaczął się od mojej pierwszej kompilacji, ale potem został zmieniony. Używam tych samych bibliotek do ekranu LCD, ale musiałem włączyć biblioteki VL53LOX i DFPlayer. Początkowo próbowałem biblioteki Adafruit dla czujników VL53LOX, ale zużyły one CAŁĄ pamięć na Nano, zanim mogłem dokończyć mój kod! Musiałem porzucić tę bibliotekę i wybrać coś, co zużywa mniej pamięci. Użyte biblioteki są znacznie szczuplejsze i pozostawiają miejsce na więcej czujników! O wiele lepszy wynik.

Próbowałem zerwać i skomentować kod tam, gdzie ma to sens, więc mam nadzieję, że powinno być dość oczywiste, co się tam dzieje. Jak zwykle ten projekt wymagał trochę badań, aby dowiedzieć się, jak sprawić, by biblioteki robiły to, co chciałem. Szukając odpowiedzi, uważam, że wyniki wyszukiwania to głównie problemy, z którymi borykają się ludzie, a nie przykłady rozwiązań ich problemów. Mamy nadzieję, że te przykłady okażą się przydatne. Niektóre umieściłem w kodzie jako komentarze.

Dźwięki, których używam, są załączone jako plik zip. To tylko nagrania, na których mówię „Masz…” [liczba puszek] „pozostało”. Pliki są używane w taki sam sposób, jak moje poprzednie projekty, z plikami zapisanymi jako 0001.mp3, 0002.mp3 itd. W tym przypadku 0001 to po prostu odczyt liczby „jeden”, która odpowiada odczytanej na głos liczbie.

Zacząłem szukać dobrej jakości plików dźwiękowych kogoś, kto czyta od 1 do 30, ale te dobre, które znalazłem, znajdowały się za płatnymi ścianami i tym podobne, więc po prostu złapałem starego mikrofonu, podłączyłem go i nagrałem swoje liczenie. Potem pociąłem i zapisałem je jako mp3 za pomocą Audacity. Proste rozwiązanie. Zabawa polega na dołączaniu innych nagrań lub dźwięków! Baw się tutaj!

Krok 6: Końcowe myśli

To było dość szybkie przeprojektowanie, ponieważ wyszło z tyłu projektu Portal Turret i trzymałem się dużo od oryginalnego projektu. Chociaż pierwotnie stworzono je, aby mieć na oku moje zapasy napojów, mam nadzieję, że to proste pudełko może być używane do innych celów, w których potrzebne są informacje sensoryczne, wyświetlane lub wypowiadane.

Daj mi znać, jeśli wymyślisz inne zastosowania tej prostej platformy!