มันฝรั่งกรีดร้อง: 16 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โครงการทิงเกอร์แคด »

คำแนะนำนี้จะสอนวิธีทำมันฝรั่งให้มีชีวิต พูดคุยและกรีดร้องสดๆ หากคุณเคยต้องการเซอร์ไพรส์เพื่อนและครอบครัวด้วยผักที่ไม่อยากกิน หากคุณเคยต้องการที่จะเข้าใจว่ามันฝรั่งรู้สึกอย่างไรเมื่อกำลังจะปรุง โปรเจกต์นี้เหมาะสำหรับคุณ!

แรงบันดาลใจของเรา เมื่อเรากำลังระดมความคิดสำหรับความท้าทายมันฝรั่ง เราตระหนักว่าความคิดทั้งหมดของเราวนเวียนอยู่รอบ ๆ ว่าเราจะทำอะไรกับมันฝรั่ง แต่เราไม่เคยคิดว่ามันฝรั่งจะคิดอย่างไรเกี่ยวกับการกระทำของเรา กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราตระหนักดีว่าในฐานะมนุษย์ เราไม่เคยเอาตัวเองเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับมันฝรั่ง และด้วยเหตุนี้ เราจึงไม่เคยเข้าใจประสบการณ์เกี่ยวกับมันฝรั่งเลย จนถึงตอนนี้ เราตระหนักในทันทีว่าช่องว่างระหว่างประสบการณ์ระหว่างมันฝรั่งกับมนุษย์เป็นปัญหาใหญ่ เราจึงตัดสินใจดำเนินการ

เป้าหมายของเราสำหรับโครงการนี้คือการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า "จิตวิญญาณของมันฝรั่ง" ซึ่งเมื่อเสียบเข้าไปในมันฝรั่งแล้วจะทำให้มันฝรั่งสื่อสารด้วยภาษามนุษย์เพื่อตอบสนองต่อการกระทำของมนุษย์ ดังนั้นจึงทำให้มีความเกี่ยวข้องกับมนุษย์และปิดมันฝรั่ง- ช่องว่างประสบการณ์ของมนุษย์

มันฝรั่งที่มีจิตวิญญาณของมันฝรั่งสามารถมองเห็นมนุษย์ด้วยการสัมผัสแสงอินฟราเรดและขอให้มนุษย์ปล่อยทิ้งไว้ตามลำพัง มันฝรั่งจะถามซ้ำแล้วซ้ำเล่าจนกว่าความปรารถนาจะสำเร็จ หากคนบ้าตัดสินใจที่จะตัดมันฝรั่งที่น่าสงสาร วิญญาณของมันฝรั่งจะทำให้มันรู้สึกถึงความเจ็บปวดด้วยการตรวจจับบาดแผลด้วยเซ็นเซอร์อุปนัย และแสดงออกผ่านเสียงกรีดร้องอันน่าสะพรึงกลัว

ในระหว่างการเขียนคำแนะนำนี้ เราให้ความสำคัญกับส่วน Design & Concept มาก ซึ่งจะทำให้ผู้อ่านสามารถติดตามการออกแบบและกระบวนการแก้ปัญหาของเรา และเข้าใจว่าทำไมและวิธีที่เราตัดสินใจอย่างเฉพาะเจาะจง

รหัสสำหรับโครงการนี้คือโอเพ่นซอร์ส - คุณสามารถมีส่วนร่วมได้!

เกี่ยวกับเรา:โครงการนี้ทำโดยคนสองคน เพื่อนของฉัน ฮารัลดาร์และฉัน guusto เราแยกทางกันระหว่างโครงการทั้งหมด ซึ่งเป็นความท้าทายครั้งใหญ่ในตัวเอง เครดิตมากที่สุดตกเป็นของ haraldar - เขารับผิดชอบการออกแบบวงจร การเดินสายวงจร การเขียนโปรแกรม การออกแบบขั้นสุดท้ายและการพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติ การประกอบและการจัดหาชิ้นส่วนทั้งหมด (ซึ่งรวมถึงการแยกลำโพงและวิทยุเก่า - เรา มีความผิดปกติและไม่มีเวลาจัดลำดับส่วนประกอบใหม่ทางออนไลน์) การสนับสนุนของฉันคือแนวคิดและแนวคิดเบื้องต้น โดยค้นหาวิธีที่รวดเร็วในการเตรียมมันฝรั่งและเอกสารที่สอนได้ เราพัฒนาแนวคิดการออกแบบหลักและตัดสินใจเลือกการออกแบบที่สำคัญร่วมกัน

เสบียง

เครื่องมือ

• หัวแร้ง
• ลวดบัดกรี
• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• มัลติมิเตอร์

วัสดุ

• มันฝรั่งขนาดกลางถึงใหญ่หรือมันเทศ
• Arduino Nano Rev. 3 พร้อมหมุดบัดกรี
• LJ18 A3-8-Z เซ็นเซอร์อุปนัย
• (2x) AM312 Micro PIR เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว
• ลำโพงขนาดเล็ก (เราเก็บเกี่ยวจากลำโพงราคาถูก)
• แบตเตอรี่ 9V
• สายจัมเปอร์

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบและแนวคิด

แนวคิดเบื้องหลังโครงการนี้ง่ายมาก ลองนึกภาพมันฝรั่งที่ตอบสนองและกรีดร้องเมื่อมีคนพยายามจะหั่นมัน ภาพนี้เป็นจุดเริ่มต้นของเรา (ภาพที่ 1.1) จากที่นี่ เราเริ่มคิดว่าจะใช้งานฟังก์ชันนี้ได้อย่างไร เราต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในมันฝรั่งที่จะตรวจจับการมีอยู่ของมนุษย์ วัตถุที่เป็นโลหะ และสร้างเสียงได้ (ภาพที่ 1.2)

เมื่อพิจารณาเพิ่มเติม เราได้พัฒนาวัตถุประสงค์ต่อไปนี้ซึ่งอุปกรณ์นี้จะต้องบรรลุผล:

1. อุปกรณ์จะต้องทำให้มันฝรั่งดูเหมือนมนุษย์ด้วยการพูดและกรีดร้องเพื่อตอบสนองต่อการกระทำบางอย่าง
2. อุปกรณ์ต้องมีขนาดเล็กพอที่จะใส่ลงในมันฝรั่งได้เกือบทั้งหมด
3. อุปกรณ์จะต้องถูกห่อหุ้มอยู่ในตัวเองและสามารถใส่ลงในมันฝรั่งได้อย่างรวดเร็วโดยแทบไม่ต้องเตรียมการใดๆ

โดยธรรมชาติแล้ว วัตถุประสงค์เหล่านี้มาพร้อมกับคำถามหรือปัญหาที่เราต้องแก้ไข กล่าวคือ:

1. วิธีที่ง่ายและคุ้มค่าที่สุดในการบรรลุฟังก์ชันที่ต้องการคืออะไร?
2. เราจะย่อขนาดของอุปกรณ์ได้อย่างไร?
3. เราจะเตรียมมันฝรั่งให้เร็วและง่ายที่สุดได้อย่างไร?

ในขั้นตอนต่อไป เราจะตอบคำถามเหล่านี้

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบและแนวคิด: ปัญหาการใช้งาน - ผังงาน

เพื่อแก้ปัญหาการทำงาน อันดับแรกเราควรกำหนดว่าอุปกรณ์ควรทำอย่างไร ผังงานแสดงภาพตรรกะของวิญญาณมันฝรั่ง

ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบและแนวคิด: ปัญหาการทำงาน - อินพุตและเอาต์พุต

เพื่อแก้ปัญหานี้ เราต้องระบุเซ็นเซอร์ที่เราต้องการ วิธีการประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์ และเราจะสร้างเสียงพูดและเสียงกรีดร้องได้อย่างไร เราตัดสินใจใช้สถาปัตยกรรมต่อไปนี้:

สำหรับข้อมูลของเราเรามี:

การตรวจจับการมีอยู่ของมนุษย์: เซ็นเซอร์ PIR พวกเขาสามารถวัดแสงอินฟราเรด เช่น ความร้อนในร่างกาย ดังนั้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับของมนุษย์ ใช้งานง่ายและมีจำหน่ายทั่วไป เป็นโบนัส เซ็นเซอร์ micro PIR สองตัวจะดูเหมือนตาบนมันฝรั่ง และทำให้มันดูมีชีวิตชีวามากขึ้น

การตรวจจับการตัด: เซ็นเซอร์อุปนัย เซ็นเซอร์เหล่านี้สร้างสนามแม่เหล็กและด้วยการใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจึงสามารถตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะได้ในระยะใกล้ เซ็นเซอร์ภายในมันฝรั่งจะตรวจจับมีดโลหะที่ตัดมันฝรั่ง

สำหรับผลลัพธ์ของเรา เรามี:

การผลิตเสียงพูดของมนุษย์: ลำโพง เสียงกริ่งธรรมดาไม่เพียงพอ เพราะมันสามารถเปลี่ยนความถี่ได้เท่านั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถสร้างเสียงมนุษย์ได้

โดยคำนึงถึงสิ่งนี้และแผนผังลำดับงาน มีดังต่อไปนี้:

กำลังประมวลผลข้อมูล: Arduino ตามที่ระบุไว้ในแผนผังลำดับงานในขั้นตอนที่ 2 ตรรกะของวงจรของเรานั้นพื้นฐานมาก และเราไม่ต้องการการคำนวณขั้นสูงสำหรับอินพุตของเราด้วย ซึ่งหมายความว่าเราไม่ต้องการพลังในการประมวลผลของ RaspBerry Pi เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไปอย่าง Arduino เหมาะสมที่สุด

ดังนั้นเราจึงพบว่าเราสามารถใช้เซ็นเซอร์ PIR สองตัว เซ็นเซอร์อุปนัยหนึ่งตัว ลำโพง และ Arduino เพื่อสร้างฟังก์ชันการทำงานที่ต้องการได้

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบและแนวคิด: ปัญหาการใช้งาน - การสร้างและจัดเก็บคำพูด

สิ่งหนึ่งที่ไม่ชัดเจน: เราจะสร้างคำพูดและเสียงกรีดร้องของมนุษย์ได้อย่างไร? เรารู้วิธีเล่น แต่เราจะเก็บมันอย่างไร? มีสองตัวเลือก:

1. บันทึกวลีและเสียงและเก็บไว้ในรูปแบบเสียงบางรูปแบบในการ์ด SD
2. ใช้โปรแกรมแปลงข้อความเป็นคำพูดและจัดเก็บวลีในรูปแบบข้อความ จากนั้นจึงสร้างคำพูดได้ทันที

แม้ว่าตัวเลือกแรกจะให้อิสระอย่างมากในแง่ของเสียงที่สามารถใช้ได้ แต่ก็ต้องมีการเชื่อมต่อกับโมดูลการ์ด SD เพิ่มเติม การดำเนินการนี้ใช้หน่วยความจำมากและอาจนำไปสู่ปัญหาเมื่อมีเซ็นเซอร์ที่ทำงานอยู่อีกสามตัว

นอกจากนี้ โมดูลเพิ่มเติมค่อนข้างตรงข้ามกับการออกแบบที่เรียบง่าย นั่นเป็นเหตุผลที่เราเลือกใช้ตัวเลือกที่สอง: เราใช้ไลบรารีข้อความเป็นคำพูดแบบโอเพนซอร์สซึ่งมีตัวแปลงสัญญาณเสียงสำหรับคำภาษาอังกฤษจำนวนหนึ่ง คำเหล่านี้ใช้พื้นที่น้อยกว่าไฟล์เสียงมาก ดังนั้นเราจึงสามารถจัดเก็บวลีที่หลากหลายบน Arduino ของเราโดยไม่ต้องใช้การ์ด SD

อย่างไรก็ตาม มีข้อเสีย: คำพูดฟังดูแปลกมาก (ในวิดีโอสาธิตสิ่งนี้) และมีคำค่อนข้างน้อย ดังนั้นคุณอาจต้องใช้ถ้อยคำอย่างสร้างสรรค์ หากไม่มีคำที่คุณต้องการ

แม้ว่าคลัง Talkie จะมีคำสองสามร้อยคำและตัวอักษรทั้งหมด แต่ก็ไม่มีเสียงกรีดร้องหรือเสียงกรี๊ด ในการส่งเสียงกรี๊ดดังกล่าว เราเพียงแค่ดูคำที่มีอยู่และแก้ไขตัวแปลงสัญญาณเพื่อสร้างเสียงที่น่าสยดสยองอย่างแท้จริง

สิ่งสำคัญสุดท้ายที่ควรทราบที่นี่คือ Talkie ใช้งานได้กับ Arduinos ที่ใช้โปรเซสเซอร์ ATMega168 หรือ ATMega328 เท่านั้น

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบและแนวคิด: การแก้ปัญหาขนาด

โดยสรุป เราต้องการสร้างอุปกรณ์ที่พอดีกับมันฝรั่ง มันฝรั่งเปียก เราจึงต้องห่อหุ้มอุปกรณ์เพื่อป้องกันส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จากน้ำ นอกจากนี้ ตัวถังควรยึดส่วนประกอบของเราเข้าที่และมีขนาดเล็กที่สุด

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าเราต้องการส่วนใด เราก็สามารถคิดหาวิธีจัดเรียงชิ้นส่วนที่กระชับได้ ขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพและชัดเจนที่สุดคือการเลือก Arduino ที่เหมาะสม เราเลือก Arduino ขนาดเล็กแต่ใช้งานง่ายและทรงพลัง - Nano ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของไลบรารี Talkie เนื่องจากมีโปรเซสเซอร์ ATMega328 สิ่งนี้จะช่วยเราประหยัดพื้นที่ได้มากเมื่อเทียบกับ Arduino UNO!

ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างแบบจำลองของอุปกรณ์โดยให้ส่วนประกอบทั้งหมดแน่นที่สุด เราทำขั้นตอนนี้ใน TinkerCAD เนื่องจากทำให้เราสามารถใช้โมเดลชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ได้ในขนาดที่ถูกต้อง และส่งออกและพิมพ์เปลือกได้ทันทีเมื่อพร้อม

เราออกแบบเปลือกที่จะใส่ในมันฝรั่งกลวง เปลือกได้รับการออกแบบในลักษณะที่จะเพิ่มพื้นที่ภายในมันฝรั่งให้ได้มากที่สุด: โครงสร้างคล้ายเรือจากล่างขึ้นบนที่มีส่วนโค้งด้านบนพอดีกับมันฝรั่งกลวง ในขณะที่ชิ้นสี่เหลี่ยมด้านล่างให้พื้นที่เพียงพอและตัวเลือกการติดตั้งสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด รูเพิ่มเติมในฝาครอบคล้ายเรือถูกใช้เพื่อทำหน้าที่เป็น "ตา" หรือซ็อกเก็ตเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์อุปนัยถูกวางในแนวทแยงมุมเพื่อลดพื้นที่ความสูงที่จำเป็น แม้ว่าระยะการตรวจจับจะสั้นมาก แต่การจัดวางตำแหน่งช่วยให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากการขุดในมันฝรั่งเป็นวงกลม ความหนาของผนังมันฝรั่งจึงน้อยที่สุด จึงทำให้เซ็นเซอร์อุปนัยสามารถตรวจจับโลหะได้ใกล้กับด้านนอกมากขึ้น

หลังจากวางชิ้นสี่เหลี่ยมด้านล่างลง มันฝรั่งที่เจาะรูแล้วที่มีหมวกคล้ายเรืออยู่ด้านบน - และตอนนี้ทุกอย่างปลอดภัย ลงตัวพอดี และมองไม่เห็น!

ขนาดสุดท้ายของอุปกรณ์พร้อมแคปซูลคือประมาณ 8.5 ซม. x 6 ซม. x 5.5 ซม. (ยาว x กว้าง x สูง) สิ่งนี้จะไม่พอดีกับมันฝรั่งขนาดเล็ก แต่มันฝรั่งขนาดกลางและขนาดใหญ่และมันเทศจะทำงานได้ดี

ขั้นตอนที่ 6: การออกแบบและแนวคิด: การแก้ปัญหาการเตรียมการ

ปัญหาสุดท้ายที่ต้องแก้ไขคือการเตรียมมันฝรั่ง เราต้องการทำให้กระบวนการนี้เรียบง่ายและตรงไปตรงมาที่สุด วิธีแก้ปัญหาเบื้องต้นของเราใช้อุปกรณ์ขุดเจาะแบบพิเศษ แต่ในเวลาต่อมาเราพบว่าวิธีนี้ใช้ได้กับมันฝรั่งเท่านั้น แต่ไม่ใช้ได้กับมันเทศ เพราะข้างในแข็งมาก และรถขุดพลาสติกก็หนาเกินกว่าจะตัดหรือหักได้หากบางเกินไป

ทำไมคุณถึงใช้มันฝรั่งหวาน? มันเทศมีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่กว่ามาก ดังนั้นหากคุณมีปัญหาในการหามันฝรั่งที่มีขนาดใหญ่พอสำหรับมันฝรั่งหวาน คุณควรดูที่มันเทศ ดังนั้น วิธีที่สองของเราคือการพัฒนาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเจาะรูมันฝรั่ง ไม่ว่าจะเป็นมันเทศหรือมันฝรั่งธรรมดา รายละเอียดได้รับการบันทึกไว้ในขั้นตอนสุดท้ายอย่างใดอย่างหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบวงจร

ต่อ Arduino Nano เหมือนกับในแผนภาพวงจร

ขั้นตอนที่ 8: การเขียนโปรแกรม Arduino

โคลนที่เก็บนี้:

จากนั้นเปิดไฟล์ potato_soul.ino ใน Arduino IDE โค้ดได้รับการจัดทำเป็นเอกสารไว้อย่างดี ดังนั้นเพียงแค่อ่านความคิดเห็นและทำตามคำแนะนำที่นั่น

ขั้นตอนที่ 9: การพิมพ์ชิ้นส่วน

พิมพ์ไฟล์. STL ที่รวมไว้ เครื่องพิมพ์ของเราใช้เวลามากกว่า 3 ชั่วโมงในการผลิตแต่ละส่วน

ขั้นตอนที่ 10: เตรียมมันฝรั่ง

เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว ก็ถึงเวลาเตรียมมันฝรั่ง! ขั้นตอนต่อไปจะอธิบายเทคนิคการเจาะรูที่มีประสิทธิภาพที่เราได้พัฒนาขึ้นสำหรับโครงการนี้โดยเฉพาะ

ขั้นตอนที่ 11: ขุดมันฝรั่งออก - ทำเครื่องหมายภูมิภาค

ทำเครื่องหมายบริเวณที่จะแทรกจิตวิญญาณของมันฝรั่ง นี่คือพื้นที่ที่คุณต้องเจาะ

ขั้นตอนที่ 12: ขุดมันฝรั่งออก - ลอกเปลือกและเอาด้านบนออก

ผิวหนังบริเวณที่ทำเครื่องหมายไว้ จากนั้นตัดส่วนที่นูนออกเพื่อให้มันฝรั่งแบน

ขั้นตอนที่ 13: ขุดมันฝรั่งออก - ทำแผลและแยกชิ้นส่วน

หั่นมันฝรั่งเป็นชิ้นลึกหลายๆ ชิ้น. จากนั้นใส่มีดแล้วส่ายไปมาจนสามารถดึงชิ้นส่วนออกมาได้ คุณต้องระวังเพราะการกดมีดมากเกินไปอาจทำให้มันฝรั่งแตกได้ หลังจากชิ้นแรก ชิ้นที่เหลือจะง่าย

อย่าลืมบันทึกชิ้น! อย่าโยนชิ้นส่วนที่คุณตัดออก ในทำนองเดียวกัน เมื่อคุณไม่ต้องการมันฝรั่งที่คุณเตรียมไว้สำหรับ Potato Soul อีกต่อไป คุณก็สามารถปอกเปลือก หั่น และปรุงได้เลย

ขั้นตอนที่ 14: ขุดมันฝรั่งออก - ปรับส่วนโค้งให้สมบูรณ์แบบ

ตอนนี้ใส่ส้อมโลหะลงในมันฝรั่งแล้วทำการเคลื่อนไหวโยกเยกแบบเดียวกันเพื่อให้มันฝรั่งกลวงออกให้ลึกขึ้น สุดท้าย ใช้ช้อนที่คมเพื่อทำให้ผนังเรียบ

ขั้นตอนที่ 15: การเตรียมมันฝรั่ง - ทำรูสำหรับเซ็นเซอร์

ในขั้นตอนสุดท้าย ให้สร้างสองรูสำหรับเซ็นเซอร์ PIR แล้วใส่ฝาลงในมันฝรั่ง ตอนนี้วิญญาณมันฝรั่งอาศัยอยู่ในมันฝรั่ง!

ขั้นตอนที่ 16: การประกอบวิญญาณมันฝรั่ง

เราใกล้เสร็จแล้ว! ประกอบส่วนประกอบทั้งหมดที่ด้านล่างของวิญญาณมันฝรั่ง วางสายไฟผ่านรูตาและติดเซ็นเซอร์เข้ากับสายไฟ เท่านี้ก็เรียบร้อย ถึงเวลาเซอร์ไพรส์เพื่อนและครอบครัวของคุณแล้ว!

เราชอบที่จะได้ยินความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับโครงการของเรา:)