เครื่องตรวจจับระดับเครื่องโค้ก - พร้อมเสียงพูดแล้ว!: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

โปรเจ็กต์นี้เป็นการรีมิกซ์เครื่องตรวจจับ Coke Machine Can Level ของฉัน (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) พร้อมเซ็นเซอร์ใหม่และการเพิ่มเสียงพูด!

หลังจากที่ฉันสร้างเครื่องตรวจจับระดับเครื่องแรกแล้ว ฉันได้เพิ่มเสียง Piezo เพื่อให้เสียงตอบกลับสำหรับผู้พิการทางสายตา มันใช้งานได้ แต่ก็ค่อนข้างดี… เสียงแต่ละเสียงมีความหมายว่าอะไร? มันจำเป็นต้องมีการอธิบายดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เป็นวิธีแก้ปัญหาได้ ฉันทิ้งมันไปและไปทำอย่างอื่น

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ฉันได้สร้าง Portal Turrets ที่ใช้เครื่องเล่น DFPlayer Mini MP3 (หรือ MP3-TF-16P) โปรเจ็กต์นั้นได้ผลค่อนข้างดี และเมื่อนำเครื่องดื่มออกจากเครื่องโค้กในวันหนึ่ง ฉันก็นึกขึ้นได้: ฉันสามารถใช้ชิป DFPlayer กับลำโพงได้ และในที่สุดก็ได้โซลูชันที่ฉันต้องการช่วยผู้พิการทางสายตาในตอนแรก! มันจะทำในสิ่งที่มันทำแต่ตอนนี้จะพูดระดับในเครื่องด้วย!

ฉันยังต้องการใช้เซ็นเซอร์ VL53LOX เพื่อเปลี่ยนแปลงสิ่งต่างๆ ฉันรู้ว่าพวกเขาใช้บัส I2C และพวกเขาทั้งหมดใช้ที่อยู่เดียวกัน ดังนั้นจึงเป็นความท้าทายเพิ่มเติมที่จะใช้ 2 ในนั้นร่วมกับหน้าจอ LCD บนรถบัสคันเดียวกัน

ดังนั้นตอนนี้ เวอร์ชันนี้มีการแสดงกราฟิกแบบเดียวกันเมื่อเข้าใกล้เครื่อง แต่เมื่อคุณเข้าใกล้อีกนิด มันจะบอกคุณด้วยว่าเหลือกี่กระป๋อง! ฉันตั้งค่าด้วยวิธีนี้ด้วยระยะการพูดที่ค่อนข้างสั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการสะดุดเมื่อใช้งานเครื่อง

ในความคิดของฉัน นี่เป็นแพลตฟอร์มราคาถูกที่จะให้ข้อมูลเสียงจากเซ็นเซอร์ต่างๆ มีพื้นที่มากขึ้นในกล่องและบน Nano สำหรับการป้อนข้อมูลทางประสาทสัมผัสอื่นๆ ตอนนี้เป็นเรื่องของแอปพลิเคชันอื่น ๆ เท่านั้น!

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนที่พิมพ์

การออกแบบทางกายภาพของกล่องค่อนข้างเหมือนกับการออกแบบก่อนหน้านี้ แต่ฉันต้องย้ายสิ่งต่าง ๆ ไปรอบๆ เพื่อรวมชิป DFPlayer และลำโพง 4 ซม. ตามที่ใช้ในโปรเจ็กต์ Turret

ส่วนประกอบถูกพิมพ์ในลักษณะเดียวกับงานสร้างก่อนหน้าของฉัน โดยมีแผ่นปิดหน้าสีแดง/ขาวที่พิมพ์โดยใช้เว็บไซต์การพิมพ์หลายสีของ Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/) ฉันยังไม่รู้ว่าการรวม gcode นี้จะทำงานกับเครื่องพิมพ์อื่นโดยไม่มีส่วนเสริมหลายสีหรือไม่ แต่ฉันชอบผลลัพธ์ที่ได้!

ขนาดเท่ากันกับรุ่นก่อน ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนที่พิมพ์ได้ (แผ่นปิดหน้าและที่ยึดเซ็นเซอร์) และใช้เซ็นเซอร์ชุดใดก็ได้ที่คุณต้องการ: HC-SR04 หรือ VL53LOX ความแตกต่างจะลงมาที่โค้ด!

ด้านบนและด้านล่างที่แสดงในที่นี้ทำงานร่วมกัน ดังนั้นจึงใช้แทนการออกแบบเก่าไม่ได้

ขั้นตอนที่ 2: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

นี่คือรายการชิ้นส่วนภายในของโครงสร้างนี้:

• Arduino นาโน
• Kuman 0.96 นิ้ว 4-pin สีเหลืองสีน้ำเงิน IIC OLED (SSD 1306 หรือใกล้เคียง)
• VL53LOX (จำนวน: 2 สำหรับรุ่นนี้)
• ขั้วต่อการติดตั้งแผงซ็อกเก็ต DC ขนาด 5.5 มม. x 2.1 มม. ทั่วไป (ดูภาพ)
• ลำโพง 4 ซม. 4 โอห์ม 3 วัตต์ (ส่วน # CLT1026 หรือ EK1794 ใน Amazon)
• เครื่องเล่น DFPlayer มินิ MP3 (หรือ MP3-TF-16P)
• เดินสายนิดหน่อย

ขั้วต่อปลั๊ก 2.1 เป็นอุปกรณ์เสริม เนื่องจากตัวเครื่องมีสายเพื่อให้สามารถจ่ายไฟผ่านนาโนได้

เมื่อพิจารณาถึงการดึงพลังงานสำหรับลำโพงและส่วนประกอบอื่นๆ ตอนนี้จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟที่ดี เมื่อเทียบกับการออกแบบก่อนหน้านี้

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสายไฟ

การเชื่อมต่อส่วนใหญ่จะบัดกรีด้วยลวดโดยตรง พื้นที่ที่ต้องการการเชื่อมต่อหลายจุดคือการจ่ายไฟ 5V และการเชื่อมต่อ GND กับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์จากนาโน เช่นเดียวกับบัส I2C ไปยังเซ็นเซอร์และหน้าจอ LCD ฉันบัดกรีมันเข้าด้วยกันและใช้ฟิล์มหดเพื่อให้เป็นระเบียบและป้องกันกางเกงขาสั้น

ฉันชอบที่จะต่อสายส่วนประกอบแต่ละส่วนล่วงหน้า จากนั้นทำการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้กับนาโน ในท้ายที่สุด ฉันทำการเชื่อมต่อบางอย่างโดยใช้ขั้วต่อแบบเสียบปลั๊ก เช่น กับหน้าจอ LCD หมายความว่าฉันสามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายหากไฟหมด แต่เนื่องจากจอแสดงผลจะเปิดขึ้นเมื่อมีคนอยู่ข้างหน้าเท่านั้น จึงควรใช้เวลานาน

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบเครื่องกล

อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาให้ประกอบโดยไม่มีตัวยึด ปลายปากกาหรือหมุดเล็กๆ ที่ฝาครอบด้านบนบอบบางและอาจแตกหักได้ ฉันออกแบบด้วยวิธีนี้เพื่อให้คุณสามารถเจาะออกและใช้สกรูขนาด 2 มม. หรือที่คล้ายกันได้หากต้องการ ฉันเพิ่มฝาครอบเมื่อทำเสร็จแล้วเท่านั้นและไม่ต้องใช้สกรู (แม้ว่าฉันจะหักหมุดยึดไปสองสามอัน) ในขณะที่ตะขอล็อคทำงาน

ฝาครอบด้านบนพร้อมขอเกี่ยวได้รับการออกแบบมาเพื่อให้คุณบีบด้านล่างโดยที่ขอเกี่ยวยึดแผ่นด้านล่างเล็กน้อยเพื่อปลดออกและถอดฝาครอบออก เพื่อให้ง่ายขึ้น คุณสามารถเจาะรูเล็กน้อยที่หมุดเข้าไป ซึ่งจะทำให้การประกอบ/ถอดประกอบง่ายขึ้น

นาโนและ DFPlayer จะยึดเข้ากับตำแหน่งได้อย่างง่ายดาย เสียบขั้วต่อสายไฟและน็อตล็อคเข้าที่ ลำโพงเพียงแค่สอดเข้าไปในแท่นพิมพ์ VL53LOX ถูกกดให้พอดีกับฝาครอบและที่จับเซ็นเซอร์แยกต่างหาก เมื่อกดเข้าไปแล้วจะไม่ขยับ (อย่าลืมว่าต้องชี้เซ็นเซอร์ไปทางไหน และอย่าลืมถอดฟิล์มพลาสติกเล็กๆ บนเซ็นเซอร์ออกก่อนทำการติดตั้ง!) เช่นเดียวกับหน้าจอ LCD แต่อาจต้องมีการคลาดเคลื่อนหากขนาด PCB จากซัพพลายเออร์นั้นแตกต่างจากที่ฉันใช้เล็กน้อย (ฉันได้ลองบางอย่างที่มีขนาดต่างกันเล็กน้อย) ฉันอาจเพิ่มรุ่นที่จะใช้สกรู 2 ตัวและสายรัดเหมือนที่ฉันเคยทำกับ Master Turret Controller ของฉัน

ขั้นตอนที่ 5: รหัส

รหัสเริ่มต้นจากงานสร้างแรกของฉัน แต่หลังจากนั้นก็เปลี่ยนไป ฉันใช้ไลบรารีเดียวกันสำหรับหน้าจอ LCD แต่จำเป็นต้องรวม VL53LOX และไลบรารี DFPlayer ตอนแรกฉันลองใช้ห้องสมุด Adafruit สำหรับเซ็นเซอร์ VL53LOX แต่พวกมันใช้หน่วยความจำทั้งหมดในนาโนหมดก่อนที่ฉันจะเขียนโค้ดให้เสร็จ! ฉันต้องละทิ้งห้องสมุดนั้นและไปกับบางสิ่งที่ใช้หน่วยความจำน้อยลง ไลบรารีผลลัพธ์ที่ใช้มีความบางกว่ามาก และทำให้มีที่ว่างสำหรับเซ็นเซอร์มากขึ้น! ได้ผลดีกว่ามาก

ฉันพยายามแยกส่วนและแสดงความคิดเห็นโค้ดในจุดที่เหมาะสม ดังนั้นหวังว่ามันน่าจะชัดเจนมากว่าเกิดอะไรขึ้นในนั้น ตามปกติแล้ว โปรเจ็กต์นี้ต้องใช้การวิจัยเล็กน้อยเพื่อค้นหาวิธีทำให้ห้องสมุดทำในสิ่งที่ฉันต้องการ เมื่อค้นหาคำตอบ ฉันพบว่าผลการค้นหาส่วนใหญ่เป็นปัญหาที่ผู้คนกำลังประสบอยู่ และไม่ใช่ตัวอย่างวิธีแก้ไขปัญหาของพวกเขา หวังว่าคุณจะพบว่าตัวอย่างเหล่านี้มีประโยชน์ ฉันได้รวมบางส่วนไว้เป็นความคิดเห็นในรหัส

เสียงที่ฉันใช้แนบมาเป็นไฟล์ zip พวกเขาเป็นแค่บันทึกของฉันที่พูดว่า "คุณมี…" [จำนวนกระป๋อง] "ยังเหลืออยู่" ไฟล์ถูกใช้ในลักษณะเดียวกับโปรเจ็กต์ก่อนหน้าของฉัน โดยไฟล์ที่บันทึกเป็น 0001.mp3, 0002.mp3 เป็นต้น ในกรณีนี้ 0001 เป็นเพียงการอ่านตัวเลข "หนึ่ง" เพื่อให้สอดคล้องกับตัวเลขที่อ่านออกเสียง

ฉันเริ่มมองหาไฟล์เสียงคุณภาพดีของคนที่อ่านหนังสือตั้งแต่ 1 ถึง 30 แต่สินค้าที่ฉันพบนั้นอยู่หลัง paywall ดังนั้นฉันจึงคว้าไมค์เก่า เสียบปลั๊กและบันทึกตัวเองนับ จากนั้นฉันก็ตัดและบันทึกเป็น mp3 โดยใช้ Audacity ค่อนข้างตรงไปตรงมาเพื่อสร้างวิธีแก้ปัญหาง่ายๆ ความสนุกคือการรวมการบันทึกเสียงหรือเสียงอื่น ๆ เข้าด้วยกัน! ขอให้สนุกที่นี่!

ขั้นตอนที่ 6: ความคิดสุดท้าย

นี่เป็นการออกแบบใหม่ที่ค่อนข้างเร็ว เพราะมันออกมาจากส่วนหลังของโปรเจ็กต์ Portal Turret และฉันก็รักษาการออกแบบดั้งเดิมไว้ได้มาก แม้ว่าในตอนแรกจะทำขึ้นมาเพื่อคอยติดตามปริมาณเครื่องดื่มของฉัน ฉันหวังว่ากล่องที่เรียบง่ายนี้สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ ที่ต้องการข้อมูลทางประสาทสัมผัส ไม่ว่าจะแสดงหรือพูด

แจ้งให้เราทราบหากคุณใช้รูปแบบอื่นสำหรับแพลตฟอร์มง่ายๆ นี้!