ყვირილი კარტოფილი: 16 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

Tinkercad პროექტები »

ეს ინსტრუქცია გასწავლით თუ როგორ გააცოცხლოთ ნებისმიერი კარტოფილი, ისაუბრეთ და ყვირილი მისი ცოცხალი ცხოვრებისთვის. თუ ოდესმე გინდოდათ გაეოცებინათ თქვენი მეგობრები და ოჯახი ბოსტნეულით, რომლის ჭამაც არ სურს, თუ ოდესმე გინდოდათ გაეგოთ რას გრძნობს კარტოფილი როცა მზადდება, მაშინ ეს პროექტი თქვენთვისაა!

ჩვენი შთაგონება როდესაც ჩვენ წარმოვადგენთ იდეებს კარტოფილის გამოწვევისთვის, ჩვენ მივხვდით, რომ ყველა ჩვენი აზრი შემოიფარგლებოდა იმის შესახებ, თუ რას გავაკეთებდით კარტოფილისთვის, მაგრამ ჩვენ არასოდეს გვიფიქრია იმაზე, თუ რას იფიქრებდა კარტოფილი ჩვენს ქმედებებზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვენ გავაცნობიერეთ, რომ ჩვენ, როგორც ადამიანები, არასოდეს ჩავდებულვართ კარტოფილის ფეხსაცმელში და ამრიგად, ჩვენ ვერასდროს ვერ გავიაზრეთ კარტოფილის გამოცდილება - აქამდე. ჩვენ მაშინვე მივხვდით, რომ კარტოფილ-ადამიანის გამოცდილება ეს დიდი პრობლემაა, ამიტომ ჩვენ გადავწყვიტეთ მოქმედება.

ამ პროექტის მიზანს წარმოადგენდა ელექტრონული მოწყობილობის შექმნა, ეგრეთ წოდებული კარტოფილის სული, რომელიც კარტოფილში ჩასმისთანავე მისცემდა კარტოფილს ადამიანურ ენაზე კომუნიკაციას ადამიანის ქმედებების საპასუხოდ, რითაც მას ადამიანებთან ურთიერთობას და კარტოფილის დახურვას. ადამიანის გამოცდილების უფსკრული.

კარტოფილი კარტოფილის სულით ხედავს ადამიანს ინფრაწითელი შუქის შეგრძნებით და სთხოვს ადამიანს დატოვოს იგი მარტო. კარტოფილი ისევ და ისევ იკითხავს, სანამ მისი სურვილი არ შესრულდება. თუკი ვინმე მანიაკი გადაწყვეტს ღარიბი კარტოფილის მოჭრას, კარტოფილის სული მას ტკივილის შეგრძნების საშუალებას მისცემს ინდუქციური სენსორით შეგრძნებისას - და გამოხატავს მას შემზარავი ყიჟინით.

ამ ინსტრუქციის წერისას ჩვენ დიდ ყურადღებას ვაქცევთ დიზაინსა და კონცეფციას - ეს მკითხველს საშუალებას მისცემს დაიცვას ჩვენი დიზაინი და პრობლემის გადაჭრის პროცესი და გაიგოს რატომ და როგორ მივიღეთ კონკრეტული გადაწყვეტილებები.

ამ პროექტის კოდი არის ღია წყარო- გისურვებთ მონაწილეობას!

ჩვენს შესახებ: ეს პროექტი გაკეთდა ორი ადამიანის მიერ, ჩემი მეგობარი ჰარალდარი და მე, გუსტო. ჩვენ მთელი პროექტის განმავლობაში ფიზიკურად დავშორდით ერთმანეთს, რაც თავისთავად ძალიან დიდი გამოწვევა იყო. ყველაზე დიდი დამსახურება ჰარალდარს ეკუთვნის - ის იყო პასუხისმგებელი მიკროსქემის დიზაინზე, მიკროსქემის გაყვანილობაზე, პროგრამირებაზე, სამგანზომილებიანი ნაწილების საბოლოო დიზაინზე და ბეჭდვაზე, შეკრებაზე და ყველა ნაწილის წყაროს (რაც მოიცავდა მისი დინამიკების და ძველი რადიოს გამოყოფას) ჰქონდა გაუმართაობა და არ ჰქონდა დრო კომპონენტების ონლაინ გადაწყობის მიზნით). ჩემი წვლილი იყო საწყისი იდეა და კონცეფცია, ვიპოვნე კარტოფილისა და ინსტრუქციის მომზადების სწრაფი გზა. ჩვენ შევიმუშავეთ დიზაინის ძირითადი კონცეფციები და ერთად გავაკეთეთ დიზაინის მნიშვნელოვანი არჩევანი.

მარაგები

ინსტრუმენტები

• გასაყიდი რკინა
• შედუღების მავთული
• 3D პრინტერი
• მულტიმეტრი

მასალები

• საშუალო და დიდი ზომის კარტოფილი ან ტკბილი კარტოფილი
• Arduino Nano Rev. 3 ერთად soldered ქინძისთავები
• LJ18 A3-8-Z ინდუქციური სენსორი
• (2x) AM312 მიკრო PIR მოძრაობის გამოვლენის სენსორი
• პატარა დინამიკი (ჩვენ ავიღეთ ჩვენი იაფი დინამიკიდან)
• 9 ვ ბატარეა
• ჯუმბერის კაბელები

ნაბიჯი 1: დიზაინი და კონცეფცია

ამ პროექტის იდეა ძალიან მარტივია: წარმოიდგინეთ კარტოფილი, რომელიც რეაგირებს და ყვირის, როდესაც ვინმე ცდილობს მის მოჭრას. ეს ზუსტი სურათი იყო ჩვენი ამოსავალი წერტილი (სურათი 1.1). აქედან ჩვენ დავიწყეთ ფიქრი იმაზე, თუ როგორ შეიძლება განხორციელდეს ეს ფუნქცია. ჩვენ გვჭირდებოდა ელექტრონული მოწყობილობა კარტოფილის შიგნით, რომელიც იგრძნობდა ადამიანის არსებობას, ლითონის საგნებს და ასევე წარმოქმნიდა ხმას. (სურათი 1.2).

შემდგომი განხილვისას, ჩვენ შევიმუშავეთ შემდეგი მიზნები, რომლებიც ამ მოწყობილობამ უნდა შეასრულოს:

1. მოწყობილობამ უნდა აჩვენოს კარტოფილი ადამიანურად ლაპარაკითა და ყვირილით გარკვეული ქმედებების საპასუხოდ.
2. მოწყობილობა უნდა იყოს იმდენად პატარა, რომ მოთავსდეს უმეტეს კარტოფილში.
3. მოწყობილობა უნდა იყოს თავმოყრილი და სწრაფად ჩასადებული ნებისმიერ კარტოფილში მცირე მომზადებით.

ბუნებრივია, ეს მიზნები მივიღეთ კითხვებით ან უფრო სწორად პრობლემებით, რომელთა მოგვარებაც გვჭირდებოდა, კერძოდ:

1. რა არის უმარტივესი და ყველაზე ეფექტური გზა ჩვენი სასურველი ფუნქციონირების მისაღწევად?
2. როგორ შევამციროთ მოწყობილობის ზომა?
3. როგორ შეგვიძლია კარტოფილის მომზადება რაც შეიძლება სწრაფად და მარტივად?

მომდევნო ნაბიჯებში ჩვენ განვიხილავთ ამ კითხვებს.

ნაბიჯი 2: დიზაინი და კონცეფცია: ფუნქციონალური პრობლემა - ნაკადის დიაგრამა

ფუნქციონალური პრობლემის გადასაჭრელად, ჩვენ ჯერ უნდა განვსაზღვროთ ზუსტად რა უნდა გააკეთოს მოწყობილობამ. ნაკადის სქემა ასახავს კარტოფილის სულის ლოგიკას.

ნაბიჯი 3: დიზაინი და კონცეფცია: ფუნქციონალური პრობლემა - შეყვანა და გამოტანა

ამ პრობლემის გადასაჭრელად, ჩვენ უნდა განვსაზღვროთ რა სენსორები გვჭირდება, როგორ დამუშავდება სენსორების მონაცემები და როგორ შევქმნით მეტყველებას და ყვირილს. ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოვიყენოთ შემდეგი არქიტექტურა:

ჩვენი შეყვანისთვის ჩვენ გვაქვს:

ადამიანის არსებობის გამოვლენა: PIR სენსორები. მათ შეუძლიათ გაზომოთ ინფრაწითელი სინათლე, როგორიცაა სხეულის სითბო და, შესაბამისად, იდეალური იქნება ადამიანის ამოცნობისთვის. ისინი მარტივი გამოსაყენებელია და ფართოდ არის ხელმისაწვდომი. როგორც ბონუსი, ორი მიკრო PIR სენსორი ჰგავს კარტოფილის თვალებს და უფრო ცოცხალს ხდის მას

მოჭრის გამოვლენა: ინდუქციური სენსორები. ეს სენსორები ქმნიან მაგნიტურ ველს და ელექტრომაგნიტური ინდუქციის პრინციპის გამოყენებით შეუძლიათ აღმოაჩინონ ლითონის საგნები მცირე მანძილზე. ასეთი სენსორი კარტოფილის შიგნით აღმოაჩენს ლითონის დანა კარტოფილს

ჩვენი გამომავალი ჩვენ გვაქვს:

ადამიანის მეტყველების აუდიოს წარმოება: დინამიკი. უბრალო ზარი არ იქნება საკმარისი, რადგან მას შეუძლია შეცვალოს მხოლოდ სიხშირე და ამით არ შეძლოს ადამიანის ხმის რეპროდუცირება

ამის გათვალისწინებით და ნაკადის დიაგრამის გათვალისწინებით, შემდეგია:

მონაცემთა დამუშავება: არდუინო. როგორც ნაჩვენებია ნაკადის დიაგრამა 2 -ში, ჩვენი წრის ლოგიკა არის ძალიან ძირითადი და ჩვენ ასევე არ გვჭირდება რაიმე მოწინავე გამოთვლა ჩვენს შეყვანაზე. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ არ დაგვჭირდება RaspBerry Pi- ს დამუშავების ძალა - ჩვეულებრივი მიკროკონტროლერი, როგორიც არის Arduino, საუკეთესოდ ჯდება

ამრიგად, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ჩვენ შეგვიძლია გადავლახოთ ორი PIR სენსორი, ერთი ინდუქციური სენსორი, დინამიკი და Arduino, რათა შევქმნათ სასურველი ფუნქციონირება.

ნაბიჯი 4: დიზაინი და კონცეფცია: ფუნქციონალური პრობლემა - მეტყველების გენერირება და შენახვა

ერთი რამ არ არის ნათელი: როგორ შევქმნათ ადამიანური მეტყველება და ყვირილი? ჩვენ ვიცით როგორ ვითამაშოთ ისინი, მაგრამ როგორ ვინახავთ მათ? არის ორი ვარიანტი:

1. ჩაწერეთ ფრაზები და ხმები და შეინახეთ ისინი აუდიო ფორმატში SD ბარათზე.
2. გამოიყენეთ ტექსტი მეტყველების პროგრამა და შეინახეთ ფრაზები ტექსტის ფორმატში, შემდეგ შექმენით მეტყველება ფრენის დროს.

მიუხედავად იმისა, რომ პირველი ვარიანტი გვთავაზობს უამრავ თავისუფლებას ბგერების გამოსაყენებლად, ის მოითხოვს დამატებით SD ბარათის მოდულის ინტერფეისს. ეს იკავებს ბევრ მეხსიერებას და შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები, როდესაც სამი სხვა აქტიური სენსორია.

გარდა ამისა, დამატებითი მოდული საკმაოდ საპირისპიროა მინიმალური დიზაინისგან. ამიტომაც გადავედით მეორე ვარიანტზე: ჩვენ გამოვიყენეთ ღია კოდის ტექსტი-სიტყვის ბიბლიოთეკა Talkie, რომელსაც აქვს აუდიო კოდეკები არაერთი ინგლისური სიტყვისთვის. ეს სიტყვები გაცილებით ნაკლებ ადგილს იკავებს ვიდრე აუდიო ფაილი, ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია მარტივად შევინახოთ მრავალმხრივი ფრაზები ჩვენს არდუინოში SD ბარათის გარეშე.

მიუხედავად ამისა, არსებობს უარყოფითი მხარეები: ნათქვამი სიტყვები ძალიან უცნაურად ჟღერს (ვიდეო შეიცავს ამას) და შედარებით ცოტა სიტყვაა - ასე რომ თქვენ შეიძლება დაგჭირდეთ შემოქმედებითად ჩამოყალიბება, თუ არ არის საჭირო სიტყვა.

მიუხედავად იმისა, რომ ტოკის ბიბლიოთეკა შეიცავს რამდენიმე ასეულ სიტყვას და ანბანის ყველა ასოს, ის არ შეიცავს ყვირილს და ყვირილს. ასეთი ყვირილის გასაკეთებლად, ჩვენ უბრალოდ შევხედეთ არსებულ სიტყვებს და შევცვალეთ მათი კოდეკები, რათა მართლაც შემზარავი ბგერები გამოვიდეს.

ბოლო მნიშვნელოვანი, რაც აქ უნდა აღინიშნოს, არის ის, რომ Talkie მუშაობს მხოლოდ ATMega168 ან ATMega328 პროცესორზე დაფუძნებული Arduinos– ით.

ნაბიჯი 5: დიზაინი და კონცეფცია: ზომის პრობლემის გადაჭრა

გავიხსენოთ, ჩვენ გვინდა შევქმნათ მოწყობილობა, რომელიც კარტოფილის შიგნით ჯდება. კარტოფილი სველია, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება მოწყობილობის შეფუთვა, რათა დავიცვათ ელექტრონული კომპონენტები წყლისგან. გარდა ამისა, კორპუსი, რომელიც უნდა ინახავდეს ჩვენს კომპონენტებს ადგილზე და იყოს რაც შეიძლება მცირე ზომის.

ახლა, როდესაც ჩვენ ვიცით, რა ნაწილები გვჭირდება, შეგვიძლია ვიფიქროთ მათი მოწყობის კომპაქტურ გზაზე. ყველაზე ეფექტური და აშკარა ნაბიჯი არის სწორი არდუინოს არჩევა. ჩვენ ავირჩიეთ პატარა, მაგრამ ადვილი მუშაობა და ძლიერი Arduino - ნანო, რომელიც აკმაყოფილებს Talkie ბიბლიოთეკის მოთხოვნებს, რადგან მას აქვს ATMega328 პროცესორი. ეს დაზოგავს უამრავ ადგილს Arduino UNO– სთან შედარებით!

შემდეგი ნაბიჯი არის მოწყობილობის მოდელის შექმნა, ყველა კომპონენტი რაც შეიძლება მჭიდროდ შეფუთული. ჩვენ გადავდგით ეს ნაბიჯი TinkerCAD– ში, რადგან ამან მოგვცა საშუალება გამოვიყენოთ ელექტრონული კომპონენტების არსებული მოდელები მათ სწორ განზომილებებში და დაუყოვნებლივ გამოვიტანოთ და ამობეჭდოთ გარსი, როდესაც ის მზად იქნება.

ჩვენ შევქმენით ნაჭუჭი, რომელიც ჩადებული იქნებოდა კარტოფილში. ჭურვი შეიქმნა ისე, რომ მაქსიმალურად გაზარდოს სივრცე კარტოფილში: ქვემოდან ნავის მსგავსი სტრუქტურა მოხრილი ზედაპირით ოპტიმალურად ჯდება ღრუ კარტოფილში, ხოლო მართკუთხა ქვედა ნაჭერი უზრუნველყოფს საკმარის სივრცეს და სამონტაჟო ვარიანტებს ყველა ელექტრონული კომპონენტისთვის. ნავის მსგავსი თავსახურის დამატებითი ხვრელები გამოიყენებოდა როგორც "თვალის" როლი- ან სენსორული ბუდეები.

ინდუქციური სენსორი განთავსებულია დიაგონალზე, რათა შეამციროს საჭირო სიმაღლე. მიუხედავად იმისა, რომ მისი გამოვლენის დიაპაზონი ძალიან მოკლეა, მისი განთავსება საშუალებას აძლევს მას ფუნქციონირება სწორად: რადგან კარტოფილში გათხრები მრგვალია, კარტოფილის კედლის სისქე მინიმალურია, რითაც ინდუქციური სენსორი საშუალებას აძლევს აღმოაჩინოს ლითონი გარედან უფრო ახლოს.

მართკუთხა ქვედა ნაწილის ქვემოთ მოთავსების შემდეგ, ამოღებული კარტოფილი ნავით მსგავსი თავსახურით მოთავსებულია თავზე - და ახლა ყველაფერი დაცულია, იდეალურად ჯდება და არ ჩანს!

ჩვენი მოწყობილობის საბოლოო ზომა კაფსულით არის დაახლოებით 8.5 სმ x 6 სმ x 5.5 სმ (სიგრძე x სიგანე x სიმაღლე). ეს არ მოერგება პატარა კარტოფილს, მაგრამ საშუალო და დიდი კარტოფილი და ტკბილი კარტოფილი კარგად იმუშავებს.

ნაბიჯი 6: დიზაინი და კონცეფცია: მომზადების პრობლემის გადაჭრა

ბოლო პრობლემა, რომელიც უნდა გადაწყდეს არის კარტოფილის მომზადება. ჩვენ გვინდოდა, რომ ეს პროცესი მაქსიმალურად მარტივი და პირდაპირი ყოფილიყო. ჩვენმა საწყისმა გამოსავალმა გამოიყენა გათხრების სპეციალიზირებული მოწყობილობა, მაგრამ მოგვიანებით მივხვდით, რომ ეს მხოლოდ კარტოფილისთვის მუშაობს, მაგრამ არა ტკბილი კარტოფილისთვის - ეს არის ძალიან მყარი შიგნით და პლასტმასის ექსკავატორები ან ძალიან სქელია მათი გასაჭრელად ან გატეხვის შემთხვევაში, თუ ისინი ძალიან თხელია.

რატომ იყენებ ტკბილ კარტოფილს? ისე, ტკბილი კარტოფილი მნიშვნელოვნად უფრო დიდია, ასე რომ, თუ გიჭირთ კარტოფილის სულისათვის საკმარისად დიდი კარტოფილის პოვნა, თქვენ უნდა შეხედოთ ტკბილ კარტოფილს. ასე რომ, ჩვენი მეორე მიდგომა იყო ეფექტური მეთოდის შემუშავება ნებისმიერი კარტოფილის ამოსაღებად, იქნება ეს ტკბილი კარტოფილი თუ ჩვეულებრივი კარტოფილი. დეტალები დოკუმენტირებულია ერთ -ერთ ბოლო საფეხურზე.

ნაბიჯი 7: წრის შეკრება

შეაერთეთ Arduino Nano ზუსტად ისე, როგორც სქემის დიაგრამაზე.

ნაბიჯი 8: არდუინოს დაპროგრამება

კლონირება ამ საცავის:

შემდეგ, გახსენით potato_soul.ino ფაილი Arduino IDE- ში. კოდი ძალიან კარგად არის დოკუმენტირებული, ასე რომ უბრალოდ წაიკითხეთ კომენტარები და მიჰყევით მითითებებს იქ.

ნაბიჯი 9: ნაწილების ბეჭდვა

დაბეჭდეთ ჩართული. STL ფაილები. ჩვენს პრინტერს 3 საათზე მეტი დასჭირდა თითოეული ნაწილის წარმოებისთვის.

ნაბიჯი 10: კარტოფილის მომზადება

ახლა, როდესაც ყველაფერი მზად არის, დროა მოვამზადოთ კარტოფილი! შემდეგი ნაბიჯები აღწერს ეფექტური ამოღების ტექნიკას, რომელიც ჩვენ შევიმუშავეთ მხოლოდ ამ პროექტისათვის.

ნაბიჯი 11: კარტოფილის ამოღება - რეგიონის აღნიშვნა

მონიშნეთ რეგიონი, სადაც კარტოფილის სული იქნება ჩასმული. ეს არის რეგიონი, რომლის მოშორებაც მოგიწევთ.

ნაბიჯი 12: კარტოფილის ამოღება - კანი და ამოღება ზემოდან

კანი აღინიშნება რეგიონში. შემდეგ, ამოჭერით ამოზნექილი ნაჭერი, რომ გაათანაბროთ კარტოფილი.

ნაბიჯი 13: კარტოფილის ამოღება - გააკეთეთ ჭრილები და ამოიღეთ ცალი

კარტოფილში ჩაყარეთ მრავალი ღრმა ჭრილობა. შემდეგ, ჩადეთ დანა და შეანჯღრიეთ, სანამ არ ამოიღებთ ნაჭერს. თქვენ უნდა იყოთ ფრთხილად, რადგან დანაზე ზედმეტი ზეწოლისას შეიძლება დაარღვიოს კარტოფილი. პირველი ნაწილის შემდეგ, დანარჩენები ადვილი იქნება.

დაიმახსოვრე ნაჭრების შენახვა! არ გადააგდოთ ამოჭრილი ნაჭრები. ანალოგიურად, როდესაც თქვენ აღარ გჭირდებათ კარტოფილი, რომელიც თქვენ მოამზადეთ კარტოფილის სულისთვის, შეგიძლიათ უბრალოდ გახეხოთ, გაჭრათ და მოხარშოთ.

ნაბიჯი 14: კარტოფილის ამოღება - მოსახვევის სრულყოფა

ახლა ჩადეთ ლითონის ჩანგალი კარტოფილში და შეასრულეთ იგივე მოძრაობა ისე, რომ კარტოფილი უფრო ღრმად ამოიღოთ. დაბოლოს, გამოიყენეთ მკვეთრი კოვზი კედლების გასათბობად.

ნაბიჯი 15: კარტოფილის მომზადება - გააკეთეთ ხვრელები სენსორებისთვის

როგორც ბოლო ნაბიჯი, შექმენით ორი ხვრელი PIR სენსორებისთვის და ჩადეთ სახურავი კარტოფილში. ახლა კარტოფილის სული ბინადრობს კარტოფილში!

ნაბიჯი 16: კარტოფილის სულის შეკრება

ჩვენ თითქმის დავასრულეთ! შეაგროვეთ ყველა კომპონენტი კარტოფილის სულის ქვედა ნაწილში. განათავსეთ მავთულები თვალის ხვრელების მეშვეობით და მიამაგრეთ სენსორები მავთულხლართებზე - და ეს არის ის. დროა გააკვირვო შენი მეგობრები და ოჯახი!

მოხარული ვიქნებით მოვისმინოთ თქვენი გამოხმაურება ჩვენს პროექტზე:)