Screaming Potato: 16 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Projekty Tinkercad »

Tento návod vás naučí, jak oživit jakýkoli brambor, mluvit a křičet. Pokud jste někdy chtěli překvapit své přátele a rodinu zeleninou, která se nechce jíst, pokud jste někdy chtěli pochopit, co brambory cítí, když se chystají vařit, pak je tento projekt pro vás!

Naše inspirace Když jsme vymýšleli nápady na bramborovou výzvu, uvědomili jsme si, že všechny naše myšlenky krouží kolem toho, co bychom udělali s bramborem, ale nikdy jsme nepřemýšleli o tom, co by si brambor myslel o našich akcích. Jinými slovy, uvědomili jsme si, že jako lidé jsme se nikdy nevzdali do bot z brambor, a proto jsme nikdy nedokázali pochopit zážitek z brambor - až dosud. Okamžitě jsme si uvědomili, že tato mezera mezi bramborami a lidmi je velkým problémem, a tak jsme se rozhodli jednat.

Naším cílem pro tento projekt bylo vybudovat elektronické zařízení, takzvanou Bramborovou duši, které by po vložení do brambor umožnilo bramboru komunikovat v lidské řeči v reakci na lidské činy, čímž by se stalo člověkem relatable a uzavřelo bramborovou mezera v lidské zkušenosti.

Brambor s bramborovou duší je schopen vidět člověka vnímáním infračerveného světla a požádat ho, aby ho nechal na pokoji. Brambor se bude ptát znovu a znovu, dokud se jeho přání nesplní. Pokud se nějaký maniak rozhodne ubohé brambory nakrájet, Bramborová duše mu umožní pocítit bolest tím, že uřízne zářez indukčním senzorem - a vyjádří to děsivým skřípáním.

Při psaní tohoto pokynu jsme se hodně zaměřili na část Design & Concept - to umožní čtenáři sledovat náš proces návrhu a řešení problémů a pochopit, proč a jak jsme učinili konkrétní rozhodnutí.

Kód pro tento projekt je Open Source- můžete přispět!

O nás: Tento projekt provedli dva lidé, můj přítel haraldar a já, guusto. Během celého projektu jsme byli fyzicky odděleni, což byla sama o sobě velmi velká výzva. Největší zásluhu má rozhodně haraldar - byl zodpovědný za návrh obvodu, zapojení obvodů, programování, konečný návrh a tisk 3D dílů, montáž a získávání všech dílů (včetně rozebrání jeho reproduktorů a starého rádia) - my měl poruchy a neměl čas na změnu pořadí součástí online). Mým příspěvkem byla prvotní myšlenka a koncept, nalezení rychlého způsobu přípravy brambor a Instructable. Vyvinuli jsme hlavní koncepty designu a společně jsme udělali důležité návrhy designu.

Zásoby

Nástroje

• Páječka
• Pájecí drát
• 3D tiskárna
• Multimetr

Materiály

• Brambory střední až velké velikosti nebo sladké brambory
• Arduino Nano Rev.3 s pájenými piny
• LJ18 A3-8-Z Indukční senzor
• (2x) AM312 Micro PIR snímač detekce pohybu
• Malý reproduktor (sklidili jsme ten svůj z levných reproduktorů)
• 9V baterie
• Propojovací kabely

Krok 1: Design a koncept

Myšlenka tohoto projektu je velmi jednoduchá: Představte si brambor, který reaguje a křičí, když se ho někdo pokusí nakrájet. Tento přesný obrázek byl naším výchozím bodem (obrázek 1.1). Odtud jsme začali přemýšlet o tom, jak by tato funkce mohla být implementována. Potřebovali jsme uvnitř brambor elektronické zařízení, které by vnímalo lidskou přítomnost, kovové předměty a také vydávalo zvuk. (Obrázek 1.2).

Po dalším zvážení jsme vyvinuli následující cíle, které by toto zařízení muselo splnit:

1. Zařízení musí přimět brambory, aby vypadaly jako lidské, mluvením a křikem v reakci na určité akce.
2. Zařízení musí být dostatečně malé, aby se vešlo do většiny brambor.
3. Zařízení musí být uzavřeno a rychle zasunuto do jakéhokoli bramboru s malou přípravou.

Tyto cíle přirozeně přicházely s otázkami nebo spíše problémy, které jsme museli vyřešit, konkrétně:

1. Jaký je nejjednodušší a nákladově nejefektivnější způsob, jak dosáhnout požadované funkce?
2. Jak můžeme minimalizovat velikost zařízení?
3. Jak můžeme udělat přípravu brambor co nejrychlejší a nejjednodušší?

V následujících krocích se budeme věnovat těmto otázkám.

Krok 2: Design a koncept: Problém funkčnosti - vývojový diagram

Abychom vyřešili problém s funkčností, měli bychom nejprve určit, co přesně má zařízení dělat. Vývojový diagram vizualizuje logiku Bramborové duše.

Krok 3: Návrh a koncept: Problém s funkčností - vstup a výstup

Abychom tento problém vyřešili, museli jsme identifikovat, jaké senzory potřebujeme, jak budou zpracována data ze senzorů a jak budeme generovat řeč a křik. Rozhodli jsme se použít následující architekturu:

Pro náš vstup máme:

Detekce lidské přítomnosti: PIR senzory. Mohou měřit infračervené světlo, jako je tělesné teplo, a proto by byly ideální pro detekci člověka. Jsou snadno použitelné a široce dostupné. Jako bonus dva mikro PIR senzory vypadají jako oči na bramboru a vypadají živěji

Detekce řezání: Indukční senzory. Tyto senzory vytvářejí magnetické pole a pomocí principu elektromagnetické indukce jsou schopné detekovat kovové předměty v krátkém dosahu. Takový senzor uvnitř brambor detekuje kovový nůž, který bramboru krájí

Pro náš výstup máme:

Vytváření zvuku lidské řeči: Reproduktor. Jednoduchý bzučák by nebyl dostačující, protože může měnit pouze frekvenci, a proto by nebyl schopen reprodukovat lidský hlas

S ohledem na to a vývojový diagram vyplývá:

Zpracování dat: Arduino. Jak je naznačeno v vývojovém diagramu v kroku 2, logika našeho obvodu je velmi základní a také nepotřebujeme žádné pokročilé výpočty na našich vstupech. To znamená, že nebudeme potřebovat výpočetní výkon RaspBerry Pi - běžný mikrokontrolér, jako je Arduino, se nejlépe hodí

Zjistili jsme tedy, že si můžeme vystačit se dvěma PIR senzory, jedním indukčním senzorem, reproduktorem a Arduinem, abychom vytvořili požadovanou funkčnost.

Krok 4: Design a koncept: Problém s funkčností - generování a ukládání řeči

Jedna věc není jasná: Jak vytvoříme lidskou řeč a křik? Víme, jak je hrát, ale jak je ukládáme? Jsou dvě možnosti:

1. Nahrávejte fráze a zvuky a ukládejte je v nějakém zvukovém formátu na SD kartu.
2. Použijte program převodu textu na řeč a ukládejte fráze v textovém formátu a poté generujte řeč za běhu.

Zatímco první možnost nabízí velkou volnost, pokud jde o zvuky, které lze použít, vyžaduje propojení s dalším modulem karty SD. Zabírá to spoustu paměti a může to vést k problémům, když existují další tři aktivní senzory.

Navíc další modul je téměř opakem minimálního designu. Proto jsme sáhli po druhé možnosti: Použili jsme open source knihovnu Talkie pro převod textu na řeč, která má zvukové kodeky pro řadu anglických slov. Tato slova zabírají mnohem méně místa než zvukový soubor, takže můžeme na Arduino snadno ukládat několik frází bez jakékoli karty SD.

Existují však nevýhody: Mluvená slova zní velmi zvláštně (přiložené video to dokazuje) a slov je relativně málo - takže možná budete muset být kreativní s frázováním, pokud tam není slovo, které potřebujete.

Přestože knihovna Talkie obsahuje několik stovek slov a všechna písmena abecedy, neobsahuje výkřiky ani skřípání. Abychom udělali takový křik, jednoduše jsme se podívali na stávající slova a upravili jejich kodeky tak, aby vydávaly opravdu děsivé zvuky.

Poslední důležitou věcí, kterou je třeba poznamenat, je to, že Talkie funguje pouze s procesory Arduinos založenými na procesorech ATMega168 nebo ATMega328.

Krok 5: Design a koncept: Řešení problému s velikostí

Abychom to zrekapitulovali, chceme vytvořit zařízení, které se vejde do brambor. Brambor je mokrý, takže musíme zapouzdřit naše zařízení, abychom chránili elektronické součástky před vodou. Dále trup, který by měl držet naše součásti na místě a měl by mít co nejmenší velikost.

Nyní, když víme, jaké části potřebujeme, můžeme přemýšlet o kompaktním způsobu jejich uspořádání. Nejúčinnějším a nejzjevnějším krokem je výběr správného Arduina. Vybrali jsme si malé, ale snadno ovladatelné a výkonné Arduino - Nano, které splňuje požadavky knihovny Talkie, protože má procesor ATMega328. To nám ve srovnání s Arduino UNO ušetří spoustu místa!

Dalším krokem je vytvoření modelu zařízení se všemi součástmi zabalenými co nejtěsněji. Tento krok jsme provedli v TinkerCADu, protože nám to umožnilo použít stávající modely elektronických součástek ve správných rozměrech a okamžitě exportovat a vytisknout plášť, když byl připraven.

Navrhli jsme skořápku, která by byla vložena do vydlabaných brambor. Skořápka byla navržena tak, aby maximalizovala prostor uvnitř brambor: Lodní konstrukce se zdola nahoru se zakřiveným vrcholem optimálně zapadá do dutých brambor, zatímco obdélníkový spodní díl poskytuje dostatek prostoru a možností montáže pro všechny elektronické součástky. Další otvory v čepičkovité čepičce sloužily jako „oko“- čili objímky čidel.

Indukční senzor byl umístěn diagonálně, aby se zmenšila nezbytná výška prostoru. Přestože je jeho detekční dosah velmi krátký, jeho umístění umožňuje správnou funkci: protože výkop v bramborách je kulatý, tloušťka bramborové stěny je minimální, což umožňuje indukčnímu senzoru detekovat kov blíže k vnějšímu povrchu.

Po položení pravoúhlého spodního dílu dolů se vydlabaný brambor s víčkem podobným lodi umístí nahoru - a nyní je vše zajištěno, perfektně sedí a není vidět!

Konečná velikost našeho zařízení s kapslí je přibližně 8,5 cm x 6 cm x 5,5 cm (délka x šířka x výška). Malé brambory se nevejdou, ale střední a velké brambory a batáty budou fungovat dobře.

Krok 6: Návrh a koncept: Řešení problému s přípravou

Posledním problémem, který je třeba vyřešit, je příprava brambor. Chtěli jsme tento proces udělat co nejjednodušší a nejjednodušší. Naše počáteční řešení používalo specializované hloubicí zařízení, ale později jsme si uvědomili, že to funguje pouze pro brambory, ale ne pro sladké brambory - ty jsou uvnitř velmi tvrdé a plastová rýpadla jsou buď příliš silná na to, aby je rozřezala, nebo se zlomila, pokud jsou příliš tenká.

Proč byste vůbec používali sladké brambory? Sladké brambory bývají výrazně větší, takže pokud máte problém najít dostatečně velký brambor pro bramborovou duši, měli byste se podívat na sladké brambory. Naším druhým přístupem tedy bylo vyvinout efektivní metodu, jak vydlabat jakýkoli brambor, ať už je to batát nebo obyčejný brambor. Podrobnosti jsou zdokumentovány v jednom z posledních kroků.

Krok 7: Sestavení obvodu

Připojte Arduino Nano přesně jako ve schématu zapojení.

Krok 8: Programování Arduina

Klonujte toto úložiště:

Poté otevřete soubor potato_soul.ino v Arduino IDE. Kód je velmi dobře zdokumentován, takže si jednoduše přečtěte komentáře a postupujte podle pokynů.

Krok 9: Tisk dílů

Vytiskněte dodané soubory. STL. Výroba naší součásti naší tiskárně trvala více než 3 hodiny.

Krok 10: Příprava brambor

Nyní, když je vše ostatní připraveno, je čas připravit bramboru! Následující kroky budou popisovat efektivní vyhlazovací techniku, kterou jsme vyvinuli právě pro tento projekt.

Krok 11: Vydlabání brambor - označení regionu

Označte oblast, kam bude vložena bramborová duše. Toto je oblast, kterou budete muset vyhloubit.

Krok 12: Vydlabání brambor - oloupání a sejmutí vršku

Vytáhněte označenou oblast. Poté odřízněte konvexní kus, aby se brambor vyrovnal.

Krok 13: Dlabání brambor - vytvořte zářezy a extrahujte kousky

Proveďte několik hlubokých řezů do brambor. Poté vložte nůž a houpejte se, dokud nebudete moci vytáhnout kousek. Musíte být opatrní, protože přílišný tlak na nůž může bramboru zlomit. Po prvním kousku budou zbylé snadné.

Nezapomeňte uložit kousky! Vyhozené kousky nevyhazujte. Podobně, když už nepotřebujete brambor, který jste připravili pro bramborovou duši, můžete jej jednoduše oloupat, nakrájet a uvařit.

Krok 14: Dlabání brambor - zdokonalení křivky

Nyní zasuňte kovovou vidličku do brambor a stejným kolébavým pohybem vydlabejte brambory hlouběji. Nakonec pomocí ostré lžíce vyhlaďte stěny.

Krok 15: Příprava brambor - vytvořte otvory pro senzory

Jako poslední krok vytvořte dva otvory pro PIR senzory a zasuňte víko do brambory. Bramborová duše nyní obývá bramboru!

Krok 16: Sestavení bramborové duše

Jsme téměř hotovi! Shromážděte všechny součásti ve spodní části Bramborové duše. Protáhněte dráty očními otvory a připojte senzory k vodičům - a je to. Čas překvapit své přátele a rodinu!

Rádi bychom slyšeli vaši zpětnou vazbu na náš projekt:)