Koronavirus EXTERNÍ MI-NATION s Micro: bit a Daleks: 4 kroky (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Jedná se o druhý projekt v sérii na ochranu před koronaviry od TinkerGen. První článek najdete zde. Pevně věříme, že společným úsilím lidstva současná epidemie brzy skončí. Ale i poté, co COVID-19 pomine, bychom měli zůstat ostražití a zachovat si dobré návyky, které jsme si (doufejme) v těchto těžkých časech vypěstovali. Předchozí článek byl zaměřen na používání Micro: bit, abychom věnovali větší pozornost tomu, abychom se nevědomky dotýkali svých obličejů, a tím zabránili šíření choroboplodných zárodků. V tomto článku navrhneme a postavíme jednoduchou, ale výkonnou zbraň proti mikrobům - malé zařízení, které můžeme použít k měření času, který strávíme mytím rukou.

Zásoby

Bitmaker Lite

1/8 (3 mm) překližka pro pouzdro

Dva měděné sloupky M4 * 8 + 5 s jednou hlavou Dvě matice M4

Dva šrouby s vnitřním šestihranem M4 * 8

Dva nylonové nýty R480 bílé barvy

Dva hliníkové sloupy M2 * 15 s dvojitým průchodem

Dva mechanické šrouby M2 * 8

Krok 1: Sestavení pouzdra

Stáhněte si soubory.dxf z Thingverse a poté je nařežte z překližky 1/8 (3 mm). Pouzdro má samosvorný design, ale při montáži krabice možná budete muset nanést trochu lepidla. Použijte dva M4 * 8 + 5 měděných sloupků s jednou hlavou, dvěma maticemi M4 a dvěma šrouby M4 * 8 šestihranných šroubů s vnitřním šestihranem k uchycení ultrazvukového ohřívače Grove k vnitřní stěně skříně. Na opačné straně skříně připevněte servo 2 hliníkovými sloupky M2 * 15 s dvojitým průchodem. Pomocí dvou mechanických šroubů M2 * 8 nainstalujte plastové servo rameno na šipku. Připojte Ultrazvukový Strážce a Servo k BitMakeru Lite a poté jej upevněte uvnitř pouzdra dvěma nylonovými nýty R480. Šipku připevněte k servu a nasaďte horní i spodní kryty zapnuty. Sestava je dokončena, nyní kódujeme!

Krok 2: Makecode Program

Udělal jsem dvě verze kódu pro tento projekt: jednodušší, provedený pomocí Microsoft Makecode, grafické programovací prostředí a obtížnější, napsaný v Micropythonu - ten také obsahuje hlas Daleka, syntetizovaný s Micro: bitovým řečovým modulem. Začneme s jednodušším programem.

Než začnete psát kód, musíte do Makecode přidat rozšíření BitMaker lite. Jak postupovat, se poraďte zde.

Uvnitř startovacího bloku vyčistíme obrazovku, nastavíme dvě proměnné start_time a stage na 0, nastavíme úhel serva na 90 a počkáme 500 ms, než spustíme kód hlavní smyčky. Logika kódu uvnitř hlavní smyčky je poměrně jednoduchá - za prvé, bez ohledu na to, zda jsou detekovány ruce nebo ne, pokud je stupeň 0, nastavíme servo na 90 stupňů, je to výchozí stav.

Pokud zjistíme, že se ve vzdálenosti blíže než 10 cm od našeho zařízení nachází předmět (budeme předpokládat, že jde o ruce člověka), provedeme kontrolu, zda od posledního přesunu do další fáze uplynula 1 sekunda. Pro účely ladění je nastaven 1 sekundový čas, ve skutečnosti se má přiblížit na 4 sekundy (podle doporučení CDC je docela dobrá doba na mytí rukou 20 sekund, máme 5 stupňů, takže 20/5 = 4). Pokaždé, když uplyne 1 sekunda od přechodu do fáze, pokud jsou ruce stále detekovány v blízkosti zařízení, postoupíme do další fáze, resetujeme časovač a zahrajeme melodii. Nastavili jsme také digitální pin1 na LOW, takže generování PWM pro zvuk nebude rušit servo - pokud to neuděláte, všimnete si, že servo začne při přehrávání hudby šílet. Toto je známé omezení Micro: bit.

Potom pro každou fázi nastavíme úhel serva v pořadí if bloků. Nakonec, pokud nejsou detekovány žádné ruce (vzdálenost od zařízení je větší než 10 cm) a stupeň není 0 - to znamená, že uživatel předčasně přerušil mytí rukou, přehrajeme smutný zvuk a nastavíme pódium zpět na 0.

pokud máte problémy s kódem, můžete si stáhnout.hex soubor z našeho úložiště GitHub pro tento projekt.

Krok 3: Program Micropython

Pokud máte rádi kódování a uvítali byste malou výzvu, pak by pro vás mohlo být zajímavější vytvořit stejný projekt v Micropythonu. Kromě toho je tato verze zábavnější!

Hlavní kód verze mikropythonu se řídí stejnou logikou. Jedním zásadním rozdílem je, že nemůžeme přímo používat Ultrasonic Ranger nebo Servo - v Micro: bit mikropythonu firmware pro ně neexistují žádné standardní moduly. Tuto třídu Servo tedy vložíme do našeho kódu a pro měření vzdálenosti použijeme mírně upravený kód Grove Ultrasonic Ranger Python. Lepším způsobem by bylo vytvořit dva samostatné soubory.py a importovat je jako moduly - jeden pro třídu Servo a druhý pro Ultrazvukový ranger. Ale kvůli jednoduchosti budeme mít vše na jednom místě.

Dalším klíčovým rozdílem je použití řečového modulu, který nám umožňuje syntetizovat známý Dalekův hlas:) Pomocí parametrů z této dokumentace pro řečový modul vytváříme hlas, který zní jako Dalekův hlas.

Přejděte do úložiště GitHub tohoto projektu a stáhněte si úplný kód Micropython.

Krok 4: Přizpůsobte si ho

Vytvořili jsme zajímavý a užitečný projekt s rozšířením Micro: bit a Bitmaker Lite, který může být čistě vzdělávacím projektem a skutečně může najít využití v koupelně pro domácnost, aby lidem připomněl důkladnější mytí rukou. Experimentování a zlepšování zde samozřejmě nekončí - můžete vymyslet způsoby, jak pouzdro a nastavení učinit pevnějšími a vhodnějšími pro použití ve veřejných školách nebo školkách. Nebo můžete ke zvýšení hlasitosti připojit externí reproduktor.

Možnosti jsou nekonečné a implementace vlastních nápadů do hardwaru a softwaru je duší hnutí Maker. Pokud přicházíte s novými a zajímavými způsoby, jak tento projekt zlepšit, podělte se prosím v níže uvedených komentářích. Bitmaker Lite také přichází s online kurzem, ke kterému máte přístup na platformě online kurzů TinkerGen, https://make2learn.tinkergen.com/ zdarma!

Další informace o nástroji Bitmaker Lite a dalším hardwaru pro výrobce a pedagogy STEM naleznete na našich webových stránkách https://tinkergen.com/ a přihlaste se k odběru našeho zpravodaje.