Detektor úrovně koksovacího stroje - nyní s řečí!: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento projekt je remixem mého detektoru Coke Machine Can Level (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) s novými senzory a přidáním mluveného zvuku!

Poté, co jsem vyrobil svůj první detektor úrovně, přidal jsem piezový bzučák, který poskytoval slyšitelnou zpětnou vazbu pro zrakově postižené. Fungovalo to, ale bylo to trochu, hm … Co znamenal každý konkrétní zvuk? Potřebovalo to vysvětlit, takže to nebylo příliš praktické jako řešení. Nechal jsem to a šel dělat jiné věci.

Nedávno jsem vytvořil několik věží portálu, které používaly MP3 přehrávač DFPlayer Mini (nebo MP3-TF-16P). Tento projekt fungoval docela dobře, a když jsem jednoho dne dostal nápoj z mého stroje na koks, došlo mi to: mohl jsem použít čip DFPlayer s reproduktorem a konečně získat řešení, které jsem původně chtěl pomoci zrakově postiženým! Udělal by to, co původně, ale nyní by HOVORIL i úroveň ve stroji!

Chtěl jsem také použít senzory VL53LOX ke změně věcí. Věděl jsem, že používají sběrnici I2C a všichni používají stejnou adresu, takže bylo další výzvou použít 2 z nich společně s obrazovkou LCD na stejné sběrnici.

Tato verze nyní poskytuje stejné grafické zobrazení, když se blížíte ke stroji, ale když se trochu přiblížíte, také vám řekne, kolik plechovek zbývá! Nastavil jsem to takto s relativně krátkou mluvící vzdáleností, abych se vyhnul nepříjemným výletům, když pracuji kolem stroje.

V mé mysli je to levná platforma pro poskytování slyšitelných informací z různých senzorů. V krabici a na Nano je mnohem více místa pro další senzorické vstupy. Nyní jde jen o to přijít s dalšími aplikacemi!

Krok 1: Tištěné díly

Fyzický design krabice je téměř stejný jako předchozí design, ale musel jsem věci přesunout, aby zahrnoval čip DFPlayer a 4cm reproduktor, jak byl použit v projektu Turret.

Komponenty jsou vytištěny stejným způsobem jako moje předchozí sestava, červeno/bílý čelní panel je vytištěn na vícebarevném tiskovém webu Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Stále nevím, jestli toto zařazení gcode bude fungovat na jiných tiskárnách bez vícebarevných doplňků, ale líbí se mi výsledek!

Rozměry jsou stejné jako u předchozí verze, což znamená, že si můžete vyměnit tištěné části (čelní panel a držák senzoru) a použít libovolné kombinace senzorů, které se vám líbí: HC-SR04 nebo VL53LOX. Rozdíl bude v kódu!

Zde zobrazené horní a spodní části spolupracují, takže nejsou zaměnitelné se starým designem.

Krok 2: Elektronika

Zde je seznam vnitřních částí této sestavy:

• Arduino Nano
• Kuman 0,96 palce 4pinový žlutý modrý IIC OLED (SSD 1306 nebo podobný).
• VL53LOX (počet: 2 pro tuto verzi)
• obecný konektor pro montáž na panel 5,5 mm x 2,1 mm DC (viz obrázek)
• 4 cm reproduktor, 4 ohmy, 3 W (část č. CLT1026 nebo EK1794 na Amazonu)
• Mini přehrávač MP3 DFPlayer (nebo MP3-TF-16P)
• Trochu kabeláže

Konektor 2.1 je volitelný, protože jednotka je zapojena tak, že může být napájena přes Nano.

Vzhledem k příkonu reproduktoru a dalších komponent je nyní ve srovnání s předchozím designem zapotřebí dobré napájení.

Krok 3: Zapojení

Většina připojení je pájena dohromady přímo pomocí drátu. Oblasti, které vyžadují více připojení, jsou 5V napájecí kanály a GND připojení k senzorům a zařízením z Nano. Totéž platí pro sběrnici I2C pro senzory a LCD obrazovku. Pájel jsem je k sobě a použil smršťovací fólii, aby to bylo trochu uklizené a aby se předešlo zkratům.

Rád předběžně zapojím jednotlivé komponenty a poté vytvořím spojení mezi nimi a Nano. Nakonec jsem provedl některá připojení pomocí konektorů typu plug -in, jako na LCD obrazovce. Znamená to, že je mohu snadno vyměnit, pokud vyhoří, ale protože se displej rozsvítí, jen když je někdo vpředu, mělo by to trvat dlouho.

Krok 4: Mechanická montáž

Toto zařízení je určeno k montáži bez spojovacích prvků. Malé hroty nebo špendlíky na horním krytu jsou jemné a mohou se odlomit. Navrhl jsem to tak, abyste je mohli vyvrtat a podle potřeby použít 2 mm nebo podobné šrouby. Kryt přidávám až poté, co jsem konečně hotový a nemusel jsem se uchýlit k šroubům (i když jsem zlomil několik polohovacích kolíků), protože zajišťovací háky plní svou práci.

Horní kryt s háčky je navržen tak, že stlačíte spodní strany, kde háčky trochu zapadnou do spodní desky, aby se uvolnily a odstranily kryt. Aby to bylo snazší, mohli byste trochu vyvrtat otvory, do kterých jdou kolíky. To by usnadnilo montáž/demontáž.

Nano a DFPlayer se dostanou na místo velmi snadno. Napájecí konektor je protlačen a matice jej zajistí na svém místě. Reproduktor jen vklouzne do tištěné kolébky. VL53LOX je nalisován do krytu a samostatného držáku senzoru. Jakmile jsou přitlačeni, nepohybují se. (nezapomeňte, jakým způsobem musí senzor směřovat, a nezapomeňte před instalací odstranit malou plastovou fólii na senzoru!) Totéž platí pro LCD obrazovku, ale může vyžadovat určité finagling, pokud rozměry PCB od dodavatele se trochu liší od těch, které používám. (Zkoušel jsem některé, které mají mírně odlišné rozměry.) Mohl bych přidat verzi, která bude používat 2 šrouby a popruh, jako jsem to udělal u svého hlavního věžového ovladače.

Krok 5: Kód

Kód začínal od mého prvního sestavení, ale pak se změnil. Pro LCD obrazovku používám stejné knihovny, ale potřeboval jsem začlenit knihovny VL53LOX a DFPlayer. Původně jsem zkoušel knihovnu Adafruit pro senzory VL53LOX, ale než jsem dokončil kód, pohltily VŠECHNY paměti v Nano! Musel jsem tu knihovnu opustit a jít s něčím, co spotřebovalo méně paměti. Výsledné použité knihovny jsou mnohem štíhlejší a ponechávají prostor pro více senzorů! Mnohem lepší výsledek.

Pokusil jsem se rozbít a komentovat kód tam, kde to dává smysl, takže doufejme, že by mělo být docela zřejmé, co se tam děje. Jako obvykle si tento projekt vyžádal trochu výzkumu, aby zjistil, jak přimět knihovny dělat to, co jsem chtěl. Při hledání odpovědí zjišťuji, že výsledky vyhledávání jsou většinou problémy, s nimiž se lidé potýkají, a nikoli příklady řešení jejich problémů. Doufejme, že vám tyto příklady budou užitečné. Některé jsem zahrnoval jako komentáře do kódu.

Zvuky, které používám, jsou připojeny jako soubor zip. Jsou to jen nahrávky, kdy jsem řekl: „Máte…“[počet plechovek] „zbývá“. Soubory se používají stejným způsobem jako mé předchozí projekty, přičemž soubory jsou uloženy jako 0001.mp3, 0002.mp3 atd. V tomto případě 0001 je pouze čtení čísla „jedna“, které odpovídá číslu přečtenému nahlas.

Začal jsem hledat kvalitní zvukové soubory někoho, kdo četl od 1 do 30, ale zboží, které jsem našel, bylo za výplatními zdmi a podobně, tak jsem popadl starý mikrofon, zapojil jej a zaznamenal, jak počítám. Pak jsem rozřezal a uložil je jako mp3 pomocí Audacity. Docela jednoduché, aby to bylo jednoduché řešení. Zábava spočívá v začlenění dalších nahrávek nebo zvuků! Bavte se zde!

Krok 6: Závěrečné myšlenky

Byl to docela rychlý redesign, protože vyšel ze zadní části projektu Portal Turret, a hodně jsem si zachoval původní design. Doufám, že i když byl původně vytvořen tak, aby měl přehled o mých nabídkách nápojů, lze jej použít i pro jiné účely, kde jsou zapotřebí smyslové informace, ať už zobrazené nebo mluvené.

Dejte mi vědět, pokud vymyslíte další využití této jednoduché platformy!