Detector de nivell de màquina de coc: ara amb veu: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquest projecte és una remescla del meu detector de nivell Can Coke Machine (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) amb nous sensors i l’afegit de so parlat.

Després de fer el meu primer detector de nivell, vaig afegir un brunzidor piezoelèctric per donar retroalimentació sonora a les persones amb discapacitat visual. Va funcionar, però va ser una mica, meh … Què significava cada so concret? Calia explicar-ho, de manera que no era massa pràctic com a solució. El vaig deixar i vaig anar a fer altres coses.

Recentment, he creat algunes torretes del portal que utilitzaven el reproductor MP3 Mini DFPlayer (o MP3-TF-16P). Aquell projecte va funcionar força bé i, quan un dia vaig treure una beguda de la màquina de Coca-Cola, em va semblar: podia fer servir el xip DFPlayer amb un altaveu i, finalment, aconseguir la solució que originalment volia ajudar als discapacitats visuals. Faria el que feia originalment, però ara PARLARIA també del nivell de la màquina.

També volia utilitzar els sensors VL53LOX per canviar les coses. Sabia que utilitzaven l’autobús I2C i tots utilitzaven la mateixa adreça, de manera que era un repte addicional utilitzar-ne 2, juntament amb la pantalla LCD del mateix autobús.

Ara, aquesta versió proporciona la mateixa pantalla gràfica quan us acosteu a la màquina, però quan us acosteu una mica més, també us indicarà quantes llaunes queden. L’he configurat d’aquesta manera amb una distància de parla relativament curta per evitar viatges molestos quan estic treballant al voltant de la màquina.

Al meu entendre, es tracta d’una plataforma barata per proporcionar informació sonora de diversos sensors. Hi ha molt més espai a la caixa i al Nano per a altres entrades sensorials. Ara només es tracta de presentar altres aplicacions.

Pas 1: parts impreses

El disseny físic de la caixa és pràcticament el mateix que el disseny anterior, però vaig haver de moure les coses per incloure el xip DFPlayer i l’altaveu de 4 cm tal com s’utilitzava al projecte Turret.

Els components s’imprimeixen de la mateixa manera que la meva versió anterior, amb la placa frontal vermella / blanca impresa mitjançant el lloc web d’impressió multicolor Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Encara no sé si aquesta inclusió de gcode funcionarà en altres impressores sense els complements multicolors, però m'agrada el resultat.

Les dimensions són les mateixes que la versió anterior, cosa que significa que podeu intercanviar les parts impreses (placa frontal i suport del sensor) i utilitzar les combinacions de sensors que vulgueu: HC-SR04 o VL53LOX. La diferència es reduirà al codi!

La part superior i inferior que es mostren aquí funcionen junts, de manera que no són intercanviables amb el disseny antic.

Pas 2: electrònica

Aquí hi ha una llista de les parts internes d’aquesta versió:

• Arduino Nano
• Kuman 0,96 polzades 4 pines groc IIC OLED (SSD 1306 o similar).
• VL53LOX (quantitat: 2 per a aquesta versió)
• Connector genèric de muntatge del panell de sòcol de 5,5 mm x 2,1 mm (veure imatge)
• Altaveu de 4 cm, 4 Ohm, 3 Watts (peça CLT1026 o EK1794 a Amazon)
• Reproductor MP3 Mini DFPlayer (o MP3-TF-16P)
• Una mica de cablejat

El connector endoll 2.1 és opcional, ja que la unitat està connectada de manera que es pot alimentar a través del Nano.

Tenint en compte l’alimentació de l’altaveu i altres components, ara es necessita una bona font d’alimentació en comparació amb el disseny anterior.

Pas 3: cablejat

La majoria de les connexions es solden juntes directament amb filferro. Les àrees que requereixen diverses connexions són les fonts d'alimentació de 5 V i les connexions GND a sensors i dispositius del Nano. El mateix s'aplica al bus I2C als sensors i a la pantalla LCD. Els vaig soldar junts i vaig fer servir un embolcall retràctil per mantenir-lo una mica endreçat i evitar pantalons curts.

M'agrada connectar prèviament els components individuals i després fer les connexions entre ells i el Nano. Al final, vaig fer algunes de les connexions mitjançant connectors endollables, com per exemple a la pantalla LCD. Vol dir que puc substituir-los fàcilment si s’esgoten, però com que la pantalla només s’encén quan hi ha algú al davant, hauria de passar molt de temps.

Pas 4: Muntatge mecànic

Aquest dispositiu està dissenyat per muntar-se sense elements de fixació. Els pinzells o passadors de la coberta superior són delicats i es poden trencar. El vaig dissenyar d’aquesta manera per poder perforar-los i utilitzar cargols de 2 mm o similars si es vol. Només afegeixo la tapa un cop he acabat i no he hagut de recórrer als cargols (tot i que he trencat uns quants passadors de localització) mentre els ganxos de bloqueig fan la seva feina.

La coberta superior amb ganxos està dissenyada de manera que estrenyeu els costats inferiors on els ganxos enganxen una mica la placa inferior per desenganxar-los i traieu-ne la coberta. Per fer-ho més fàcil, podeu perforar una mica els forats per on entren els passadors. Això facilitaria el muntatge / desmuntatge.

El nano i el DFPlayer es posaran a la ubicació amb força facilitat. El connector d'alimentació es fa passar i la femella el bloqueja al seu lloc. L’altaveu només rellisca al bressol imprès. El VL53LOX s’adapta a la tapa i al suport del sensor separat. Un cop pressionats, no es mouen. (no oblideu cap a on ha d’orientar el sensor i no oblideu treure la petita pel·lícula de plàstic del sensor abans d’instal·lar-ho). El mateix passa amb la pantalla LCD, però pot ser que calgui una mica de finagling si les dimensions del PCB del proveïdor són una mica diferents dels que faig servir. (He provat algunes que tenen unes dimensions lleugerament diferents.) Puc afegir una versió que farà servir 2 cargols i una corretja com he fet amb el meu controlador de torreta principal.

Pas 5: Codi

El codi va començar des de la meva primera versió, però després es va canviar. Faig servir les mateixes biblioteques per a la pantalla LCD, però calia incorporar les biblioteques VL53LOX i DFPlayer. Originalment vaig provar la biblioteca Adafruit per als sensors VL53LOX, però van consumir TOTA la memòria del Nano abans de poder acabar el meu codi. Vaig haver d'abandonar aquesta biblioteca i anar amb alguna cosa que consumís menys memòria. Les biblioteques resultants utilitzades són molt més reduïdes i deixen espai per a més sensors. Un resultat molt millor.

Vaig intentar desglossar i comentar el codi allà on tingués sentit, així que, amb sort, hauria de ser bastant evident quant al que passa allà. Com és habitual, aquest projecte va fer una mica d’investigació per esbrinar com fer que les biblioteques facin el que jo volia. En cercar respostes, trobo que els resultats de la cerca són principalment els problemes que la gent té i no exemples de solucions als seus problemes. Esperem que trobeu útils aquests exemples. N’he inclòs alguns com a comentaris al codi.

Els sons que faig servir s’adjunten com a fitxer zip. Són només gravacions de mi que diuen "Tens …" [nombre de llaunes] "restant". Els fitxers s'utilitzen de la mateixa manera que els meus projectes anteriors, amb els fitxers desats com a 0001.mp3, 0002.mp3, etc. En aquest cas 0001 és només una lectura del número "un" per correspondre al número llegit en veu alta.

Vaig començar a buscar fitxers de so de bona qualitat d’algú que llegia de l’1 al 30, però els productes que vaig trobar estaven darrere de les taules de pagament, així que vaig agafar un micròfon vell, el vaig endollar i em vaig gravar comptant. Després els vaig tallar i els vaig desar com a mp3 mitjançant Audacity. Bastant senzill per donar una solució senzilla. La diversió és incorporar altres enregistraments o sons. Diverteix-te aquí!

Pas 6: Pensaments finals

Aquest va ser un redisseny bastant ràpid, ja que va sortir de la part posterior del projecte Portal Turret i em vaig mantenir molt lluny del disseny original. Tot i que, originalment, estava pensat per mantenir el subministrament de begudes, espero que aquesta senzilla caixa es pugui utilitzar per a altres propòsits en què es necessiti informació sensorial, ja sigui visualitzada o parlada.

Aviseu-me si teniu altres usos d’aquesta senzilla plataforma.