Vrišteći krompir: 16 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Tinkercad projekti »

Ova instrukcija će vas naučiti kako oživjeti bilo koji krumpir, pričati i vrištati u živo. Ako ste ikada željeli iznenaditi svoje prijatelje i porodicu povrćem koje ne želite jesti, ako ste ikada htjeli shvatiti šta krompir osjeća kad se sprema, onda je ovaj projekt za vas!

Naša inspiracija Kada smo razmišljali o idejama za izazov s krumpirom, shvatili smo da nam sve misli kruže oko toga šta ćemo učiniti s krompirom, ali nikada nismo razmišljali o tome šta će krumpir misliti o našim postupcima. Drugim riječima, shvatili smo da se kao ljudi nikada nismo stavili na mjesto krompira, pa stoga nikada nismo bili u stanju shvatiti iskustvo s krompirom - do sada. Odmah smo shvatili da je ovaj jaz u iskustvu krumpira i ljudi veliki problem, pa smo odlučili poduzeti mjere.

Naš cilj za ovaj projekt bio je izgraditi elektronički uređaj, takozvanu dušu od krompira, koja bi nakon umetanja u krompir učinila da krompir komunicira na ljudskom jeziku kao odgovor na ljudske postupke, čineći ga tako povezanim sa ljudima i zatvarajući krompir- jaz u ljudskom iskustvu.

Krompir sa dušom krompira može da vidi čoveka osećajući infracrveno svetlo i zatraži od čoveka da ga ostavi na miru. Krompir će pitati iznova i iznova, dok mu se želja ne ispuni. Ako neki manijak odluči rezati jadni krumpir, Duša od krumpira će mu omogućiti da osjeti bol tako što će osjetiti rez s induktivnim senzorom - i izraziti ga kroz zastrašujući škrip.

Prilikom pisanja ovog uputstva, mnogo smo se fokusirali na dio Dizajn i koncept - to će omogućiti čitatelju da prati naš proces dizajna i rješavanja problema i razumije zašto i kako smo donijeli određene odluke.

Kôd za ovaj projekat je Open Source- dobrodošli ste da doprinesete!

O nama: Ovaj projekat smo radili dvoje ljudi, moj prijatelj Haraldar i ja, Guusto. Fizički smo bili razdvojeni tokom cijelog projekta, što je samo po sebi bio veliki izazov. Najviše zasluga svakako pripada haraldaru - on je bio odgovoran za dizajn kola, ožičenje kola, programiranje, konačno oblikovanje i štampanje 3D dijelova, sastavljanje i nabavku svih dijelova (uključujući i odvajanje njegovih zvučnika i starog radija) je imao kvarove i nije imao vremena za promjenu redoslijeda komponenti na mreži). Moj doprinos je bila početna ideja i koncept, pronalaženje brzog načina za pripremu krompira i Instructable. Zajedno smo razvili glavne koncepte dizajna i donijeli važne dizajnerske odluke.

Supplies

Alati

• Lemilica
• Lemljena žica
• 3D štampač
• Multimetar

Materijali

• Krompir srednje do velike veličine ili batat
• Arduino Nano Rev. 3 sa lemljenim iglama
• LJ18 A3-8-Z Induktivni senzor
• (2x) AM312 Micro PIR senzor detekcije pokreta
• Mali zvučnik (Ubrali smo naš iz jeftinih zvučnika)
• 9V baterija
• Premosni kablovi

Korak 1: Dizajn i koncept

Ideja koja stoji iza ovog projekta je vrlo jednostavna: Zamislite krompir koji reagira i vrišti kad ga netko pokuša sjeći. Ova tačna slika bila je naše polazište (slika 1.1). Odavde smo počeli razmišljati o tome kako bi se ova funkcija mogla implementirati. Trebao nam je elektronski uređaj unutar krompira koji bi osjetio ljudsko prisustvo, metalne predmete i također proizvodio zvuk. (Slika 1.2).

Nakon daljnjeg razmatranja, razvili smo sljedeće ciljeve koje bi ovaj uređaj morao ispuniti:

1. Uređaj mora učiniti da krompir izgleda ljudski govoreći i vrišteći kao odgovor na određene radnje.
2. Uređaj mora biti dovoljno mali da stane u većinu krumpira.
3. Uređaj mora biti samoobuhvatan i brzo umetnut u bilo koji krompir uz malo pripreme.

Naravno, ti su ciljevi stigli s pitanjima ili bolje rečeno problemima koje smo morali riješiti, naime:

1. Koji je najjednostavniji i najisplativiji način za postizanje željene funkcionalnosti?
2. Kako možemo smanjiti veličinu uređaja?
3. Kako možemo pripremiti krumpir što je brže i lakše?

U sljedećim koracima pozabavit ćemo se ovim pitanjima.

Korak 2: Dizajn i koncept: Problem funkcionalnosti - dijagram toka

Da bismo riješili problem funkcionalnosti, prvo bismo trebali točno odrediti što uređaj treba učiniti. Dijagram toka vizualizira logiku Krompirove duše.

Korak 3: Dizajn i koncept: Problem funkcionalnosti - ulaz i izlaz

Da bismo riješili ovaj problem, morali smo identificirati senzore koji su nam potrebni, kako će se senzorski podaci obrađivati i kako ćemo generirati govor i vrištanje. Odlučili smo se za sljedeću arhitekturu:

Za naš ulaz imamo:

Detekcija ljudskog prisustva: PIR senzori. Oni mogu mjeriti infracrveno svjetlo, poput tjelesne topline i stoga bi bili savršeni za detekciju ljudi. Jednostavni su za upotrebu i široko su dostupni. Kao bonus, dva mikro PIR senzora izgledaju kao oči na krompiru i čine ga živim

Otkrivanje posjekotine: Induktivni senzori. Ovi senzori stvaraju magnetsko polje i pomoću principa elektromagnetske indukcije mogu detektovati metalne predmete u kratkom dometu. Takav senzor unutar krompira detektovaće metalni nož koji siječe krompir

Za naš izlaz imamo:

Proizvođenje zvuka ljudskog govora: Zvučnik. Jednostavan zvučni signal ne bi bio dovoljan jer može promijeniti samo frekvenciju i stoga ne bi mogao reproducirati ljudski glas

Imajući ovo u vidu i dijagram toka, slijedi:

Obrada podataka: Arduino. Kao što je naznačeno u dijagramu toka u koraku 2, logika našeg kola je vrlo osnovna i također nam ne trebaju nikakva napredna izračunavanja na našim ulazima. To znači da nam neće trebati procesorska snaga RaspBerry Pi - obični mikrokontroler poput Arduina najbolje pristaje

Dakle, otkrili smo da se možemo snaći s dva PIR senzora, jednim induktivnim senzorom, zvučnikom i Arduinom kako bismo stvorili željenu funkcionalnost.

Korak 4: Dizajn i koncept: Problem funkcionalnosti - Generiranje i pohranjivanje govora

Jedna stvar nije jasna: Kako ćemo stvoriti ljudski govor i vrištanje? Znamo kako ih igrati, ali kako ih skladištimo? Postoje dvije mogućnosti:

1. Snimite fraze i zvukove i pohranite ih u neki audio format na SD karticu.
2. Koristite program za pretvaranje teksta u govor i pohranite fraze u tekstualnom formatu, a zatim generirajte govor u hodu.

Iako prva opcija nudi mnogo slobode u smislu zvukova koji se mogu koristiti, potrebno je povezivanje s dodatnim modulom SD kartice. Ovo zauzima puno memorije i može dovesti do problema ako postoje tri druga aktivna senzora.

Nadalje, dodatni modul je prilično suprotan minimalnom dizajnu. Zato smo prešli na drugu opciju: Koristili smo otvorenu biblioteku teksta u govor Talkie, koja ima audio kodeke za brojne engleske riječi. Ove riječi zauzimaju mnogo manje prostora od audio datoteka, pa možemo jednostavno pohraniti višestruke fraze na naš Arduino bez ikakve SD kartice.

Ipak, postoje nedostaci: izgovorene riječi zvuče vrlo čudno (priloženi video to dokazuje), a riječi je relativno malo - pa ćete možda morati biti kreativni s fraziranjem, ako vam ne treba riječ.

Dok biblioteka Talkie sadrži nekoliko stotina riječi i sva slova abecede, ona ne sadrži vriskove ni vrisku. Da bismo napravili takav vrisak, jednostavno smo pogledali postojeće riječi i izmijenili njihove kodeke kako bismo proizveli zaista zastrašujuće zvukove.

Posljednja važna stvar koju treba napomenuti je da Talkie radi samo s Arduinosom zasnovanim na ATMega168 ili ATMega328 procesoru.

Korak 5: Dizajn i koncept: Rješavanje problema veličine

Da rezimiramo, želimo stvoriti uređaj koji stane u krumpir. Krompir je mokar pa moramo inkapsulirati naš uređaj kako bismo zaštitili elektroničke komponente od vode. Nadalje, trup koji bi trebao držati naše komponente na mjestu i biti najmanje moguće veličine.

Sada kada znamo koji su nam dijelovi potrebni, možemo razmišljati o kompaktnom načinu njihovog raspoređivanja. Najefikasniji i najočitiji korak je odabir pravog Arduina. Odabrali smo mali, ali lagan za rad i snažan Arduino - Nano, koji zadovoljava zahtjeve Talkie biblioteke, jer ima ATMega328 procesor. Ovo će nam uštedjeti mnogo prostora u odnosu na Arduino UNO!

Sljedeći korak je stvaranje modela uređaja, sa svim komponentama što je moguće čvrsto zatvorenim. Ovaj korak smo napravili u TinkerCAD -u, jer nam je to omogućilo da koristimo postojeće modele elektronskih komponenti u njihovim ispravnim dimenzijama i da odmah izvozimo i odštampamo ljusku kada bude spremna.

Dizajnirali smo ljusku koja bi se stavila u izdubljeni krompir. Ljuska je dizajnirana na način da poveća prostor unutar krompira: Konstrukcija nalik čamcu odozdo prema gore sa zakrivljenim vrhom optimalno se uklapa u šuplji krompir, dok pravokutni donji dio pruža dovoljno prostora i mogućnosti ugradnje za sve elektroničke komponente. Dodatne rupe u poklopcu nalik čamcu korištene su kao "očne" ili senzorske utičnice.

Induktivni senzor postavljen je dijagonalno kako bi se smanjio prostor potrebne visine. Iako je njegov domet otkrivanja vrlo kratak, njegovo postavljanje mu omogućuje pravilno funkcioniranje: budući da je iskop u krumpiru okrugao, debljina stijenke krumpira je minimalna, što omogućuje induktivnom senzoru da detektira metal bliže vanjskoj strani.

Nakon što postavite pravokutni donji komad prema dolje, izdubljeni krumpir s unutrašnjom kapicom nalik čamcu stavlja se na vrh - i sada je sve sigurno, savršeno pristaje i nije vidljivo!

Konačna veličina našeg uređaja s kapsulom je oko 8,5 cm x 6 cm x 5,5 cm (dužina x širina x visina). Ovo neće odgovarati malom krompiru, ali srednji i veliki krompir i slatki krompir će dobro funkcionirati.

Korak 6: Dizajn i koncept: Rješavanje problema pripreme

Posljednji problem koji treba riješiti je priprema krumpira. Željeli smo učiniti ovaj proces što jednostavnijim i razumljivijim. Naše početno rješenje koristilo je specijalizirani uređaj za iskopavanje, no kasnije smo shvatili da to funkcionira samo za krumpir, ali ne i za slatki krumpir - oni su iznutra vrlo tvrdi, a plastični bageri su ili predebeli da bi ih izrezali ili polomili ako su previše tanki.

Zašto biste uopće koristili slatki krompir? Pa, batat je obično znatno veći, pa ako imate problema s pronalaženjem krompira dovoljno velikog za dušu krumpira, trebali biste pogledati batat. Dakle, naš drugi pristup bio je razviti učinkovitu metodu za izdubljivanje bilo kojeg krumpira, bilo da se radi o batatu ili običnom krumpiru. Detalji su dokumentirani u jednom od posljednjih koraka.

Korak 7: Sastavljanje kruga

Ožičite Arduino Nano baš kao na dijagramu kola.

Korak 8: Programiranje Arduina

Klonirajte ovo spremište:

Zatim otvorite datoteku krompir_soul.ino u Arduino IDE -u. Kôd je vrlo dobro dokumentiran, pa jednostavno pročitajte komentare i slijedite tamošnja uputstva.

Korak 9: Štampanje dijelova

Odštampajte uključene. STL datoteke. Našem štampaču je trebalo više od 3 sata za izradu svakog dijela.

Korak 10: Priprema krompira

Sada kada je sve ostalo spremno, vrijeme je za pripremu krompira! Sljedeći koraci opisat će efikasnu tehniku izdubljivanja koju smo razvili samo za ovaj projekt.

Korak 11: Izdubljivanje krompira - označavanje regiona

Označite područje u koje će se umetnuti duša od krumpira. Ovo je regija koju ćete morati izdubiti.

Korak 12: Izdubiti krompir - oguliti kožu i ukloniti vrh

Skinite označeno područje. Zatim odrežite ispupčeni komad kako biste izravnali krumpir.

Korak 13: Izdubljivanje krumpira - napravite rezove i izvadite komade

Napravite više dubokih rezova u krompiru. Zatim umetnite nož i njišite ga dok ne izvučete komad. Morate biti oprezni, jer preveliki pritisak na nož može slomiti krumpir. Nakon prvog komada, preostali će biti lagani.

Ne zaboravite sačuvati komade! Ne izbacujte komade koje ste izrezali. Slično, kad vam više ne treba krompir koji ste pripremili za dušu od krompira, možete ga jednostavno oguliti, iseći i skuvati.

Korak 14: Izdubljivanje krompira - usavršavanje krivine

Sada zabodite metalnu viljušku u krompir i napravite isti pokret kako biste dublje izdubili krompir. Na kraju, oštrom žlicom izravnajte zidove.

Korak 15: Priprema krumpira - napravite rupe za senzore

Kao posljednji korak, napravite dvije rupe za PIR senzore i umetnite poklopac u krumpir. Sada krompirova duša nastanjuje krompir!

Korak 16: Sklapanje krompirove duše

Skoro smo gotovi! Sastavite sve komponente na dnu duše od krompira. Provucite žice kroz otvore za oči i pričvrstite senzore na žice - i to je to. Vrijeme je da iznenadite svoju porodicu i prijatelje!

Voljeli bismo čuti vaše povratne informacije o našem projektu:)