Thiết bị ASS (Thiết bị chống xã hội): 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Giả sử bạn là người tốt bụng, thích ở gần mọi người nhưng không thích họ đến quá gần. Bạn cũng là một người làm hài lòng mọi người và rất khó nói lời từ chối với mọi người. Vì vậy, bạn không biết làm thế nào để bảo họ lùi lại. Vâng, hãy nhập - Thiết bị ASS! Bạn có thể đến gần nhưng không quá gần.

Máy của chúng tôi về cơ bản là một thiết bị có thể mời gọi mọi người xung quanh bạn hoặc giữ họ ở xa tùy thuộc vào thời gian trong ngày. Đặc biệt, thiết bị sẽ hiển thị thông báo dựa trên mức độ gần gũi của một người nào đó với bạn và sáng lên để mời hoặc ngăn họ khỏi người đeo thiết bị. Trong bóng tối, nếu họ đến quá gần bạn, báo động sẽ kêu, cảnh báo họ lùi lại.

Bước 1: Video về thiết bị đang hoạt động

Bước 2: Các bộ phận, vật liệu và công cụ

Sự miêu tả:

Các thành phần chính của vòng cổ là bản thân cơ thể vật lý và các thành phần điện tử tạo nên toàn bộ cơ chế này. Mục tiêu của dự án là tạo ra một thiết bị đeo được với các cảm biến đơn giản hoạt động như các đầu vào:

• Điện trở quang
• Thiết bị cảm biến sóng siêu âm

Và ba thiết bị đầu ra:

• Bộ rung âm thanh
• Man hinh LCD
• Dải ánh sáng RGB

Thiết bị điện tử

• 1 x Arduino Nano
• 1 x cáp truyền dữ liệu USB Micro sang USB
• 1 x dải LED RGB (505 SMD)
• 1 x cảm biến siêu âm
• 1 x màn hình LCD
• 1 x Điện trở quang
• 1 x chiết áp
• 1 x Breadboard (85mm x 55mm)
• 1 x Bảng mạch (2cm x 8 cm)
• 26 x dây jumper
• 1 x Điện trở (220 ohms)
• 1 x bộ rung thụ động
• 1 x Ngân hàng điện 12V với cả đầu ra 12V và 5V

Vật liệu

• Keo siêu dính
• Băng điện
• Truy cập vào máy in 3D
• Thiết bị hàn

Bước 3: Đấu dây và mạch điện

1. Gắn Potentiometer và LCD vào breadboard và Arduino UNO (Lưu ý: Arduino UNO được thay thế bằng Arduino Nano khi hàn các bộ phận với nhau để vừa với bên trong vòng cổ.)
2. Gắn cảm biến siêu âm
3. Gắn đèn LED (RGB) với ba điện trở 220 ohm. (Lưu ý: khi bạn thay thế này bằng dải LED RGB, không cần điện trở nữa vì dải LED đi kèm với điện trở riêng của nó)
4. Tiếp theo, thêm bộ rung thụ động cho âm thanh và tùy chọn thêm điện trở để điều chỉnh âm lượng
5. Gắn điện trở quang

Bước 4: Chế tạo

Có 6 thành phần để đấu dây vào bảng mạch.

1. Để lắp ráp các thiết bị điện tử, trước tiên chúng tôi sẽ liên kết Arduino nano với bảng mạch và sau đó nối đất nó.
2. Tiếp theo, chúng tôi kết nối dải LED RGB. Kết nối các chân RGB với Arduino nano. Tiếp theo, kết nối chân 12V + với pin dự phòng và kết nối đất từ bảng mạch điện với mặt đất của pin dự phòng. Chúng tôi sử dụng dải LED RGB để có nhiều đèn màu thay vì phải gắn các đèn LED khác nhau. Đây đóng vai trò là đầu ra cơ bản của chúng tôi
3. Sau đó, chúng tôi kết nối cảm biến siêu âm. Điều này hoạt động bằng cách gửi đi một sóng siêu âm và lắng nghe tiếng vọng do một vật thể dội lại. Điều này đóng vai trò là đầu vào của chúng tôi

Hai thành phần trên bao hàm vòng phản hồi cơ bản. Bây giờ để có một chút lạ mắt và tạo cho thiết bị một chút cá tính, chúng tôi đã thêm các thành phần sau.

1. Màn hình LCD được gắn vào một chiết áp để kiểm soát độ tương phản của màn hình và sau đó được nối dây với Arduino và breadboard. Xem hình ảnh để biết cách các dây được kết nối. Thêm một đầu ra khác vào hệ thống của chúng tôi
2. Một chuông báo động được thêm vào cho tình huống khi một vật thể đến quá gần người đeo. Đây là một đầu ra khác. Bạn có thể thêm hoặc bớt điện trở để thay đổi âm lượng của bộ rung.
3. Một điện trở quang được thêm vào để cung cấp cho thiết bị các hành vi riêng biệt tùy thuộc vào lượng ánh sáng. Nó được gắn vào một điện trở và kết nối với một chân trên bảng Arduino để gửi tín hiệu đến phương thức isDark trong mã. Điều này hoạt động như một thiết bị đầu vào thứ cấp.

Ghi lại những sai lầm:

Có thêm hai lỗ trên vòng cổ vì ban đầu chúng tôi đã lên kế hoạch cho 2 cảm biến siêu âm nhưng cuối cùng lại sử dụng một. Chúng tôi đã sử dụng một trong những lỗ phụ này để kết nối cáp Arduino Nano với nguồn điện 5V trong pin dự phòng. Chúng tôi đã không tính đến trọng lượng của dây và các thành phần nên vòng cổ không được cân bằng đúng cách. Sau đó, chúng tôi cũng phát hiện ra rằng pin dự phòng 12V của chúng tôi có đầu ra tối đa là 3 ampe, trong khi dây nhảy mà chúng tôi đã sử dụng chỉ nên giữ tối đa 2 ampe. Dây dày hơn nên được sử dụng trong các kết nối giữa nguồn điện 12V.

Bước 5: Lập trình

Mã đính kèm được chú thích cho rõ ràng

Mã giả Arduino

Mã này đơn giản bằng cách sử dụng một vài câu lệnh if và else if và hai trường hợp riêng biệt để biết vòng cổ hoạt động như thế nào trong bóng tối và ban ngày. Khi vòng cổ được cấp nguồn, cảm biến siêu âm sẽ phát hiện khoảng cách của một cơ thể trong môi trường xung quanh bạn và gửi tín hiệu này đến dải đèn LED và màn hình LCD. Khi cơ thể đến gần bạn (có thể được điều khiển dựa trên sở thích cá nhân), cảm biến siêu âm sẽ gửi tín hiệu và đèn LED sáng lên với ba màu khác nhau dựa trên khoảng cách giữa bạn và cơ thể đang tiếp cận.

Khi trời tối:

• Màu xanh lục nhạt ở 500cm
• Màu đỏ tươi từ 50 cm đến 500 cm
• Nhấp nháy giữa màu đỏ và xanh lam ở bất kỳ thứ gì dưới 50cm

Khi trời sáng:

• Màu xanh lá cây ở 500cm
• Màu xanh lam nhạt từ 50 cm đến 500 cm
• Màu đỏ ở bất cứ thứ gì dưới 50cm

Bước 6: Kết quả và phản ánh

• Bản in 3d có thể có một phần bản lề để khắc phục sự cố khi mọi thứ đã được dán vào.
• Vật liệu mà phần lớn dây có thể được làm rõ ràng để giúp bạn dễ dàng nhìn thấy dây phức tạp bên trong
• Có thể đã có nhiều hơn một cảm biến siêu âm để phát hiện các vật thể từ nhiều hướng
• Màn hình và bộ rung có thể đã được thay thế bằng một loa có thể nói như Alexa hoặc Siri
• Màn hình LCD được đặt ở một nơi mà nó có thể không rõ ràng lắm

Bước 7: Tham khảo và Tín dụng

howtomechatronics.com/tutorials/arduino/ul…

Mã từ trang web này được sử dụng để tính toán khoảng cách của một vật thể từ cảm biến siêu âm.

Thực hiện bởi: Aizah Bakhtiyar, Ying Zhou, Angus Cheung và Derrick Wong

Dự án này được tạo ra như một phần của khóa học Thiết kế Tính toán Vật lý và Chế tạo Kỹ thuật số trong chương trình đại học kiến trúc của trường Daniels.