Arduino English Language Assistant: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Giới thiệu:

Tôi là một sinh viên sắp tốt nghiệp đang làm việc để lấy Bằng Thạc sĩ về Giáo dục với trọng tâm là Tích hợp Công nghệ. Tôi hiện đang dạy âm nhạc và đã dành một phần tốt của học kỳ này để học về cách sử dụng Arduino cho các dự án liên quan đến âm nhạc. Đối với dự án cuối cùng của mình, tôi muốn thử một thứ gì đó có thể được sử dụng bên ngoài lớp học âm nhạc. Tôi đã nói chuyện với giáo viên ELL trong trường của tôi, người làm việc với trường mẫu giáo và cô ấy đã thảo luận về nhu cầu củng cố vốn từ vựng, vì vậy tôi muốn tạo một trợ lý ngôn ngữ.

Sử dụng các khái niệm từ Fruit + Electronics = Piano (2016) và Fun with Talking Arduino (n.d.), tôi đã có thể tạo ra thiết bị này có thể được sử dụng để củng cố hoặc đánh giá sự hiểu biết của học sinh về các từ và cụm từ vựng. Dự án này sử dụng sáu cảm biến cảm ứng điện dung. Khi cảm biến và mặt đất được chạm vào nhau, thiết bị sẽ nói từ hoặc cụm từ được gán cho cảm biến đó. Bản phác thảo có sẵn ba chức năng để cho phép người dùng có cơ hội dễ dàng thay đổi từ bộ từ vựng này sang bộ từ vựng khác. Tôi cũng đã bao gồm các bản in có thể được đặt trên đầu thiết bị để dễ sử dụng. Hãy xem video để xem mô tả chuyên sâu hơn về sản phẩm!

Thiết bị này được đặt bên trong hộp đựng giày ngược. Arduino được gắn vào nắp bên trong của hộp và "đỉnh" của thiết bị là đáy của hộp giày. Tôi đã khoét các lỗ trên "đỉnh" của thiết bị cũng như một lỗ ở mặt bên để đi dây loa và cáp USB. Bất kỳ băng keo thừa nào bạn có thể nhìn thấy chỉ để che tên thương hiệu của đôi giày.

Cấp độ Kỹ năng: Trung cấp, vì bộ đàm cần được tải xuống và điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu của thiết bị.

Người giới thiệu:

Quả + Điện tử = Piano. (2016). Lấy từ

Vui vẻ với Arduino nói chuyện. (NS.). Lấy từ

Bước 1: Vật liệu:

Các thành phần Arduino:

1 cáp Arduino Uno / USB

1 Breadboard

6 1 Điện trở Mega Ohm

2 loa (tôi đã sử dụng 2 loa 8 Ohm, 2 Watt)

2 bộ khuếch đại (tôi đã sử dụng 2 mô-đun LM386)

19 Cáp Nam - Nữ

14 Cáp đực - Cáp đực (nhiều độ dài khác nhau)

Công cụ:

7 Thumbtacks (tất cả phải bằng kim loại, những cái được sơn có vẻ không hoạt động)

1 Hộp đựng giày (cho hộp đựng)

4 Kẹp giấy tráng (để gắn Arduino vào khay nhớ tạm, tùy chọn)

3 mảnh giấy và máy in màu để in các trang thuyết trình

Băng dính kép (Tùy chọn)

Duct Tape

Tuốc nơ vít nhỏ (Tôi đã sử dụng tuốc nơ vít kính mắt, nhưng đầu Phillips cũng sẽ hoạt động)

Bước 2: Sơ đồ

Đây là sơ đồ cho thiết bị. Tôi đã sử dụng Tinkercad để tạo giản đồ cơ bản, sau đó điều chỉnh hình ảnh để bù đắp cho các thiết bị không có trong menu Tinkercad. Tôi đã thêm dây đực-cái thứ hai vào mỗi kết nối từ Arduino đến Bộ khuếch đại, cho phép tôi mở và đóng hộp để thực hiện các kết nối khác.

Khuyến cáo: không đẩy đinh bấm vào đầu dây của nữ cho đến khi bạn thực hiện các kết nối cuối cùng qua hộp giày. Các đinh bấm sẽ kéo căng các kết nối trên đầu dây cái, gây giảm kết nối nếu tháo ra và lắp lại. Tôi đã kết thúc việc dán các dây dẫn vào bên trong hộp trong quá trình lắp đặt cuối cùng để bù lại độ giãn của các đầu vào sau khi thử nghiệm thiết bị.

Người giới thiệu:

Tinkercad. (2019). Lấy từ

Bước 3: Bước 1: Chuẩn bị bề mặt làm việc của bạn (tùy chọn)

Tôi không muốn Arduino của mình thay đổi xung quanh khi vận chuyển, vì vậy tôi quyết định gắn của tôi vào nắp bên trong của hộp giày. Sử dụng các lỗ bắt vít trên Arduino Uno, tôi đánh dấu nắp hộp giày và chọc lỗ qua đó. Tôi mở phần bên ngoài của các kẹp giấy (xem sơ đồ 1) và đẩy chúng qua các lỗ từ bên ngoài của nắp hộp, sau đó dùng băng keo để giữ chúng cố định (xem sơ đồ 2).

Sau khi lật nắp hộp (vào bên trong hộp), tôi cẩn thận đặt các kẹp giấy qua các lỗ vít trên Arduino và uốn cong các kẹp giấy xuống (xem sơ đồ 3) và ống dẫn dán các kẹp giấy vào đúng vị trí. Cuối cùng, sử dụng băng dính kép, tôi gắn breadboard vào nắp hộp (xem sơ đồ 4).

Một lần nữa, bước này là tùy chọn, nhưng đối với tôi, tôi thấy thiết bị di chuyển tốt hơn khi được lắp vào. Các dây ít có khả năng bị ngắt kết nối.

Bước 4: Bước 2: Kết nối loa

Đây là nơi tôi sẽ xem xét thay đổi kế hoạch của mình. Tôi đã sử dụng những chiếc loa mà tôi có, nhưng trong tương lai sẽ thay thế chúng bằng những chiếc loa có chất lượng tốt hơn với dây dài hơn (Lời khuyên cho người khôn ngoan, đừng mua loa rẻ tiền). Thiết bị nghe hay hơn nhiều khi tôi đặt loa ở bên ngoài, nhưng bộ khuếch đại bị treo, khiến dây dẫn bị ngắt. Vì vậy, đối với khoảnh khắc Tim Gunn "Làm cho nó hoạt động", tôi đã thêm một dây nam với dây nữ bổ sung vào mỗi dây kết nối của loa, nhét chúng qua một lỗ mà tôi đã cắt trên đầu thiết bị và luồn dây qua trước khi kết nối chúng. đến bộ khuếch đại.

Trên bộ khuếch đại, có bốn chân được đánh dấu "GND", "GND", "IN" và "VDD". Kết nối các đầu dây cái với chân "GND" đầu tiên (tôi sử dụng màu xanh lam), chân "IN" (tôi sử dụng màu đỏ) và chân "VDD" (tôi sử dụng màu cam). Lặp lại quy trình với người nói khác.

Cắm đầu nam của dây vào breadboard và Arduino - GND (xanh lam) vào thanh âm trên breadboard, IN (đỏ) vào chân 3 và 11 của Arduino, và VDD (cam) vào thanh dương trên breadboard.

Trên bộ khuếch đại, nới lỏng hai vít được đánh dấu "GND" và "OUT". Cắm dây loa màu đen vào "GND" và dây loa màu đỏ vào "OUT" và siết chặt các vít. Sau đó tôi dán hai thanh vào bên ngoài thiết bị.

Bước 5: Bước 3: Nối dây "Analog In"

Từ Arduino của bạn, cắm dây đực sang dây đực vào mỗi chân (A0 - A5). Cắm đầu kia vào breadboard (sơ đồ 1 - tôi đặt chúng cách nhau năm hàng để dễ hình dung hơn vì tất cả các màu dây của tôi không khớp).

Dùng các điện trở 1 Mega Ohm bắt chéo bảng (một đầu ở mỗi bên của đường tâm), chừa khoảng trống để luồn dây cảm biến vào giữa dây và điện trở (sơ đồ 2 - Tôi đi từ cột e đến cột h).

Sử dụng một bộ dây đực sang dây đực khác, nối các hàng điện trở (cột j) với dải dương (sơ đồ 3).

Kết nối dây từ dải dương với chân 5V trên Arduino và một dây từ dải âm đến chân GND trên Arduino (sơ đồ 4 cho thấy tất cả các dây, bao gồm cả loa).

Cuối cùng, cắm một dây đực-cái giữa dây ban đầu (để tương tự) và điện trở (sơ đồ 5).

Bước 6: Bước 4: Phác thảo

Trước khi chạy bản phác thảo, bạn sẽ cần tải xuống Talkie từ GitHub. Khi quá trình tải xuống hoàn tất, bạn sẽ cần mở thư mục "going-digital-Talkie-7f57628". Mở thư mục có tên "Talkie", đi tới thư mục có tên "Ví dụ", sau đó đến thư mục được đánh dấu "Vocab_US_TI99", sau đó mở "Vocab_US_TI99.ino". Thao tác này sẽ mở thư viện, nơi bạn có thể điều chỉnh các từ bạn muốn sử dụng.

(Giới thiệu về thư viện Talkie // Bản quyền 2011 Peter Knight // Mã này được phát hành theo giấy phép GPLv2. // Các cụm từ sau có nguồn gốc từ những cụm từ được tích hợp trong tiện ích bổ sung Hệ thống giọng nói TI99 / 4A của Texas Instruments từ năm 1979. Một giọng nam trầm với giọng miền nam Hoa Kỳ.)

Thư viện quá lớn để chạy trên Arduino, vì vậy họ khuyên bạn chỉ nên kích hoạt các từ bạn sẽ sử dụng trong bản phác thảo của mình. Để kích hoạt một từ, hãy xóa // trước từ bạn muốn kích hoạt (ví dụ: uint8_t spAM ). Để hủy kích hoạt, chỉ cần thêm // trở lại trước từ mà bạn không muốn sử dụng (ví dụ: // uint8_t spANSWER ).

Đây là danh sách các từ bạn sẽ cần kích hoạt cho bản phác thảo này: Am, Black, Blue, Bottom, Come, Do, Green, Help, I, In, Is, K, Left, Me, O, Out, Play, Please, Đỏ, Phải, Bên, Xin lỗi, Dừng lại, Cái đó, Tới, Trên cùng, Muốn, Vâng, Trắng, Vàng, Bạn, Của bạn.

Sau đó, thêm bản phác thảo này vào Trình chỉnh sửa Arduino của bạn. Tôi đã sử dụng tải xuống Arduino thay vì trình chỉnh sửa web cho bản phác thảo này vì tải xuống thư viện Talkie.

Có ba chức năng trong bản phác thảo này (ngôi nhà, màu sắc, cách cư xử), mỗi chức năng chứa một bộ từ vựng riêng. Để kích hoạt một hàm, chỉ cần xóa hai dấu // trước tên hàm. Đừng quên hủy kích hoạt hai hàm còn lại bằng cách thêm // trước tên hàm. Làm điều này sẽ vô hiệu hóa chức năng bằng cách chuyển nó thành một nhận xét. Xem hình ảnh ở trên hoặc xem cách thay đổi các chức năng trên video trình diễn ở đầu hướng dẫn.

Bản phác thảo sử dụng cảm ứng điện dung, coi các ngón tay cái như cảm biến. Chạm vào cảm biến và mặt đất cho phép cơ thể bạn hoàn thiện mạch, giúp thiết bị nói bằng cách sử dụng analogRead và voice.say.

Người giới thiệu:

Bộ đàm. (NS.). Lấy từ

Bước 7: Bước 5: Hoàn thiện các thao tác chạm

Tôi khoét một lỗ ở bên cạnh hộp cho cáp USB, cắm cáp vào Arduino, sau đó đưa cáp còn lại qua lỗ, sẽ được cắm vào máy tính khi sẵn sàng sử dụng.

Tôi đã đính kèm các bản in cho các bài học từ vựng được đề cập trong bản phác thảo. Vui lòng in chúng ra (bằng màu nếu có thể) hoặc tạo của riêng bạn. Cắt các hình tròn trên mỗi trang, sau đó đặt tờ giấy đó lên trên hộp. Căn giữa các đinh bấm vào mỗi lỗ, sau đó, trong khi mở hộp, gắn các đầu dây cái vào đinh bấm thích hợp.

Sửa đổi bản phác thảo cho chức năng bạn muốn sử dụng, đặt trang tính thích hợp trên hộp căn chỉnh với đinh ghim, cắm cáp USB vào máy tính, tải bản phác thảo lên Arduino của bạn và tận hưởng!