Máy hù dọa Halloween sử dụng PIR, một quả bí ngô in 3D và Troll Arduino Audio Pranker / Joke Board thực tế tương thích.: 5 bước

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

Bảng Troll được tạo ra bởi Patrick Thomas Mitchell của EngineeringShock Electronics và được tài trợ hoàn toàn trên Kickstarter cách đây không lâu.

Tôi đã nhận được phần thưởng sớm một vài tuần để giúp viết một số ví dụ về cách sử dụng và xây dựng thư viện Arduino với nỗ lực làm cho việc lập trình dễ dàng hơn một chút.

Vậy "The Troll" là gì - đó là một bảng chơi khăm âm thanh tương thích với Arduino (UNO), Nó có tích hợp chip ATMega 328P, một nút chọn (người dùng có thể lập trình), một công tắc DIP (4 công tắc, người dùng có thể lập trình) và một LDR (Quang trở nối A0). Nó có hai giắc cắm âm thanh, bạn có thể sử dụng một giắc cắm để truyền âm thanh - và có âm thanh từ The Troll được chèn vào đầu âm thanh kia. Nó cũng có một đầu loa để kết nối loa trên bo mạch và một bộ khuếch đại nhỏ trên bo mạch. Nên sử dụng loa ngoài với bộ khuếch đại tốt.

Ngoài ra còn có một chân kích hoạt "bên ngoài" (Digital PIN 9), các cảm biến có thể được kết nối để "kích hoạt" một âm thanh. (Cảm biến PIR, cảm biến âm thanh, công tắc hành trình, cảm biến rung, chỉ cần bất kỳ cảm biến kỹ thuật số nào có một đầu ra đều có thể được sử dụng.)

Chúng tôi cũng có quyền truy cập vào tất cả các chân analog (A0 đến A5) - A0 đang được LDR sử dụng, điều này mở ra khả năng sử dụng các thiết bị I2C.

Có ba cách để cấp nguồn cho nó - pin 9v, bộ chuyển đổi xoay chiều sang một chiều và USB, có một chân cắm cần được đặt nếu bạn đang sử dụng pin hoặc giắc cắm bộ chuyển đổi xoay chiều.

Có một chip AP23582 chứa các mẫu âm thanh.

Có 57 âm thanh chứa trên chip.

Liên kết Kickstarter (Chiến dịch đã kết thúc nhưng thông tin ở đây vẫn tốt).

Trang dự án EngineeringShock Electronics.

Quân nhu

Để lập trình The Troll, bạn cần một Arduino UNO với một chip có thể tháo rời - Có, chúng tôi lấy chip ra khỏi The Troll, và đặt nó vào Arduino UNO và lập trình nó. - Bạn phải chú ý khi làm việc này để không làm cong các chân cắm, và luôn kiểm tra để đảm bảo phím trên chip khớp với phím trên ổ cắm. (Nửa vòng tròn ở một đầu của chip).

Chúng đi kèm với một bản phác thảo cổ phiếu từ Patrick - nhưng điều thú vị thực sự của thiết bị này là lập trình nó để làm những gì bạn muốn. Không khó để tháo chip, mất thời gian của bạn và cẩn thận - có nghĩa là, chúng tôi sẽ không chịu trách nhiệm nếu bạn làm hỏng chip hoặc thiết bị của mình. Làm điều này có nguy cơ đến bạn.

Thiết bị và tệp STL:

Đối với ví dụ này, bạn sẽ cần một máy in 3D (hoặc truy cập vào một máy in mà bạn có thể sử dụng trong một thời gian, quá trình in của tôi mất hơn 12 giờ). * Tùy chọn, bạn có thể đợi đến gần Halloween và mua một quả bí ngô bằng nhựa, hoặc ma hoặc bất cứ thứ gì.

Bạn vẫn có thể muốn in 3D hộp cho bảng Troll.

Hộp trên Thingiverse (đây là thiết kế của tôi và tôi hoan nghênh những cải tiến).

Halloween Pumpkin của 3DWP

Tôi đã in "HalloweenPumpkinCover" từ bản phối này, tôi quyết định không sử dụng quả bí ngô hoặc thiết lập lại của bản phối này, vì tôi không chắc về kích thước của lỗ cho cảm biến PIR, cũng như không chắc về kích thước của vòng neopixel đã sử dụng. - Điều này là ổn, vì "nắp" chỉ nằm phẳng trên đầu hộp của tôi.

Các công cụ khác cần thiết:

Bạn có thể cần một mỏ hàn (tùy thuộc vào loại vòng neopixel bạn nhận được), có thể bạn sẽ cần (hoặc muốn) một chút. Tôi đã sử dụng một máy vặn vít với mũi tôi có, nhưng bạn có thể muốn sử dụng một mũi khoan nhỏ.

Bạn có thể sẽ cần đến keo nóng hoặc băng dính phía sau.

Phần cứng rất đơn giản:

Bạn cần một bảng "The Troll" - thành thật mà nói, tôi không chắc liệu chúng có được bán ngoài kickstarter hay không - vì vậy bạn có thể cần liên hệ với Patrick từ trang web của anh ấy.

Một cảm biến PIR mini giống như hình trên, hoặc ở đây. Chỉ là một ví dụ - Hãy làm việc nhà trước khi mua bất cứ thứ gì - bạn có thể tìm thấy những thứ này rẻ hơn, hoặc trên Amazon, hoặc Aliexpress nếu bạn thích những trang đó.

Cuối cùng, bạn sẽ cần một chiếc nhẫn neopixel (có ít nhất 12 pixel) và tôi khuyên bạn nên thử làm một chiếc với dây đã được hàn vào nó.

Vòng có 16 pixel cũng sẽ hoạt động, bạn sẽ muốn thay đổi mã một chút để có số pixel lớn hơn.

Tôi nghĩ rằng bất cứ thứ gì lớn hơn bạn sẽ gặp khó khăn để làm cho nó vừa vặn.

Bước 1: In 3D ……

Trên Wanhao Duplicator I3 v1 của tôi, mất một lúc để in. Tôi đã sử dụng mô hình mà không có hỗ trợ. Ở độ phân giải.1 và 35% infill. Với một sợi PLA tự nhiên. Bản in kéo dài hơn 12 giờ. Đó là một trong những bản in dài nhất mà tôi từng thực hiện, và tôi chỉ hy vọng sẽ không có gì sai sót. Không có gì sai, và tôi có một quả bí ngô.

Trong khi, quả bí ngô đang in - tôi đã in bìa và thực hiện một vài thứ nhỏ khác cho một dự án khác bằng cách sử dụng Wanhao Duplicator I3 plus - bản in bìa ở độ phân giải.1 và 35% infill, sử dụng dây tóc PLA màu xám và in nhanh hơn rất nhiều.

Không có gì để làm ngoài chờ đợi….

Bước 2: Trong khi chúng tôi chờ đợi….. (Phần mềm)

Trên đây là một số bài kiểm tra sau khi tôi đợi in xong. - Chỉ có một Arduino UNO với Neopixel Ring (12 led) bên trong. Tại thời điểm này, tôi không tạo ra bất kỳ lỗ hổng nào cho PIR hoặc bất kỳ thứ gì.

Hơn nữa, hãy xem liệu 12 pixel có làm sáng quả bí ngô hay không và tôi có thể lấy ra loại "hoạt ảnh" nào từ nó. Bản phác thảo được sử dụng chỉ là bản phác thảo ví dụ Adafruit.

Màu cam, tím và vàng đều trông khá đẹp với tôi…. Tôi cũng thích màu trắng.

Vì vậy, tại thời điểm này, tôi bắt đầu thực hiện bản phác thảo sẽ sử dụng bảng Troll và PIR.

Như tôi đã nói trước đây, tôi đang làm việc để tạo một số ví dụ và xây dựng Thư viện Arduino cho bảng - vì vậy tôi đã điều chỉnh một trong những ví dụ mà tôi đã thực hiện. Và lấy một số mã từ ví dụ Adafruit.

Thư viện của tôi - và mã có thể được tìm thấy ở đây. Thư viện có thể được cài đặt thông qua trình quản lý Thư viện Arduino.

Ví dụ cho dự án này được gọi là "TheTroll_SpookyArray_v2" và có thể được tìm thấy trong thư mục ví dụ.

Bạn cũng sẽ cần thư viện Adafruit Neopixel có thể được cài đặt thông qua trình quản lý thư viện, nếu bạn chưa có.

Tôi có một vài video về cách sử dụng thư viện TheTroll và ví dụ về cách các trình kích hoạt bên ngoài hoạt động với thư viện của tôi.

Video kích hoạt bên ngoài, Giới thiệu về bảng TheTroll (hơi dài), The Troll with the Little Buddy Talker (LBT là bảng diễn thuyết cũng do Patrick sản xuất, sử dụng cùng một chip âm thanh) - Red Alert !, Sử dụng Công tắc DIP, và cuối cùng Dự án này - Dự án Halloween Troll Arduino Audio Pranker (Video)

Một trong những điều khó làm là để hoạt ảnh LED chạy trong khi âm thanh vẫn đang phát, bằng cách đặt thư viện để không làm chậm âm thanh và sử dụng ý tưởng tương tự như ví dụ Nháy mắt không chậm, tôi đã có thể (ít nhiều) có hoạt ảnh đi trong khi âm thanh vẫn phát. - Thời gian vẫn còn một chút sai lệch, (hoặc trong một số trường hợp là rất nhiều), nhưng tôi đang làm việc với điều đó.

Điều này đã được thực hiện trên các dòng 154 đến 161 bằng cách sử dụng kết hợp do while và một lần nữa trên các dòng 170 và 183. Sự khác biệt giữa ví dụ về nháy mắt không có độ trễ và đây là tôi đang sử dụng một thời gian và đang tìm xem liệu mili - trướcMillis vẫn còn nhỏ hơn độ dài của âm thanh. Trong đó nhấp nháy không có độ trễ được so sánh để xem liệu đã trôi qua nhiều thời gian hơn hay không, sử dụng câu lệnh IF

Tôi đang sử dụng công tắc DIP 4 để đặt giá trị so sánh nếu trình kích hoạt bị vấp. Trong trường hợp này, đầu ra cảm biến PIR sẽ ở mức CAO nếu nó bị vấp, ở mức CAO một chút và ở mức THẤP.

Vì vậy, dòng 74 - 76 nói, hãy kiểm tra công tắc nhúng (đặt kích hoạt thành CAO hoặc THẤP), kiểm tra mã PIN9 (Chân kích hoạt bên ngoài) so với giá trị kích hoạt - nếu nó ở mức CAO - hãy đặt cờ.

Dòng 79 đến 111 nói - nếu cờ được đặt để chọn màu bán ngẫu nhiên và hoạt ảnh (Màu sắc có thể được thay đổi nếu bạn không thích lựa chọn của tôi ở đây.) Điều này được thực hiện với một trường hợp chuyển đổi, rất nhanh cách thực hiện một loạt các câu lệnh IF.

Trong thư viện, tôi cung cấp một cách để đọc công tắc DIP, trả về một số từ 0 đến 15, tôi cũng cung cấp một cách để chỉ đọc một công tắc DIP từ bản phác thảo chính của bạn, ví dụ về điều đó ở dòng 124 - Đầu ra đối với các Công tắc DIP ở vị trí THẤP nếu chúng ở vị trí BẬT, nếu không chúng ở vị trí CAO (Ở vị trí TẮT). Và dòng 124 cho biết, nếu SW4 (công tắc 4) BẬT thì kích hoạt ở mức CAO.

Các dòng 130 - 137 sẽ phát âm thanh từ thư viện âm thanh. Mỗi cuộc gọi được tạo thành từ vị trí bộ nhớ của âm thanh trên chip và khoảng thời gian trễ để sử dụng. Chức năng này hiện là chức năng chặn, có nghĩa là mọi thứ khác dừng lại trong khi âm thanh phát. Để giải quyết vấn đề này, tôi đặt thời gian chờ bằng 0 và để các hàm neopixel xử lý độ trễ.

Dòng 57 là một mảng âm thanh mà chúng tôi muốn sử dụng trong quả bí ngô - Tôi đã chọn 13 âm thanh "ma quái" hoặc "halloweenie". Nhiều hơn có thể được thêm vào hoặc những âm thanh này có thể được thay đổi thành một cái gì đó khác. (Thư viện âm thanh có 58 âm thanh, vì vậy đây chỉ là một mẫu nhỏ của chúng). Đây là những âm thanh ngẫu nhiên khi được kích hoạt, vì vậy nếu bạn thêm nhiều hơn, bạn sẽ muốn nhớ thay đổi dòng 133 chọn âm thanh ngẫu nhiên để phát. Mỗi "tên" của đoạn âm thanh được tạo thành từ vị trí bộ nhớ của âm thanh trên chip và giá trị độ trễ.

Tôi nghĩ rằng đó là về nó cho phần mềm, có những ví dụ khác được bao gồm trong Thư viện Arduino cho bảng Troll. Hãy tự do khám phá, thay đổi và chia sẻ:-)

Bước 3: Xây dựng….

Sau khi máy in được hoàn thành, tôi bắt đầu kiểm tra để đảm bảo các neopixel sẽ hoạt động và đủ sáng.

Sau đó, tôi lấy một dụng cụ quay với một mũi khoan nhỏ, và khoan một lỗ nhỏ giữa hai mắt làm lỗ thí điểm cho mũi khoan. Tôi vừa mới sử dụng bước này với một trình vặn vít bằng tay, thỉnh thoảng dừng lại để xem liệu cảm biến PIR có phù hợp hay không. Tôi muốn nó thật chặt và không sử dụng bất kỳ loại keo hay bất kỳ thứ gì tương tự. Vì vậy, chủ yếu là nó có thể được đẩy lùi ra ngoài nếu cần.

Vào thời điểm đó, tôi cũng đặt một lỗ ở mặt sau (sử dụng công cụ quay và mũi khoan), đó là nơi tôi đang lên kế hoạch chạy dây ra ngoài - và tôi đã làm cho một số bản demo / thử nghiệm, nhưng cuối cùng tôi có lẽ không nên tạo lỗ - bởi vì tôi quyết định in bìa từ quả bí ngô kia và sử dụng nó.

Vì vậy, đối với tấm bìa, tôi cũng sử dụng bước bít, và tạo một lỗ lớn hơn để chạy dây, tuy nhiên, tôi đặt lỗ một chút để cố gắng giữ chúng khỏi cách của các neopixel.

Sử dụng một ít băng dính phía sau, tôi dán chiếc nhẫn neopixel xuống, và sử dụng một ít keo siêu dính (rất ít - chỉ trong trường hợp tôi muốn quay lại bên trong vì lý do nào đó) - Tôi dán nắp vào đáy của quả bí ngô.

Dây của tôi vừa đủ dài, và quả bí ngô giờ đã có đế để ngồi, đế sau đó nằm trên chiếc hộp do tôi thiết kế - (Nó chỉ ngồi trên chiếc hộp, không bị bất cứ thứ gì giữ - nên có, ai đó có thể đến và gõ kết thúc rồi)

Và đó là về nó….. Tôi sẽ nói rằng đây là một bản dựng nhanh, nhưng tôi phải đợi máy in 3D - vì vậy thực sự là nó khá chậm…..:-)

Bước 4: Thêm hình ảnh….

Chỉ vì tôi đã chụp rất nhiều ảnh…. Đây là một số chi tiết….

Cảm ơn bạn đã đọc, tôi hy vọng bạn thích dự án này và tận dụng nó.

Bước 5: Đề xuất được thực hiện để vẽ mắt và miệng…

Một người ủng hộ The Troll board đã đề nghị vẽ mắt và miệng….

Nghe có vẻ dễ dàng, nhưng cả hai đều là những lớp ẩn bên trong bản in - nhưng có thể làm được… chỉ cần một chút thời gian.

Tôi tìm thấy một cây bút sơn, có màu đen đục - Nó nói là vĩnh viễn nhưng không nói rõ loại sơn trong đó là gì… Tôi đã mua loại trung bình, nhưng có lẽ lẽ ra phải có điểm tốt - kết quả vẫn ổn.

Và đây là một vài hình ảnh…..