Vrišteći krumpir: 16 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Tinkercad projekti »

Ova instrukcija će vas naučiti kako oživjeti bilo koji krumpir, pričati i vrištati uživo. Ako ste ikada htjeli iznenaditi svoje prijatelje i obitelj povrćem koje ne želite jesti, ako ste ikada htjeli shvatiti što krumpir osjeća kad se sprema skuhati, 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 što ćemo učiniti s krumpirom, ali nikada nismo razmišljali o tome što će krumpir misliti o našim postupcima. Drugim riječima, shvatili smo da se kao ljudi nikada nismo stavili u cipele s krumpirom pa tako nikada nismo mogli shvatiti iskustvo s krumpirom - 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 krumpira, koja bi nakon umetanja u krumpir učinila da krumpir komunicira na ljudskom jeziku kao odgovor na ljudske postupke, čineći ga tako povezanim s ljudima i zatvarajući krumpir- jaz u ljudskom iskustvu.

Krumpir s dušom krumpira može vidjeti čovjeka osjetivši infracrveno svjetlo i zamoliti ga da ga ostavi na miru. Krumpir će pitati uvijek iznova, dok mu se želja ne ispuni. Ako neki manijak odluči rezati jadni krumpir, Duša od krumpira omogućit će mu da osjeti bol osjetivši rez induktivnim senzorom - i izrazivši ga kroz zastrašujući škrip.

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

Kôd za ovaj projekt je Open Source- dobrodošli ste pridonijeti!

O nama: Ovaj projekt radile smo dvije osobe, moj prijatelj haraldar i ja, guusto. Tijekom cijelog projekta bili smo fizički razdvojeni, što je samo po sebi bio veliki izazov. Najviše zasluga svakako pripada haraldaru - bio je odgovoran za dizajn kola, ožičenje kruga, programiranje, konačno oblikovanje i ispis 3D dijelova, sastavljanje i nabavku svih dijelova (to je uključivalo i odvajanje njegovih zvučnika i starog radija) imao kvarove i nije imao vremena za promjenu redoslijeda komponenti na mreži). Moj doprinos bila je početna ideja i koncept, pronalaženje brzog načina za pripremu krumpira i Instructable. Zajedno smo razvili glavne dizajnerske koncepte i donijeli važne dizajnerske odluke.

Pribor

Alati

• Lemilica
• Lemljena žica
• 3D pisač
• Multimetar

Materijali

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

Korak 1: Dizajn i koncept

Ideja ovog projekta vrlo je jednostavna: Zamislite krumpir koji reagira i vrišti kad ga netko pokuša rezati. Ta je točna slika bila naše polazište (slika 1.1). Odavde smo počeli razmišljati o tome kako bi se ova funkcionalnost mogla implementirati. Trebao nam je elektronički uređaj unutar krumpira koji bi osjetio ljudsku prisutnost, 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 krumpir izgleda ljudski govoreći i vrišteći kao odgovor na određene radnje.
2. Uređaj mora biti dovoljno mali da stane u većinu krumpira.
3. Uređaj se mora samostalno obuhvatiti i brzo umetnuti u bilo koji krumpir s 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 bi uređaj trebao učiniti. Dijagram toka vizualizira logiku krumpirove duše.

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

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

Za naš ulaz imamo:

Detekcija ljudske prisutnosti: PIR senzori. 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 krumpiru i čine ga živim

Otkrivanje posjekotine: induktivni senzori. Ovi senzori stvaraju magnetsko polje i primjenom principa elektromagnetske indukcije mogu detektirati metalne predmete u kratkom rasponu. Takav senzor unutar krumpira otkrit će metalni nož koji reže krumpir

Za naš izlaz imamo:

Proizvodnja 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 2. koraku, logika našeg kruga je vrlo osnovna i ne trebamo nikakvo napredno računanje 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 ih igrati, ali kako ih skladištimo? Postoje dvije mogućnosti:

1. Snimite fraze i zvukove i spremite 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 puno slobode u smislu zvukova koji se mogu koristiti, zahtijeva sučelje s dodatnim modulom SD kartice. To zauzima puno memorije i može uzrokovati probleme ako postoje tri druga aktivna senzora.

Nadalje, dodatni modul prilično je suprotan minimalnom dizajnu. Zato smo krenuli s drugom opcijom: 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 izraze 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 ne trebate riječ koja vam je potrebna.

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

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

Korak 5: Dizajn i koncept: Rješavanje problema veličine

Da rezimiramo, želimo stvoriti uređaj koji stane u krumpir. Krumpir 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 rasporeda. Najučinkovitiji i najočitiji korak je odabir pravog Arduina. Odabrali smo mali, ali jednostavan za rad i snažan Arduino - Nano, koji zadovoljava zahtjeve za biblioteku Talkie jer ima ATMega328 procesor. To će nam uštedjeti mnogo prostora u usporedbi s Arduino UNO!

Sljedeći korak je stvaranje modela uređaja, sa svim komponentama što je moguće čvršće zapakiranim. Ovaj smo korak napravili u TinkerCAD -u, jer nam je to omogućilo korištenje postojećih modela elektroničkih komponenti u njihovim ispravnim dimenzijama i odmah izvoz i ispis ljuske kad je bila spremna.

Dizajnirali smo ljusku koja bi se stavila u izdubljeni krumpir. Ljuska je dizajnirana na način da poveća prostor unutar krumpira: Konstrukcija nalik čamcu odozdo prema gore s zakrivljenim vrhom optimalno se uklapa u šuplji krumpir, 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 utičnice za senzore.

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

Nakon postavljanja pravokutnog donjeg dijela 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 stati u mali krumpir, ali srednji i veliki krumpir i batat 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 jednostavnijim. 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 rezali ili polomili ako su previše tanki.

Zašto biste uopće koristili slatki krumpir? Pa, batat je obično znatno veći, pa ako imate problema s pronalaženjem krumpira 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. Pojedinosti su dokumentirane u jednom od posljednjih koraka.

Korak 7: Sastavljanje kruga

Ožičite Arduino Nano točno kao na shemi 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 upute.

Korak 9: Ispis dijelova

Ispišite uključene. STL datoteke. Našem je pisaču trebalo više od 3 sata za izradu svakog dijela.

Korak 10: Priprema krumpira

Sad kad je sve ostalo spremno, vrijeme je za pripremu krumpira! Sljedeći koraci opisat će učinkovitu tehniku izdubljivanja koju smo razvili samo za ovaj projekt.

Korak 11: Izdubljivanje krumpira - označavanje regije

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

Korak 12: Izdubiti krumpir - oguliti kožu i ukloniti vrh

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

Korak 13: Izdubljivanje krumpira - napravite rezove i izvadite komade

U krumpir napravite više dubokih rezova. Zatim umetnite nož i njihajte 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 spremiti komade! Ne izbacujte komade koje ste izrezali. Slično, kad vam više ne treba krumpir koji ste pripremili za dušu od krumpira, možete ga jednostavno oguliti, narezati i skuhati.

Korak 14: Izdubljivanje krumpira - usavršavanje krivulje

Sada zabodite metalnu vilicu u krumpir i učinite iste pokrete kako biste dublje izdubili krumpir. 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 krumpirova duša nastanjuje krumpir!

Korak 16: Sastavljanje krumpirove duše

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

Voljeli bismo čuti vaše povratne informacije o našem projektu:)