Kentang Menjerit: 16 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Projek Tinkercad »

Petunjuk ini akan mengajar anda bagaimana membuat kentang menjadi hidup, bercakap dan menjerit untuk hidupnya. Sekiranya anda ingin mengejutkan rakan dan keluarga anda dengan sayur-sayuran yang tidak mahu dimakan, jika anda ingin memahami apa yang dirasakan kentang ketika hendak dimasak, maka projek ini sesuai untuk anda!

Inspirasi kami Semasa kami bertukar idea untuk cabaran kentang, kami menyedari bahawa semua pemikiran kami berputar di sekitar apa yang akan kami lakukan terhadap kentang, tetapi kami tidak pernah memikirkan apa yang akan difikirkan oleh kentang mengenai tindakan kami. Dengan kata lain, kita menyedari bahawa sebagai manusia kita tidak pernah meletakkan diri kita di kasut kentang dan dengan itu kita tidak pernah dapat memahami pengalaman kentang - sehingga sekarang. Kami segera menyedari, bahawa jurang pengalaman manusia-kentang ini adalah masalah besar, jadi kami memutuskan untuk mengambil tindakan.

Matlamat kami untuk projek ini adalah untuk membina alat elektronik, yang disebut Potato Soul, yang apabila dimasukkan ke dalam kentang akan membuat kentang berkomunikasi dalam bahasa manusia sebagai tindak balas terhadap tindakan manusia, sehingga menjadikannya sesuai dengan manusia dan menutup kentang- jurang pengalaman manusia.

Seekor kentang dengan Jiwa Kentang dapat melihat manusia dengan merasakan cahaya inframerah dan meminta manusia meninggalkannya sendirian. Kentang itu akan bertanya berulang kali, sehingga kehendaknya dipenuhi. Sekiranya sebilangan maniak memutuskan untuk memotong kentang miskin, Jiwa Kentang akan memungkinkannya untuk merasakan kesakitan dengan merasakan luka dengan sensor induktif - dan menyatakannya melalui jeritan yang mengerikan.

Semasa menulis arahan ini, kami memberi banyak tumpuan pada bahagian Reka Bentuk & Konsep - ini akan membolehkan pembaca mengikuti reka bentuk dan proses penyelesaian masalah kami dan memahami mengapa dan bagaimana kami membuat keputusan khusus.

Kod untuk projek ini adalah Open Source - anda dipersilakan untuk menyumbang!

Tentang kami: Projek ini dilakukan oleh dua orang, rakan saya haraldar dan saya, guusto. Kami secara fizikal terpisah sepanjang keseluruhan projek, yang merupakan cabaran yang sangat besar. Kredit yang paling pasti diberikan kepada haraldar - dia bertanggungjawab untuk reka bentuk litar, pendawaian litar, pengaturcaraan, reka bentuk akhir dan percetakan bahagian 3D, pemasangan, dan sumber semua bahagian (termasuk membongkar pembesar suara dan radio lama - kami mengalami kerosakan dan tidak mempunyai masa untuk menyusun semula komponen dalam talian). Sumbangan saya adalah idea dan konsep awal, mencari cara cepat untuk menyiapkan kentang dan yang diajar. Kami mengembangkan konsep reka bentuk utama dan membuat pilihan reka bentuk penting bersama-sama.

Bekalan

Alat

• Besi pematerian
• Kawat pateri
• Pencetak 3D
• Multimeter

Bahan

• Kentang sederhana atau besar atau ubi jalar
• Arduino Nano Rev. 3 dengan pin yang dipateri
• Sensor induktif LJ18 A3-8-Z
• (2x) Sensor Pengesanan Gerakan Mikro PIR AM312
• Pembesar suara kecil (Kami menuai dari pembesar suara murah)
• Bateri 9V
• Kabel pelompat

Langkah 1: Reka Bentuk dan Konsep

Idea di sebalik projek ini sangat mudah: Bayangkan kentang yang bertindak balas dan menjerit ketika seseorang cuba memotongnya. Gambar yang tepat ini adalah titik permulaan kami (Gambar 1.1). Dari sini, kami mula memikirkan bagaimana fungsi ini dapat dilaksanakan. Kami memerlukan alat elektronik di dalam kentang yang dapat merasakan kehadiran manusia, objek logam dan juga menghasilkan bunyi. (Gambar 1.2).

Setelah mempertimbangkan lebih lanjut, kami mengembangkan objektif berikut yang harus dipenuhi oleh peranti ini:

1. Peranti mesti membuat kentang kelihatan manusia dengan bercakap dan menjerit sebagai tindak balas terhadap tindakan tertentu.
2. Peranti mestilah cukup kecil untuk dimasukkan ke dalam kebanyakan kentang.
3. Peranti mesti disertakan sendiri dan cepat dimasukkan ke dalam kentang apa pun dengan sedikit persediaan.

Secara semula jadi, objektif ini tiba dengan persoalan atau lebih tepatnya masalah yang harus kita selesaikan, iaitu:

1. Apakah kaedah paling mudah dan paling jimat untuk mencapai fungsi yang kita mahukan?
2. Bagaimana kita dapat meminimumkan ukuran peranti?
3. Bagaimana kita dapat membuat penyediaan kentang secepat dan semudah mungkin?

Pada langkah seterusnya kita akan menjawab soalan-soalan ini.

Langkah 2: Reka Bentuk dan Konsep: Masalah Fungsi - Carta Aliran

Untuk menyelesaikan masalah fungsi, pertama-tama kita harus menentukan dengan tepat apa yang harus dilakukan oleh peranti. Carta alir menggambarkan logik Jiwa Kentang.

Langkah 3: Reka Bentuk dan Konsep: Masalah Fungsi - Input dan Output

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita harus mengenal pasti sensor apa yang kita perlukan, bagaimana data sensor akan diproses, dan bagaimana kita akan menghasilkan ucapan dan jeritan. Kami memutuskan untuk menggunakan seni bina berikut:

Untuk input kami mempunyai:

Pengesanan kehadiran manusia: Sensor PIR. Mereka dapat mengukur cahaya inframerah, seperti panas badan dan dengan demikian sangat sesuai untuk pengesanan manusia. Ia mudah digunakan dan banyak terdapat. Sebagai bonus, dua sensor PIR mikro kelihatan seperti mata pada kentang dan membuatnya kelihatan lebih hidup

Pengesanan dipotong: Sensor induktif. Sensor ini membuat medan magnet dan dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik dapat mengesan objek logam dalam jarak dekat. Sensor sedemikian di dalam kentang akan mengesan pisau logam memotong kentang

Untuk output kami mempunyai:

Menghasilkan audio ucapan manusia: Pembesar suara. Bel yang sederhana tidak akan mencukupi, kerana ia hanya boleh mengubah frekuensi dan dengan demikian tidak dapat menghasilkan semula suara manusia

Dengan ini dan carta alir, berikut:

Memproses data: Arduino. Seperti yang ditunjukkan dalam carta alir pada Langkah 2, logik litar kami sangat asas dan kami juga tidak memerlukan pengiraan lanjutan pada input kami. Ini bermaksud bahawa kita tidak memerlukan kekuatan pemprosesan RaspBerry Pi - pengawal mikro biasa seperti Arduino yang paling sesuai

Oleh itu, kami dapati dengan menggunakan dua sensor PIR, satu sensor induktif, satu pembesar suara dan Arduino untuk mencipta fungsi yang diinginkan.

Langkah 4: Reka Bentuk dan Konsep: Masalah Kefungsian - Menjana dan Menyimpan Ucapan

Satu perkara tidak jelas: Bagaimana kita akan membuat ucapan dan jeritan manusia? Kami tahu cara memainkannya, tetapi bagaimana kami menyimpannya? Terdapat dua pilihan:

1. Rakam frasa dan bunyi dan simpan dalam beberapa format audio pada kad SD.
2. Gunakan program Teks-ke-ucapan dan simpan frasa dalam format teks, kemudian buat ucapan dengan cepat.

Walaupun pilihan pertama menawarkan banyak kebebasan dari segi suara yang dapat digunakan, ia memerlukan antara muka dengan modul kad SD tambahan. Ini memerlukan banyak memori dan boleh menyebabkan masalah apabila terdapat tiga sensor aktif yang lain.

Tambahan pula, modul tambahan bertentangan dengan reka bentuk minimum. Itulah sebabnya kami menggunakan pilihan kedua: Kami menggunakan perpustakaan teks-ke-ucapan sumber terbuka Talkie, yang mempunyai codec audio untuk sebilangan perkataan bahasa Inggeris. Kata-kata ini mengambil ruang yang jauh lebih sedikit daripada fail audio, jadi kita dapat menyimpan frasa mutliple dengan mudah di Arduino kita tanpa kad SD.

Walau bagaimanapun, terdapat kekurangan: Kata-kata yang diucapkan sangat pelik (Video yang disertakan menunjukkan ini), dan terdapat sedikit perkataan - jadi anda mungkin perlu kreatif dengan frasa, jika tidak ada perkataan yang anda perlukan.

Walaupun perpustakaan Talkie mengandungi beberapa ratus kata dan semua huruf abjad, ia tidak mengandungi jeritan atau jeritan. Untuk membuat jeritan seperti itu, kami hanya melihat kata-kata yang ada dan mengubahsuai codec mereka untuk menghasilkan beberapa bunyi yang benar-benar mengerikan.

Perkara penting terakhir yang perlu diperhatikan di sini ialah Talkie hanya berfungsi dengan Arduinos berasaskan pemproses ATMega168 atau ATMega328.

Langkah 5: Reka Bentuk dan Konsep: Menyelesaikan Masalah Ukuran

Untuk merakam, kami ingin membuat peranti yang sesuai dengan kentang. Sebiji kentang basah, jadi kita perlu merangkum peranti kita untuk melindungi komponen elektronik dari air. Selanjutnya, lambung yang harus memegang komponen kita di tempat dan mempunyai ukuran sekecil mungkin.

Sekarang kita tahu bahagian mana yang kita perlukan, kita dapat memikirkan cara ringkas untuk mengaturnya. Langkah yang paling berkesan dan jelas adalah memilih Arduino yang tepat. Kami memilih Arduino - Nano yang kecil, namun mudah digunakan dan kuat, yang memenuhi keperluan perpustakaan Talkie, kerana ia mempunyai pemproses ATMega328. Ini akan menjimatkan banyak ruang berbanding Arduino UNO!

Langkah seterusnya adalah membuat model peranti, dengan semua komponen dikemas sekuat mungkin. Kami melakukan langkah ini di TinkerCAD, kerana ini memungkinkan kami menggunakan model komponen elektronik yang ada dalam dimensi yang betul dan segera mengeksport dan mencetak cangkangnya ketika sudah siap.

Kami merancang cangkang yang akan dimasukkan ke dalam kentang berlubang. Cengkerang itu dirancang dengan cara untuk memaksimalkan ruang di dalam kentang: Struktur seperti perahu dari atas ke atas dengan bahagian atas melengkung yang sesuai secara optimal ke dalam kentang berongga, sementara bagian bawah persegi panjang memberikan ruang dan pilihan pemasangan yang cukup untuk semua komponen elektronik. Lubang tambahan di tutup seperti kapal digunakan untuk berfungsi sebagai "mata" - atau soket sensor.

Sensor induktif diletakkan secara menyerong untuk mengurangkan ruang ketinggian yang diperlukan. Walaupun jarak pengesanannya sangat pendek, penempatannya memungkinkannya berfungsi dengan baik: kerana penggalian kentang itu bulat, ketebalan dinding kentang adalah minimum, sehingga memungkinkan sensor induktif untuk mengesan logam lebih dekat ke luar.

Setelah meletakkan bahagian bawah segi empat tepat ke bawah, kentang berlubang dengan penutup seperti perahu diletakkan di atas - dan sekarang semuanya selamat, sangat sesuai dan tidak kelihatan!

Saiz akhir peranti kami dengan kapsul adalah sekitar 8.5cm x 6cm x 5.5 cm (panjang x lebar x tinggi). Ini tidak sesuai dengan kentang kecil, tetapi kentang sederhana dan besar dan ubi jalar akan berfungsi dengan baik.

Langkah 6: Reka Bentuk dan Konsep: Menyelesaikan Masalah Persiapan

Masalah terakhir untuk diselesaikan adalah penyediaan kentang. Kami mahu menjadikan proses ini sesederhana dan semudah mungkin. Penyelesaian awal kami menggunakan alat penggalian khas, tetapi kami kemudian menyedari bahawa ini hanya berfungsi untuk kentang, tetapi tidak untuk ubi jalar - ini sangat keras di dalamnya dan penggali plastik terlalu tebal untuk memotongnya atau pecah jika terlalu nipis.

Mengapa anda menggunakan ubi jalar? Nah, ubi jalar cenderung lebih besar secara signifikan, jadi jika anda menghadapi masalah untuk menemukan kentang yang cukup besar untuk Jiwa Kentang, anda harus melihat ubi jalar. Oleh itu, pendekatan kedua kami adalah untuk mengembangkan kaedah yang berkesan untuk mengorek kentang mana pun, sama ada ubi jalar atau kentang biasa. Perinciannya didokumentasikan dalam salah satu langkah terakhir.

Langkah 7: Memasang Litar

Kabel Arduino Nano seperti dalam gambarajah litar.

Langkah 8: Memprogram Arduino

Klon repositori ini:

Kemudian, buka fail potato_soul.ino di Arduino IDE. Kodnya didokumentasikan dengan baik, jadi cukup baca komen dan ikuti arahan di sana.

Langkah 9: Mencetak Bahagian

Cetak fail. STL yang disertakan. Pencetak kami mengambil masa lebih dari 3 jam untuk menghasilkan setiap bahagian.

Langkah 10: Menyiapkan Kentang

Sekarang semua yang lain sudah siap, sudah tiba masanya untuk menyediakan kentang! Langkah seterusnya akan menerangkan teknik mengorek cekap yang telah kami kembangkan hanya untuk projek ini.

Langkah 11: Melonggarkan Kentang - Menandakan Wilayah

Tandakan kawasan di mana Jiwa Kentang akan dimasukkan. Ini adalah kawasan yang mesti anda lalui.

Langkah 12: Melubangi Kentang - Menguliti dan Menghilangkan Bahagian Atas

Kulit kawasan yang ditandakan. Kemudian, potong bahagian cembung untuk meratakan kentang.

Langkah 13: Melubangi Kentang - Buat Potongan dan Ekstrak Potongan

Buat beberapa potong mendalam ke dalam kentang. Kemudian, masukkan pisau dan goyangkannya, sehingga anda dapat mengeluarkan sekepingnya. Anda harus berhati-hati, kerana terlalu banyak tekanan pada pisau boleh mematahkan kentang. Selepas bahagian pertama, selebihnya akan menjadi mudah.

Ingat untuk menyimpan kepingan! Jangan buang potongan yang anda potong. Begitu juga, apabila anda tidak memerlukan kentang yang anda sediakan untuk Potato Soul lagi, anda boleh mengeringkannya, memotongnya dan memasaknya.

Langkah 14: Melonggarkan Kentang - Menyempurnakan Lengkung

Sekarang masukkan garpu logam ke dalam kentang dan lakukan gerakan goyah yang sama untuk mengosongkan kentang lebih dalam. Akhirnya, gunakan sudu tajam untuk melicinkan dinding.

Langkah 15: Menyiapkan Kentang - Buat Lubang untuk Sensor

Sebagai langkah terakhir, buat dua lubang untuk sensor PIR dan masukkan penutup ke dalam kentang. Sekarang kentang Jiwa menghuni kentang!

Langkah 16: Menyusun Jiwa Kentang

Kami hampir selesai! Pasang semua komponen di bahagian bawah Jiwa Kentang. Letakkan wayar melalui lubang mata dan pasangkan sensor ke wayar - dan hanya itu. Masa untuk mengejutkan rakan dan keluarga anda!

Kami ingin mendengar maklum balas anda mengenai projek kami:)