Koksmaschinen-Füllstandsdetektor - jetzt mit Sprache! - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dieses Projekt ist ein Remix meines Coke Machine Can Level-Detektors (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) mit neuen Sensoren und dem Hinzufügen von gesprochenem Ton!

Nachdem ich meinen ersten Pegeldetektor gebaut hatte, fügte ich einen Piezo-Summer hinzu, um für Sehbehinderte ein hörbares Feedback zu geben. Es funktionierte, aber es war irgendwie, äh… Was bedeuteten die einzelnen Geräusche? Es musste erklärt werden und war daher als Lösung nicht allzu praktisch. Ich ließ es und ging, um andere Dinge zu tun.

Vor kurzem habe ich einige Portal Turrets erstellt, die den DFPlayer Mini MP3-Player (oder MP3-TF-16P) verwenden. Das Projekt hat ganz gut geklappt und als ich eines Tages ein Getränk aus meinem Cola-Automaten holte, dämmerte es mir: Ich konnte den DFPlayer-Chip mit einem Lautsprecher verwenden und bekam endlich die Lösung, die ich ursprünglich Sehbehinderten helfen wollte! Es würde tun, was es ursprünglich tat, würde aber jetzt auch den Pegel in der Maschine SPRECHEN!

Ich wollte auch die VL53LOX-Sensoren verwenden, um die Dinge zu ändern. Ich wusste, dass sie den I2C-Bus benutzten und alle dieselbe Adresse verwendeten, daher war es eine zusätzliche Herausforderung, 2 davon zusammen mit dem LCD-Bildschirm auf demselben Bus zu verwenden.

Diese Version bietet jetzt also die gleiche grafische Anzeige, wenn Sie sich der Maschine nähern, aber wenn Sie etwas näher kommen, wird Ihnen auch angezeigt, wie viele Dosen noch übrig sind! Ich habe es auf diese Weise mit relativ geringem Sprechabstand eingerichtet, um lästige Fahrten bei der Arbeit an der Maschine zu vermeiden.

Meiner Meinung nach ist dies eine billige Plattform, um hörbare Informationen von verschiedenen Sensoren bereitzustellen. In der Box und auf dem Nano ist viel mehr Platz für andere Sinneseindrücke. Jetzt müssen Sie sich nur noch andere Anwendungen einfallen lassen!

Schritt 1: Gedruckte Teile

Das physikalische Design der Box ist ziemlich das gleiche wie das vorherige Design, aber ich musste die Dinge verschieben, um den DFPlayer-Chip und den 4cm-Lautsprecher, wie er im Turret-Projekt verwendet wird, aufzunehmen.

Die Komponenten werden auf die gleiche Weise wie bei meinem vorherigen Build gedruckt, wobei die rot / weiße Frontplatte mit der Prusa-Mehrfarbendruck-Website gedruckt wird: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Ich weiß immer noch nicht, ob diese Gcode-Integration auf anderen Druckern ohne die Mehrfarben-Add-Ons funktioniert, aber das Ergebnis gefällt mir!

Die Abmessungen sind die gleichen wie beim vorherigen Build, was bedeutet, dass Sie die gedruckten Teile (Frontplatte und Sensorhalter) austauschen und beliebige Sensorkombinationen verwenden können: HC-SR04 oder VL53LOX. Der Unterschied liegt im Code!

Das hier gezeigte Ober- und Unterteil arbeiten zusammen, sind also nicht mit dem alten Design austauschbar.

Schritt 2: Elektronik

Hier ist eine Liste der inneren Teile dieses Builds:

• Arduino Nano
• Kuman 0,96 Zoll 4-Pin Gelb Blau IIC OLED (SSD 1306 oder ähnlich).
• VL53LOX (Menge: 2 für diese Version)
• generischer 5,5 mm x 2,1 mm DC-Buchsenleistenmontageanschluss (siehe Bild)
• 4cm Lautsprecher, 4Ohm, 3Watt (Teilenummer CLT1026 oder EK1794 bei Amazon)
• DFPlayer Mini-MP3-Player (oder MP3-TF-16P)
• Ein bisschen Verkabelung

Der 2.1-Stecker ist optional, da das Gerät so verkabelt ist, dass es über den Nano mit Strom versorgt werden kann.

Angesichts der Leistungsaufnahme für den Lautsprecher und andere Komponenten ist jetzt im Vergleich zum vorherigen Design eine gute Stromversorgung erforderlich.

Schritt 3: Verkabelung

Die meisten Verbindungen werden direkt mit Draht verlötet. Die Bereiche, die mehrere Verbindungen erfordern, sind die 5V-Stromversorgungen und GND-Verbindungen zu Sensoren und Geräten des Nano. Gleiches gilt für den I2C-Bus zu den Sensoren und dem LCD-Bildschirm. Ich lötete sie zusammen und benutzte Schrumpffolie, um es etwas ordentlich zu halten und Kurzschlüsse zu vermeiden.

Ich verkabele gerne die einzelnen Komponenten vor und stelle dann die Verbindungen zwischen ihnen und zum Nano her. Am Ende habe ich einige der Verbindungen mit Steckverbindungen hergestellt, z. B. zum LCD-Bildschirm. So kann ich sie leicht austauschen, wenn sie durchbrennen, aber da das Display nur angeht, wenn jemand vorne ist, sollte es lange dauern.

Schritt 4: Mechanische Montage

Dieses Gerät ist so konzipiert, dass es ohne Befestigungselemente montiert werden kann. Die kleinen Spitzen oder Stifte auf der oberen Abdeckung sind empfindlich und können abbrechen. Ich habe es so entworfen, dass Sie sie aufbohren und bei Bedarf 2 mm oder ähnliche Schrauben verwenden können. Ich füge die Abdeckung erst hinzu, wenn ich endlich fertig bin und nicht auf Schrauben zurückgreifen musste (obwohl ich ein paar Fixierstifte abgebrochen habe), da die Verriegelungshaken ihre Arbeit verrichten.

Die obere Abdeckung mit Haken ist so konstruiert, dass Sie die Unterseiten, an denen die Haken in die Bodenplatte eingreifen, etwas zusammendrücken, um sie zu lösen und die Abdeckung zu entfernen. Um dies zu erleichtern, könnten Sie die Löcher ein wenig aufbohren, wo die Stifte hineingehen. Das würde die Montage / Demontage erleichtern.

Der Nano und der DFPlayer rasten ziemlich leicht ein. Der Stromanschluss wird durchgesteckt und mit der Mutter verriegelt. Der Lautsprecher rutscht einfach in die bedruckte Halterung. Das VL53LOX wird in die Abdeckung und den separaten Sensorhalter eingepresst. Einmal eingedrückt, bewegen sie sich nicht mehr. (Vergessen Sie nicht, in welche Richtung der Sensor zeigen muss, und vergessen Sie nicht, die kleine Plastikfolie auf dem Sensor vor der Installation zu entfernen!) Das gleiche gilt für den LCD-Bildschirm, aber es kann etwas Fummelei erfordern, wenn die PCB-Abmessungen vom Lieferanten sind ein wenig anders als die, die ich verwende. (Ich habe einige ausprobiert, die etwas andere Abmessungen haben.) Ich könnte eine Version hinzufügen, die 2 Schrauben und einen Riemen verwendet, wie ich es bei meinem Master Turret Controller getan habe.

Schritt 5: Code

Der Code begann mit meinem ersten Build, wurde dann aber geändert. Ich verwende die gleichen Bibliotheken für den LCD-Bildschirm, musste aber die VL53LOX- und die DFPlayer-Bibliotheken einbinden. Ich habe ursprünglich die Adafruit-Bibliothek für die VL53LOX-Sensoren ausprobiert, aber sie verbrauchten den gesamten Speicher auf dem Nano, bevor ich meinen Code beenden konnte! Ich musste diese Bibliothek aufgeben und etwas verwenden, das weniger Speicher verbrauchte. Die daraus resultierenden verwendeten Bibliotheken sind viel schlanker und lassen Platz für mehr Sensoren! Ein viel besseres Ergebnis.

Ich habe versucht, den Code aufzubrechen und zu kommentieren, wo es Sinn macht, also sollte hoffentlich ziemlich offensichtlich sein, was darin vor sich geht. Wie üblich erforderte dieses Projekt ein wenig Recherche, um herauszufinden, wie die Bibliotheken das tun können, was ich wollte. Wenn ich nach Antworten suche, stelle ich fest, dass die Suchergebnisse hauptsächlich die Probleme der Leute sind und keine Beispiele für Lösungen für ihre Probleme. Hoffentlich finden Sie diese Beispiele nützlich. Ich habe einige als Kommentare in den Code eingefügt.

Die von mir verwendeten Sounds sind als Zip-Datei angehängt. Es sind nur Aufnahmen von mir, in denen ich sage: "Du hast…" [Anzahl der Dosen] "verbleibend". Die Dateien werden auf die gleiche Weise wie in meinen vorherigen Projekten verwendet, wobei die Dateien als 0001.mp3, 0002.mp3 usw. gespeichert werden. In diesem Fall ist 0001 nur das Lesen der Zahl "Eins", um der vorgelesenen Zahl zu entsprechen.

Ich fing an, nach qualitativ hochwertigen Sounddateien von jemandem zu suchen, der von 1 bis 30 las, aber die guten, die ich fand, befanden sich hinter Paywalls und so, also schnappte ich mir einfach ein altes Mikrofon, stöpselte es ein und zeichnete mich selbst beim Zählen auf. Dann habe ich sie mit Audacity zerschnitten und als mp3 gespeichert. Ziemlich einfach, um eine einfache Lösung zu finden. Der Spaß macht es, andere Aufnahmen oder Sounds zu integrieren! Viel Spaß hier!

Schritt 6: Abschließende Gedanken

Dies war ein ziemlich schnelles Redesign, da es auf der Rückseite des Portal Turret-Projekts entstand, und ich habe viel vom ursprünglichen Design beibehalten. Obwohl diese einfache Box ursprünglich dazu gedacht war, meinen Getränkevorrat im Auge zu behalten, hoffe ich, dass diese einfache Box für andere Zwecke verwendet werden kann, bei denen sensorische Informationen benötigt werden, entweder angezeigt oder gesprochen.

Lassen Sie es mich wissen, wenn Sie andere Verwendungsmöglichkeiten für diese einfache Plattform haben!