Ovo interativo - Reativo ao som e reativo à pancada: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Fiz o “Interactive Egg” como um projeto para a escola, onde tínhamos que fazer um conceito e um protótipo. O Ovo responde ao barulho alto com ruídos de pássaros e se você bater nele com força suficiente 3 vezes, ele se abre por alguns segundos.

É o primeiro protótipo interativo eletrônico que fiz e, como tenho um conhecimento básico de programação e nenhuma experiência anterior em fazer projetos arduino mais complicados, foi uma ótima experiência de aprendizado. Para fazer o ovo aprendi a usar um cortador a laser e também tive que aprender muito sobre o dfplayer mini (o que não é tão difícil, uma vez que você entende o que está lendo e funciona).

Para dar uma ideia de qual módulo exato e tal eu usei, incluí links para as lojas virtuais nas quais os comprei.

Suprimentos

• Arduino Uno
• Sensor de som
• Módulo DFPlayer mini / Mini MP3 Player
• Cartão microSd Sandisk (máx. 32 GB) com adaptador SD - Se você não tiver um leitor de cartão SD embutido em seu laptop ou pc, pode ser necessário pedir emprestado outro pc que tenha um para carregar seus arquivos de som ou usar / obter um leitor de cartão que se conecte através de USB
• Piezo / buzzer
• 1 x Alto-falante - Um pequeno alto-falante funciona bem e você pode usar praticamente qualquer alto-falante se usar um plugue e alguns fios, mas se usar um pequeno, pode ser necessário um amplificador
• 1 x 1MΩ resistor
• 1 x 1kΩ resistor
• Servo (usei um Towerpro MG90D Digital) - Lembre-se de que um servo digital pode não funcionar exatamente da mesma forma que os analógicos (o meu só gira 120 graus no máximo e parece ser muito difícil consertar isso)
• Fonte de alimentação externa (usei uma bateria de 6 com plugue para o arduino e uma de 3 baterias para o servo)
• 5 cabos jumper fêmea macho (3 para sensor de som, 2 para testar o piezo)
• Pelo menos 15 fios de jumper machos - Se você tiver que soldar seus próprios fios à fonte de alimentação externa para o servo, certifique-se de obter pelo menos 17 fios de jumper machos
• Uma placa de ensaio para teste - (um pino 400 como este, é o mais prático de usar)
• Perfboard - serve para soldar seu circuito acabado, mas você também pode ficar com a placa de ensaio se quiser reutilizar todas as suas peças ou não puder soldá-las

Etapa 1: Conectando o circuito

A coisa mais importante a se ter em mente ao construir seu circuito, é que você está essencialmente construindo dois circuitos totalmente separados. Um está conectado ao Servo e outro está conectado aos outros componentes. Com um servo menor, você pode conectá-lo diretamente, mas em geral é melhor separar o servo do resto, pois ele tende a consumir muita corrente.

Os componentes são conectados à placa de ensaio da maneira mostrada no diagrama de circuito. Os fios do circuito com o Servo podem ser movidos para mais perto do resto dos componentes, desde que não estejam conectados ao positivo e negativo do outro circuito (quando você solda todos os componentes, aproximando-os um do outro economizará muito espaço).

O resistor 1MΩ é usado em combinação com o Piezo. O resistor de 1kΩ é usado com o dfplayer.

Possíveis problemas de conexão

Se mais tarde o dfplayer não estiver mostrando uma luz quando acionado, verifique se você conectou o lado direito do dfplayer.

A luz do sensor de som deve piscar se estiver bem conectado. Caso contrário, gire cuidadosamente o parafuso de sensibilidade com uma pequena chave de fenda. Se uma luz continuar acesa, volte um pouco até vê-la piscar em resposta ao som.

Etapa 2: Programando o Arduino

Este é o código que usei para este projeto.

Uma coisa de que me arrependo em meu código é que não pude substituir os atrasos no código do sensor de som e no código do servo por outra coisa. Esses atrasos fazem com que, uma vez que você acione um dos sensores, nada mais aconteça por cerca de 2 segundos. Uma pena na minha opinião, mas não consegui fazer com que um loop for, uma instrução if ou uma instrução com millis funcionasse. Se você tiver mais tempo e ajuda, recomendo substituir esses atrasos por outra coisa, pois é muito melhor ter os dois sensores funcionando ao mesmo tempo e poder gritar com o ovo quando ele for aberto e obter uma resposta.

Para entender e explorar as funções do dfplayer e entender mais sobre como ele funciona, recomendo dar uma olhada em sua documentação e na página de especificações do dfplayer.

Se você quiser usar arquivos de som mp3 de pássaros, pode usar este site, que tem dezenas de milhares de arquivos para escolher.

Gorjeta! Depois de fazer o upload do código certo para o dfplayer, você pode conectar um fio jumper extra de macho para macho no GND do lado não utilizado. Você pode usar a ponta solta para bater nos orifícios próximos a ela (IO1 e IO2 conforme visto na documentação).

Um toque rápido em IO1 fará o dfplayer ir para o arquivo de som anterior e um toque longo irá diminuir o volume.

Um toque rápido em IO2 fará o dfplayer ir para o próximo arquivo de som e um toque longo aumentará o volume.

Etapa 3: Construindo o Ovo

Construir o ovo foi algo que não planejei inteiramente.

Estão incluídos arquivos que você pode usar para cortar a laser a caixa e a parte superior do ovo. Observe que as fendas da cremalheira são muito largas, faltam fendas na segunda placa, não há conectores para a parte superior e a segunda placa e que sem suporte adicional a parte superior tomba. Outra coisa a ter em mente é que não há nenhuma peça incluída para prender a cremalheira à engrenagem no servo e nenhum suporte. Além disso, a caixa nos arquivos é muito pequena para conter todas as suas peças, é melhor fazer uma caixa maior se você fizer este projeto (clique aqui para desenhar uma caixa e baixar seus arquivos para corte a laser).

Minha solução para esses problemas foi fazer manualmente rolos (na parte superior e inferior) que seguram a cremalheira e a guia no lugar e adicionar peças que evitam que ele tombe. Também cortei furos com uma pequena serra na segunda placa, fiz um suporte para o servo (fazer um furo em um pedaço de madeira e prender o servo com alguns parafusos e a placa na tampa com um pouco de metal e parafusos é suficiente).

Como a minha caixa era muito pequena tive que enfiar tudo com muito cuidado. No entanto, meus fios eram razoavelmente curtos e, portanto, custou muito esforço para colocá-los de lado, para que não ficassem presos na cremalheira ou algo semelhante. Usar fios longos o suficiente para ter algum espaço para encaixar tudo é uma grande recomendação.

Outro pequeno problema que tive devido ao espaço foi que a parte de trás das minhas peças soldadas tocou a parte de trás de metal do meu alto-falante e assim o som começou a ficar estranho e tal. Se você tiver um problema de espaço ou quiser colocar a placa de desempenho com suas peças soldadas contra algo de metal na caixa, certifique-se de colocar algum tipo de isolamento entre os dois para evitar problemas.

Etapa 4: Decore / cubra seu ovo

Para finalizar o projeto, certifique-se de cobrir a parte superior. Improvisei usando uma espécie de gorro ou chapéu branco que tínhamos e remodelei a parte de cima, para que ficasse com a forma do corte a laser.

Claro que existem muitas outras opções e se você tiver algo como um velho pássaro de pelúcia por perto, você também pode colocar um pássaro ou uma figura dentro para ser revelado quando o ovo abrir.

Depois de fazer tudo isso, aproveite e deixe que outros testem seu trabalho. Afinal, um pouco de gritar contra um ovo nunca faz mal a ninguém, especialmente se ele tweetar alegremente para você.