Pomme de terre hurlante : 16 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

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Cette instructable vous apprendra comment donner vie à n'importe quelle pomme de terre, parler et crier pour sa vie. Si vous avez toujours voulu surprendre vos amis et votre famille avec un légume qui ne veut pas être mangé, si vous avez toujours voulu comprendre ce que ressent une pomme de terre lorsqu'elle est sur le point d'être cuite, alors ce projet est fait pour vous !

Notre inspiration Lorsque nous avons réfléchi à des idées pour le défi de la pomme de terre, nous avons réalisé que toutes nos pensées tournaient autour de ce que nous ferions à la pomme de terre, mais nous n'avons jamais pensé à ce que la pomme de terre penserait de nos actions. En d'autres termes, nous avons réalisé qu'en tant qu'êtres humains, nous ne nous mettions jamais à la place d'une pomme de terre et que nous n'avons donc jamais été en mesure de comprendre une expérience de la pomme de terre - jusqu'à présent. Nous avons immédiatement réalisé que cet écart entre la pomme de terre et l'expérience humaine était un gros problème, nous avons donc décidé d'agir.

Notre objectif pour ce projet était de construire un dispositif électronique, le soi-disant Potato Soul, qui, une fois inséré dans une pomme de terre, ferait communiquer la pomme de terre en langage humain en réponse aux actions humaines, la rendant ainsi accessible à l'homme et fermant la pomme de terre. écart d'expérience humaine.

Une pomme de terre avec une âme de pomme de terre est capable de voir un humain en détectant la lumière infrarouge et de demander à l'humain de le laisser tranquille. La pomme de terre demandera encore et encore, jusqu'à ce que son vœu soit exaucé. Si un maniaque décide de couper la pauvre pomme de terre, le Potato Soul lui permettra de ressentir la douleur en sentant la coupe avec un capteur inductif - et en l'exprimant via un cri horrible.

Lors de la rédaction de cette instructable, nous avons mis l'accent sur la partie Design & Concept - cela permettra au lecteur de suivre notre processus de conception et de résolution de problèmes et de comprendre pourquoi et comment nous avons pris des décisions spécifiques.

Le code de ce projet est Open Source - vous êtes invités à contribuer !

À propos de nous: Ce projet a été réalisé par deux personnes, mon ami haraldar et moi, guusto. Nous avons été physiquement séparés pendant tout le projet, ce qui était un très gros défi en soi. Le mérite le plus important revient certainement à haraldar - il était responsable de la conception du circuit, du câblage du circuit, de la programmation, de la conception finale et de l'impression des pièces 3D, de l'assemblage et de l'approvisionnement de toutes les pièces (ce qui comprenait le démontage de ses haut-parleurs et d'une vieille radio - nous a eu des dysfonctionnements et n'a pas eu le temps de commander des composants en ligne). Ma contribution était l'idée et le concept initiaux, trouver un moyen rapide de préparer les pommes de terre et l'Instructable. Nous avons développé les principaux concepts de conception et fait des choix de conception importants ensemble.

Fournitures

Outils

• Fer à souder
• Fil de soudure
• Imprimante 3D
• Multimètre

Matériaux

• Pomme de terre ou patate douce de taille moyenne à grande
• Arduino Nano Rev. 3 avec broches soudées
• LJ18 A3-8-Z Capteur inductif
• (2x) Capteur de détection de mouvement Micro PIR AM312
• Petit haut-parleur (Nous avons récolté le nôtre sur des haut-parleurs bon marché)
• pile 9V
• Câbles de démarrage

Étape 1: Conception et concept

L'idée derrière ce projet est très simple: imaginez une pomme de terre qui réagit et crie lorsque quelqu'un essaie de la couper. Cette image exacte était notre point de départ (Image 1.1). À partir de là, nous avons commencé à réfléchir à la manière dont cette fonctionnalité pourrait être implémentée. Nous avions besoin d'un appareil électronique à l'intérieur de la pomme de terre qui détecterait la présence humaine, les objets métalliques et produirait également du son. (Image 1.2).

Après un examen plus approfondi, nous avons développé les objectifs suivants que cet appareil devrait remplir:

1. L'appareil doit faire apparaître une pomme de terre humaine en parlant et en criant en réponse à certaines actions.
2. L'appareil doit être suffisamment petit pour tenir dans la plupart des pommes de terre.
3. L'appareil doit être autonome et rapidement insérable dans n'importe quelle pomme de terre avec peu de préparation.

Naturellement, ces objectifs sont arrivés avec des questions ou plutôt des problèmes que nous avons dû résoudre, à savoir:

1. Quel est le moyen le plus simple et le plus économique d'obtenir la fonctionnalité souhaitée ?
2. Comment pouvons-nous minimiser la taille de l'appareil?
3. Comment rendre la préparation des pommes de terre aussi simple et rapide que possible ?

Dans les prochaines étapes, nous aborderons ces questions.

Étape 2: Conception et concept: Problème de fonctionnalité - Organigramme

Pour résoudre le problème de fonctionnalité, nous devons d'abord déterminer exactement ce que l'appareil doit faire. L'organigramme visualise la logique de l'âme de la pomme de terre.

Étape 3: Conception et concept: Problème de fonctionnalité - Entrée et sortie

Pour résoudre ce problème, nous avons dû identifier les capteurs dont nous avions besoin, comment les données des capteurs seraient traitées et comment nous générerions de la parole et des cris. Nous avons décidé d'utiliser l'architecture suivante:

Pour notre contribution nous avons:

Détection de présence humaine: capteurs PIR. Ils peuvent mesurer la lumière infrarouge, telle que la chaleur corporelle, et seraient donc parfaits pour la détection humaine. Ils sont simples à utiliser et largement disponibles. En prime, deux micro capteurs PIR ressemblent à des yeux sur la pomme de terre et la font paraître plus vivante

Détection de coupure: Capteurs inductifs. Ces capteurs créent un champ magnétique et en utilisant le principe de l'induction électromagnétique sont capables de détecter des objets métalliques dans une courte portée. Un tel capteur à l'intérieur d'une pomme de terre détectera un couteau en métal coupant la pomme de terre

Pour notre sortie nous avons:

Production audio de la parole humaine: haut-parleur. Un simple buzzer ne serait pas suffisant, car il ne peut que changer de fréquence et ne serait donc pas capable de reproduire une voix humaine

Avec cela et l'organigramme à l'esprit, il suit:

Traitement des données: Arduino. Comme indiqué dans l'organigramme de l'étape 2, la logique de notre circuit est très basique et nous n'avons pas non plus besoin de calculs avancés sur nos entrées. Cela signifie que nous n'aurons pas besoin de la puissance de traitement d'un RaspBerry Pi - un microcontrôleur ordinaire comme l'Arduino est le meilleur choix

Ainsi, nous avons constaté que nous pouvons nous débrouiller avec deux capteurs PIR, un capteur inductif, un haut-parleur et un Arduino pour créer la fonctionnalité souhaitée.

Étape 4: Conception et concept: Problème de fonctionnalité - Génération et stockage de la parole

Une chose n'est pas claire: comment allons-nous créer la parole et les cris humains ? On sait les jouer, mais comment les ranger ? Il y a deux options:

1. Enregistrez des phrases et des sons et stockez-les dans un format audio sur une carte SD.
2. Utilisez un programme de synthèse vocale et stockez les phrases dans un format texte, puis générez la parole à la volée.

Si la première option offre beaucoup de liberté en termes de sons utilisables, elle nécessite un interfaçage avec un module de carte SD supplémentaire. Cela prend beaucoup de mémoire et peut entraîner des problèmes lorsqu'il y a trois autres capteurs actifs.

De plus, un module supplémentaire est à peu près le contraire d'un design minimal. C'est pourquoi nous avons opté pour la deuxième option: nous avons utilisé la bibliothèque open source de synthèse vocale Talkie, qui contient des codecs audio pour un certain nombre de mots anglais. Ces mots prennent beaucoup moins de place qu'un fichier audio, nous pouvons donc facilement stocker plusieurs phrases sur notre Arduino sans aucune carte SD.

Il y a néanmoins des inconvénients: les mots prononcés semblent très étranges (la vidéo incluse le démontre) et il y a relativement peu de mots - vous devrez donc peut-être faire preuve de créativité avec la formulation, s'il n'y a pas un mot dont vous avez besoin.

Alors que la bibliothèque Talkie contient quelques centaines de mots et toutes les lettres de l'alphabet, elle ne contient ni cris ni hurlements. Pour faire un tel cri, nous avons simplement regardé les mots existants et modifié leurs codecs pour produire des sons vraiment horribles.

La dernière chose importante à noter ici est que Talkie ne fonctionne qu'avec les Arduinos basés sur les processeurs ATMega168 ou ATMega328.

Étape 5: Conception et concept: résoudre le problème de taille

Pour récapituler, nous voulons créer un appareil qui s'adapte à l'intérieur d'une pomme de terre. Une pomme de terre est humide, nous devons donc encapsuler notre appareil pour protéger les composants électroniques de l'eau. De plus, la coque qui doit maintenir nos composants en place et être de la plus petite taille possible.

Maintenant que nous savons de quelles pièces nous avons besoin, nous pouvons réfléchir à un moyen compact de les organiser. L'étape la plus efficace et la plus évidente consiste à choisir le bon Arduino. Nous avons choisi un Arduino petit, mais facile à utiliser et puissant - le Nano, qui répond aux exigences de la bibliothèque Talkie, car il dispose d'un processeur ATMega328. Cela nous fera gagner beaucoup de place par rapport à un Arduino UNO !

L'étape suivante consiste à créer un modèle de l'appareil, avec tous les composants emballés aussi étroitement que possible. Nous avons effectué cette étape dans TinkerCAD, car cela nous a permis d'utiliser des modèles existants de composants électroniques dans leurs dimensions correctes et d'exporter et d'imprimer immédiatement la coque lorsqu'elle était prête.

Nous avons conçu une coquille qui serait mise dans une pomme de terre évidée. La coque a été conçue de manière à maximiser l'espace à l'intérieur d'une pomme de terre: une structure ascendante semblable à un bateau avec un dessus incurvé s'intègre de manière optimale dans une pomme de terre creuse, tandis que la pièce inférieure rectangulaire offre suffisamment d'espace et d'options de montage pour tous les composants électroniques. Des trous supplémentaires dans le capuchon en forme de bateau ont été utilisés pour agir comme des douilles « d'œil » ou de capteur.

Le capteur inductif a été placé en diagonale pour réduire l'espace à la hauteur nécessaire. Bien que sa plage de détection soit très courte, son emplacement lui permet de fonctionner correctement: parce que l'excavation dans la pomme de terre est ronde, l'épaisseur de la paroi de la pomme de terre est minime, permettant ainsi au capteur inductif de détecter le métal plus près de l'extérieur.

Après avoir placé la pièce inférieure rectangulaire, la pomme de terre évidée avec le capuchon en forme de bateau à l'intérieur est placée sur le dessus - et maintenant tout est sécurisé, s'adapte parfaitement et n'est pas visible !

La taille finale de notre appareil avec capsule est d'environ 8,5 cm x 6 cm x 5,5 cm (longueur x largeur x hauteur). Cela ne conviendra pas aux petites pommes de terre, mais les pommes de terre moyennes et grandes et les patates douces feront l'affaire.

Étape 6: Conception et conception: résoudre le problème de préparation

Le dernier problème à résoudre est la préparation de la pomme de terre. Nous voulions rendre ce processus aussi simple et direct que possible. Notre solution initiale utilisait un dispositif d'excavation spécialisé, mais nous avons réalisé plus tard que cela ne fonctionnait que pour les pommes de terre, mais pas pour les patates douces - elles sont très dures à l'intérieur et les excavatrices en plastique sont soit trop épaisses pour les couper, soit se cassent si elles sont trop fines.

Pourquoi utiliseriez-vous même une patate douce? Eh bien, les patates douces ont tendance à être beaucoup plus grosses, donc si vous avez du mal à trouver une pomme de terre assez grosse pour la Potato Soul, vous devriez jeter un œil aux patates douces. Ainsi, notre deuxième approche consistait à développer une méthode efficace pour évider n'importe quelle pomme de terre, qu'il s'agisse d'une patate douce ou d'une pomme de terre ordinaire. Les détails sont documentés dans l'une des dernières étapes.

Étape 7: Assemblage du circuit

Câblez l'Arduino Nano exactement comme dans le schéma de circuit.

Étape 8: Programmation de l'Arduino

Clonez ce référentiel:

Ensuite, ouvrez le fichier Potato_soul.ino dans l'IDE Arduino. Le code est très bien documenté, alors lisez simplement les commentaires et suivez les instructions.

Étape 9: Impression des pièces

Imprimez les fichiers. STL inclus. Notre imprimeur a mis plus de 3 heures pour produire chaque pièce.

Étape 10: Préparation de la pomme de terre

Maintenant que tout le reste est prêt, il est temps de préparer la pomme de terre ! Les prochaines étapes décriront la technique d'évidement efficace que nous avons développée juste pour ce projet.

Étape 11: Évider la pomme de terre - Marquer la région

Marquez la région où le Potato Soul sera inséré. C'est la région que vous devrez creuser.

Étape 12: évider la pomme de terre - éplucher et retirer le dessus

Peler la région marquée. Ensuite, coupez le morceau convexe pour aplatir la pomme de terre.

Étape 13: Évider la pomme de terre - Faire des incisions et extraire des morceaux

Faire plusieurs coupes profondes dans la pomme de terre. Ensuite, insérez le couteau et agitez-le, jusqu'à ce que vous puissiez en extraire un morceau. Il faut être prudent, car une pression trop forte sur le couteau peut casser la pomme de terre. Après le premier morceau, les autres seront faciles.

N'oubliez pas de sauvegarder les morceaux ! Ne jetez pas les morceaux que vous avez découpés. De même, lorsque vous n'avez plus besoin d'une pomme de terre que vous avez préparée pour le Potato Soul, vous pouvez simplement l'éplucher, la couper et la cuire.

Étape 14: Évider la pomme de terre - Perfectionner la courbe

Maintenant, enfoncez une fourchette en métal dans la pomme de terre et effectuez le même mouvement d'oscillation pour creuser la pomme de terre plus profondément. Enfin, utilisez une cuillère tranchante pour lisser les murs.

Étape 15: Préparation de la pomme de terre - Faites des trous pour les capteurs

Comme dernière étape, créez deux trous pour les capteurs PIR et insérez le couvercle dans la pomme de terre. Maintenant, la pomme de terre L'âme habite la pomme de terre !

Étape 16: Assemblage de l'âme de la pomme de terre

On a presque terminé! Assemblez tous les composants au fond du Potato Soul. Mettez les fils dans les trous pour les yeux et attachez les capteurs aux fils - et c'est tout. Il est temps de surprendre vos amis et votre famille !

Nous serions ravis d'avoir votre avis sur notre projet:)