Détecteur de niveau de machine à coke - Maintenant avec la parole ! : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Ce projet est un remix de mon détecteur de niveau de canette Coke Machine, (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) avec de nouveaux capteurs et l'ajout de son parlé !

Après avoir fabriqué mon premier détecteur de niveau, j'ai ajouté un buzzer piézo pour donner un retour sonore aux malvoyants. Ça a marché, mais c'était un peu, meh… Que signifiait chaque son en particulier ? Cela avait besoin d'être expliqué, donc ce n'était pas trop pratique comme solution. Je l'ai laissé et je suis parti faire d'autres choses.

Récemment, j'ai fabriqué des tourelles de portail qui utilisaient le lecteur DFPlayer Mini MP3 (ou MP3-TF-16P). Ce projet a plutôt bien fonctionné, et en sortant une boisson de ma machine à Coca un jour, je me suis rendu compte: je pourrais utiliser la puce DFPlayer avec un haut-parleur et enfin obtenir la solution que je voulais à l'origine pour aider les malvoyants ! Il ferait ce qu'il a fait à l'origine, mais PARLERAIT maintenant aussi le niveau dans la machine !

Je voulais aussi utiliser les capteurs VL53LOX pour changer les choses. Je savais qu'ils utilisaient le bus I2C, et ils utilisaient tous la même adresse, donc c'était un défi supplémentaire d'en utiliser 2, avec l'écran LCD sur le même bus.

Alors maintenant, cette version propose le même affichage graphique à l'approche de la machine, mais lorsque vous vous approcherez un peu plus, il vous indiquera également combien de canettes il reste ! Je l'ai configuré de cette façon avec une distance de parole relativement courte pour éviter les déplacements intempestifs lorsque je travaille autour de la machine.

Dans mon esprit, il s'agit d'une plate-forme bon marché pour fournir des informations audibles à partir de divers capteurs. Il y a beaucoup plus de place dans la boîte et sur le Nano pour d'autres entrées sensorielles. Il ne reste plus qu'à imaginer d'autres applications !

Étape 1: Pièces imprimées

La conception physique de la boîte est à peu près la même que la conception précédente, mais j'ai dû déplacer les choses pour inclure la puce DFPlayer et le haut-parleur de 4 cm utilisés dans le projet Turret.

Les composants sont imprimés de la même manière que ma version précédente, avec la façade rouge/blanche imprimée à l'aide du site Web d'impression multicolore Prusa: (https://www.prusaprinters.org/color-print/). Je ne sais toujours pas si cette inclusion de gcode fonctionnera sur d'autres imprimantes sans les modules complémentaires multicolores, mais j'aime le résultat !

Les dimensions sont les mêmes que celles de la version précédente, ce qui signifie que vous pouvez intervertir les pièces imprimées (plaque frontale et support de capteur) et utiliser les combinaisons de capteurs que vous souhaitez: HC-SR04 ou VL53LOX. La différence se résumera au code !

Le haut et le bas montrés ici fonctionnent ensemble, ils ne sont donc pas interchangeables avec l'ancien design.

Étape 2: Électronique

Voici une liste des pièces internes de cette construction:

• Arduino Nano
• Kuman 0,96 pouce 4 broches jaune bleu IIC OLED (SSD 1306 ou similaire).
• VL53LOX (qté: 2 pour cette version)
• Connecteur de montage sur panneau de prise CC générique de 5,5 mm x 2,1 mm (voir l'image)
• Haut-parleur 4cm, 4Ohm, 3Watt (référence # CLT1026 ou EK1794 sur Amazon)
• DFPlayer Mini lecteur MP3 (ou MP3-TF-16P)
• Un peu de câblage

Le connecteur 2.1 est facultatif, car l'unité est câblée de manière à pouvoir être alimentée via le Nano.

Compte tenu de la consommation électrique du haut-parleur et des autres composants, une bonne alimentation est désormais nécessaire par rapport à la conception précédente.

Étape 3: Câblage

La plupart des connexions sont soudées ensemble directement avec du fil. Les zones qui nécessitent plusieurs connexions sont les alimentations 5V et les connexions GND aux capteurs et appareils du Nano. Il en va de même pour le bus I2C vers les capteurs et l'écran LCD. Je les ai soudés ensemble et utilisé du film rétractable pour le garder un peu rangé et pour éviter les courts-circuits.

J'aime pré-câbler les composants individuels, puis faire les connexions entre eux et avec le Nano. Au final, j'ai effectué certaines connexions à l'aide de connecteurs enfichables, comme vers l'écran LCD. Cela signifie que je peux les remplacer facilement s'ils grillent, mais comme l'écran ne s'allume que lorsque quelqu'un est devant, cela devrait être long.

Étape 4: Assemblage mécanique

Cet appareil est conçu pour être assemblé sans attaches. Les petites pointes ou épingles du couvercle supérieur sont délicates et peuvent se casser. Je l'ai conçu de cette façon pour que vous puissiez les percer et utiliser des vis de 2 mm ou similaires si vous le souhaitez. Je n'ajoute le couvercle qu'une fois que j'ai enfin terminé et je n'ai pas eu à recourir à des vis (même si j'ai cassé quelques goupilles de positionnement) car les crochets de verrouillage font leur travail.

Le couvercle supérieur avec crochets est conçu de manière à ce que vous pressiez un peu les côtés inférieurs où les crochets engagent la plaque inférieure pour les dégager et retirer le couvercle. Pour rendre cela plus facile, vous pouvez percer un peu les trous où les goupilles entrent. Cela faciliterait le montage/démontage.

Le nano et le DFPlayer s'enclencheront assez facilement. Le connecteur d'alimentation est poussé à travers et l'écrou le verrouille en place. Le haut-parleur se glisse simplement dans le berceau imprimé. Le VL53LOX est ajusté par pression dans le couvercle et le support de capteur séparé. Une fois enfoncés, ils ne bougent plus. (n'oubliez pas dans quel sens le capteur doit pointer, et n'oubliez pas d'enlever le petit film plastique sur le capteur avant l'installation !) Il en est de même pour l'écran LCD, mais il faudra peut-être quelques retouches si les dimensions du PCB du fournisseur sont un peu différents de ceux que j'utilise. (J'en ai essayé quelques-uns qui ont des dimensions légèrement différentes.) Je pourrais ajouter une version qui utilisera 2 vis et une sangle comme je l'ai fait avec mon Master Turret Controller.

Étape 5: Coder

Le code a commencé dès ma première version, mais a ensuite été modifié. J'utilise les mêmes bibliothèques pour l'écran LCD, mais j'avais besoin d'intégrer les bibliothèques VL53LOX et DFPlayer. J'ai initialement essayé la bibliothèque Adafruit pour les capteurs VL53LOX, mais ils ont consommé TOUTE la mémoire du Nano avant que je puisse terminer mon code ! J'ai dû abandonner cette bibliothèque et choisir quelque chose qui consommait moins de mémoire. Les librairies résultantes utilisées sont beaucoup plus légères et laissent place à plus de capteurs ! Un bien meilleur résultat.

J'ai essayé de casser et de commenter le code là où cela a du sens, donc j'espère que cela devrait être assez clair quant à ce qui se passe là-dedans. Comme d'habitude, ce projet a pris un peu de recherche pour comprendre comment faire en sorte que les bibliothèques fassent ce que je voulais. Lorsque je cherche des réponses, je trouve que les résultats de la recherche sont principalement les problèmes que les gens rencontrent et non des exemples de solutions à leurs problèmes. J'espère que vous trouverez ces exemples utiles. J'en ai inclus certains comme commentaires dans le code.

Les sons que j'utilise sont joints sous forme de fichier zip. Ce ne sont que des enregistrements de moi disant « Vous avez… » [nombre de canettes] « restant ». Les fichiers sont utilisés de la même manière que mes projets précédents, avec les fichiers enregistrés en tant que 0001.mp3, 0002.mp3, etc. Dans ce cas, 0001 est juste une lecture du nombre "un" pour correspondre au nombre lu à haute voix.

J'ai commencé à chercher des fichiers sonores de bonne qualité de quelqu'un lisant de 1 à 30, mais les bons que j'ai trouvés étaient derrière des paywalls et autres, alors j'ai juste attrapé un vieux micro, l'ai branché et je me suis enregistré en train de compter. Ensuite, je les ai découpés et enregistrés au format mp3 en utilisant Audacity. Assez simple pour faire une solution simple. Le plaisir est d'incorporer d'autres enregistrements ou sons ! Amusez-vous ici!

Étape 6: Réflexions finales

Ce fut une refonte assez rapide, car elle venait de l'arrière du projet Portal Turret, et j'ai beaucoup gardé de la conception originale. Bien qu'à l'origine conçu pour garder un œil sur mon approvisionnement en boissons, j'espère que cette simple boîte pourra être utilisée à d'autres fins où des informations sensorielles sont nécessaires, qu'elles soient affichées ou parlées.

Faites-moi savoir si vous proposez d'autres utilisations pour cette plate-forme simple !