سیب زمینی جیغ: 16 قدم (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

پروژه های Tinkercad »

این دستورالعمل به شما می آموزد که چگونه هر سیب زمینی را زنده کنید ، برای زنده بودن آن صحبت کنید و فریاد بزنید. اگر تا به حال خواسته اید دوستان و خانواده خود را با سبزیجات که نمی خواهند بخورند شگفت زده کنید ، اگر می خواهید بفهمید سیب زمینی هنگام پختن چه احساسی دارد ، پس این پروژه برای شما مناسب است!

الهام ما وقتی ایده های چالش سیب زمینی را طوفان مغزی می کردیم ، متوجه شدیم که همه افکار ما حول محور کارهایی که با سیب زمینی انجام می دهیم حلقه زده است ، اما هرگز به این فکر نکردیم که سیب زمینی در مورد اقدامات ما چه نظری خواهد داشت. به عبارت دیگر ، ما متوجه شدیم که به عنوان انسان هرگز خود را جای سیب زمینی نمی گذاریم و بنابراین هرگز نتوانسته ایم تجربه سیب زمینی را درک کنیم - تا کنون. ما بلافاصله متوجه شدیم که این فاصله تجربه سیب زمینی و انسانی یک مشکل بزرگ است ، بنابراین تصمیم گرفتیم اقدام کنیم.

هدف ما از این پروژه ساخت یک دستگاه الکترونیکی بود که به آن سیب زمینی می گویند ، که با قرار دادن در سیب زمینی باعث می شود سیب زمینی در واکنش به اقدامات انسان به زبان انسان ارتباط برقرار کند ، بنابراین این امر به انسان مربوط می شود و سیب زمینی را می بندد. شکاف تجربه انسانی

سیب زمینی با روح سیب زمینی می تواند با تشخیص نور مادون قرمز یک انسان را ببیند و از انسان بخواهد آن را به حال خود رها کند. سیب زمینی بارها و بارها می پرسد ، تا زمانی که خواسته اش برآورده شود. اگر برخی دیوانه وار تصمیم بگیرند سیب زمینی بیچاره را ببرند ، سیب زمینی سیب زمینی را قادر می سازد با احساس برش با یک سنسور القایی - و بیان آن از طریق یک صدای جیغ وحشتناک ، درد را احساس کند.

در حین نگارش این مقاله آموزشی ، ما تمرکز زیادی روی بخش Design & Concept کردیم - این به خواننده اجازه می دهد تا روند طراحی و حل مشکلات ما را دنبال کند و بفهمد چرا و چگونه تصمیمات خاصی گرفته ایم.

کد این پروژه منبع باز است- می توانید مشارکت کنید!

درباره ما: این پروژه توسط دو نفر انجام شد ، دوست من هارالدار و من ، گوستو. ما در طول کل پروژه از نظر فیزیکی از هم جدا شدیم ، که خود یک چالش بسیار بزرگ بود. بیشترین اعتبار قطعاً به هارالدار مربوط می شود - او مسئول طراحی مدار ، سیم کشی مدار ، برنامه نویسی ، طراحی نهایی و چاپ قطعات سه بعدی ، مونتاژ و تهیه تمام قطعات (شامل جدا کردن بلندگوها و رادیوی قدیمی بود) بود. نقصی داشت و زمان لازم برای تغییر مجدد اجزای آنلاین را نداشت). مشارکت من ایده و مفهوم اولیه بود ، یافتن راهی سریع برای تهیه سیب زمینی و دستورالعمل. ما مفاهیم اصلی طراحی را توسعه دادیم و انتخاب های مهم طراحی را با هم انجام دادیم.

تدارکات

ابزارها

• آهن لحیم کاری
• سیم لحیم کاری
• چاپگر سه بعدی
• مولتی متر

مواد

• سیب زمینی متوسط یا بزرگ یا سیب زمینی شیرین
• آردوینو نانو Rev. 3 با پین لحیم کاری شده
• سنسور القایی LJ18 A3-8-Z
• (2 برابر) سنسور تشخیص حرکت AM312 Micro PIR
• بلندگوی کوچک (ما صدای بلند خود را از بلندگوهای ارزان برداشت کردیم)
• باتری 9 ولت
• کابل های بلوز

مرحله 1: طراحی و مفهوم

ایده پشت این پروژه بسیار ساده است: یک سیب زمینی را تصور کنید که وقتی کسی سعی می کند آن را برش دهد واکنش نشان می دهد و فریاد می زند. این تصویر دقیق نقطه شروع ما بود (تصویر 1.1). از اینجا به این فکر افتادیم که چگونه می توان این قابلیت را پیاده سازی کرد. ما به یک دستگاه الکترونیکی در داخل سیب زمینی نیاز داشتیم که حضور انسان ، اجسام فلزی و همچنین تولید صدا را حس کند. (تصویر 1.2).

با در نظر گرفتن بیشتر ، اهداف زیر را که این دستگاه باید برآورده کند ، توسعه دادیم:

1. این دستگاه باید سیب زمینی را با صحبت و جیغ زدن در واکنش به اقدامات خاص انسان نشان دهد.
2. دستگاه باید به اندازه ای کوچک باشد که در اکثر سیب زمینی ها قرار گیرد.
3. دستگاه باید خود را در بر گیرد و به سرعت در هر سیب زمینی با کمی آمادگی قرار گیرد.

به طور طبیعی ، این اهداف با س questionsالات یا به عبارت بهتر مشکلاتی که ما باید آنها را حل کنیم ، به دست آمد ، یعنی:

1. ساده ترین و مقرون به صرفه ترین راه برای دستیابی به عملکرد مورد نظر ما چیست؟
2. چگونه می توانیم اندازه دستگاه را به حداقل برسانیم؟
3. چگونه می توانیم آماده سازی سیب زمینی را تا حد امکان سریع و آسان انجام دهیم؟

در مراحل بعدی به این سوالات می پردازیم.

مرحله 2: طراحی و مفهوم: مشکل عملکرد - نمودار جریان

برای حل مشکل عملکرد ، ابتدا باید دقیقاً مشخص کنیم که دستگاه باید چه کار کند. نمودار جریان منطق روح سیب زمینی را تجسم می کند.

مرحله 3: طراحی و مفهوم: مشکل عملکرد - ورودی و خروجی

برای حل این مشکل ، ما باید تشخیص دهیم که به چه حسگرهایی نیاز داریم ، چگونه داده های حسگر پردازش می شوند و چگونه گفتار و فریاد تولید می کنیم. ما تصمیم گرفتیم از معماری زیر استفاده کنیم:

برای ورودی ما داریم:

تشخیص حضور انسان: سنسورهای PIR آنها می توانند نور مادون قرمز ، مانند حرارت بدن را اندازه گیری کنند و بنابراین برای تشخیص انسان مناسب هستند. استفاده از آنها ساده است و به طور گسترده در دسترس است. به عنوان یک امتیاز ، دو سنسور میکرو PIR شبیه چشم روی سیب زمینی هستند و آن را زنده تر نشان می دهند

تشخیص برش: سنسورهای القایی. این سنسورها یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند و با استفاده از اصل القای الکترومغناطیسی قادر به تشخیص اجسام فلزی در محدوده کوتاه هستند. چنین حسگری در داخل یک سیب زمینی یک چاقوی فلزی را که سیب زمینی را بریده تشخیص می دهد

برای خروجی ما داریم:

تولید صدای گفتار انسان: بلندگو. یک صدای زنگ ساده کافی نخواهد بود ، زیرا فقط می تواند فرکانس را تغییر دهد و بنابراین نمی تواند صدای انسان را بازتولید کند

با توجه به این و نمودار جریان ، موارد زیر به شرح زیر است:

پردازش داده ها: آردوینو همانطور که در نمودار جریان در مرحله 2 نشان داده شده است ، منطق مدار ما بسیار اساسی است و همچنین نیازی به محاسبات پیشرفته در ورودی های خود نداریم. این بدان معناست که ما به قدرت پردازشی RaspBerry Pi نیازی نداریم - یک میکروکنترلر معمولی مانند آردوینو بهترین گزینه است

بنابراین ، ما متوجه شدیم که می توانیم با دو سنسور PIR ، یک سنسور القایی ، یک بلندگو و یک آردوینو کار کنیم و عملکرد مورد نظر را ایجاد کنیم.

مرحله 4: طراحی و مفهوم: مشکل عملکرد - ایجاد و ذخیره گفتار

یک چیز مشخص نیست: چگونه می خواهیم گفتار و فریاد انسانی ایجاد کنیم؟ ما می دانیم چگونه آنها را بازی کنیم ، اما چگونه آنها را ذخیره کنیم؟ دو گزینه وجود دارد:

1. عبارات و صداها را ضبط کرده و آنها را در قالب صوتی روی کارت SD ذخیره کنید.
2. از یک برنامه تبدیل متن به گفتار استفاده کنید و عبارات را در قالب متنی ذخیره کنید ، سپس به سرعت در حال تولید گفتار باشید.

در حالی که گزینه اول از نظر صداهای قابل استفاده آزادی زیادی ارائه می دهد ، نیاز به رابط با یک ماژول کارت SD اضافی دارد. این حافظه زیادی را اشغال می کند و در صورت وجود سه سنسور فعال دیگر ممکن است منجر به مشکل شود.

علاوه بر این ، یک ماژول اضافی تقریباً برعکس یک طراحی مینیمال است. به همین دلیل ما به گزینه دوم رفتیم: ما از کتابخانه متن باز به زبان Talkie ، که دارای کدک های صوتی برای تعدادی از کلمات انگلیسی است ، استفاده کردیم. این کلمات فضای بسیار کمتری نسبت به یک فایل صوتی اشغال می کنند ، بنابراین ما می توانیم به راحتی عبارات متعدد را بدون کارت SD در Arduino خود ذخیره کنیم.

با این وجود ، اشکالاتی وجود دارد: کلمات گفته شده بسیار عجیب به نظر می رسند (ویدئوی موجود این را نشان می دهد) ، و نسبتاً تعداد کمی کلمه وجود دارد - بنابراین ، اگر واژه ای لازم ندارید ، ممکن است نیاز به خلاقیت در بیان داشته باشید.

در حالی که کتابخانه تاکی شامل چند صد کلمه و تمام حروف الفبا است ، فریاد و نغمه ای در بر ندارد. برای ایجاد چنین صدای جیغی ، ما فقط کلمات موجود را بررسی کردیم و کدک های آنها را تغییر دادیم تا صداهایی واقعاً وحشتناک تولید کنند.

آخرین نکته مهمی که باید در اینجا به آن توجه شود این است که Talkie فقط با پردازنده های ATMega168 یا ATMega328 مبتنی بر Arduinos کار می کند.

مرحله 5: طراحی و مفهوم: حل مسئله اندازه

برای یادآوری مجدد ، ما می خواهیم دستگاهی ایجاد کنیم که درون سیب زمینی قرار گیرد. یک سیب زمینی مرطوب است ، بنابراین ما باید دستگاه خود را برای محافظت از قطعات الکترونیکی در برابر آب محفظه کنیم. علاوه بر این ، بدنه ای که باید اجزای ما را در جای خود نگه دارد و از کوچکترین اندازه ممکن برخوردار باشد.

اکنون که می دانیم به چه قطعاتی نیاز داریم ، می توانیم به روشی جمع و جور برای ترتیب آنها فکر کنیم. موثرترین و بدیهی ترین مرحله انتخاب آردوینو مناسب است. ما یک Arduino کوچک و در عین حال آسان برای کار انتخاب کردیم - Nano ، که نیاز کتابخانه Talkie را برآورده می کند ، زیرا دارای پردازنده ATMega328 است. با این کار در مقایسه با UNO آردوینو فضای زیادی را برای ما ذخیره خواهید کرد!

گام بعدی ایجاد یک مدل از دستگاه است که تمام اجزای آن تا حد امکان محکم بسته بندی شده است. ما این مرحله را در TinkerCAD انجام دادیم ، زیرا این به ما امکان می داد از مدل های موجود قطعات الکترونیکی در ابعاد مناسب آنها استفاده کنیم و بلافاصله هنگامی که پوسته آماده شد صادر و چاپ کنیم.

ما پوسته ای را طراحی کردیم که در سیب زمینی خالی قرار می گرفت. این پوسته به گونه ای طراحی شده است که فضای داخل سیب زمینی را به حداکثر برساند: یک ساختار شبیه به قایق از بالا به بالا با قسمت خمیده به طور مطلوب در یک سیب زمینی توخالی قرار می گیرد ، در حالی که قطعه مستطیلی قسمت پایین فضای کافی و گزینه های نصب برای همه اجزای الکترونیکی را فراهم می کند. سوراخ های اضافی در کلاهک قایق مانند برای "چشم" یا سوکت سنسور استفاده می شد.

سنسور القایی به صورت مورب قرار گرفته است تا ارتفاع لازم را کاهش دهد. اگرچه محدوده تشخیص آن بسیار کوتاه است ، اما مکان آن را قادر می سازد تا به درستی عمل کند: از آنجا که خاکبرداری در سیب زمینی گرد است ، ضخامت دیواره سیب زمینی حداقل است ، بنابراین به سنسور القایی اجازه می دهد فلز را به بیرون نزدیک تر تشخیص دهد.

پس از قرار دادن قطعه پایین مستطیلی پایین ، سیب زمینی توخالی با کلاه قایق مانند در داخل قرار می گیرد - و اکنون همه چیز ایمن است ، کاملاً مناسب است و قابل مشاهده نیست!

اندازه نهایی دستگاه ما با کپسول حدود 8.5cm x 6cm x 5.5 cm (طول x عرض x ارتفاع) است. این به سیب زمینی های کوچک نمی خورد ، اما سیب زمینی متوسط و بزرگ و سیب زمینی شیرین خوب کار می کند.

مرحله 6: طراحی و مفهوم: حل مسئله آماده سازی

آخرین مشکلی که باید حل شود تهیه سیب زمینی است. ما می خواستیم این فرآیند را تا حد امکان ساده و سرراست کنیم. راه حل اولیه ما از یک دستگاه حفاری تخصصی استفاده می کرد ، اما بعداً متوجه شدیم که این فقط برای سیب زمینی کار می کند ، اما برای سیب زمینی شیرین کار نمی کند - داخل آنها بسیار سخت است و بیل مکانیکی پلاستیکی یا بسیار ضخیم است که می توان آنها را برش داد یا اگر خیلی نازک باشند ، می شکنند.

چرا حتی از سیب زمینی شیرین استفاده می کنید؟ خوب ، سیب زمینی شیرین به طور قابل توجهی بزرگتر است ، بنابراین اگر در یافتن سیب زمینی به اندازه کافی برای Potato Soul مشکل دارید ، باید نگاهی به سیب زمینی شیرین بیندازید. بنابراین ، رویکرد دوم ما توسعه یک روش م toثر برای تخلیه سیب زمینی بود ، خواه سیب زمینی شیرین باشد یا سیب زمینی معمولی. جزئیات در یکی از آخرین مراحل ثبت شده است.

مرحله 7: مونتاژ مدار

آردوینو نانو را دقیقاً مانند نمودار مدار سیم کشی کنید.

مرحله 8: برنامه نویسی آردوینو

این مخزن را کلون کنید:

سپس فایل potato_soul.ino را در Arduino IDE باز کنید. کد بسیار خوب مستند شده است ، بنابراین به سادگی نظرات را بخوانید و دستورالعمل های آنجا را دنبال کنید.

مرحله 9: چاپ قطعات

فایل های. STL موجود را چاپ کنید. چاپگر ما بیش از 3 ساعت طول کشید تا هر قطعه تولید شود.

مرحله دهم: تهیه سیب زمینی

اکنون که همه چیز دیگر آماده است ، زمان آماده سازی سیب زمینی فرا رسیده است! مراحل بعدی تکنیک توخالی کارآمد را که فقط برای این پروژه توسعه داده ایم شرح می دهد.

مرحله 11: برداشتن سیب زمینی - علامت گذاری منطقه

منطقه ای را که روح سیب زمینی در آن قرار می گیرد علامت گذاری کنید. این منطقه ای است که باید آن را خالی کنید.

مرحله 12: برداشتن سیب زمینی - پوست کندن و برداشتن قسمت بالای آن

ناحیه مشخص شده را پوست کنید سپس قطعه محدب را برش دهید تا سیب زمینی صاف شود.

مرحله 13: برداشتن سیب زمینی - ایجاد برش و استخراج قطعات

چندین برش عمیق در سیب زمینی ایجاد کنید. سپس چاقو را وارد کرده و تکان دهید تا بتوانید یک تکه را بیرون بیاورید. شما باید مراقب باشید ، زیرا فشار بیش از حد به چاقو ممکن است سیب زمینی را بشکند. پس از قطعه اول ، قسمت های باقی مانده آسان خواهند بود.

به خاطر داشته باشید که قطعات را ذخیره کنید! قطعاتی را که بریده اید دور نیندازید. به همین ترتیب ، وقتی دیگر به سیب زمینی ای که برای سیب زمینی تهیه کرده اید نیاز ندارید ، می توانید آن را پوست بگیرید ، برش دهید و بپزید.

مرحله 14: برداشتن سیب زمینی - کامل کردن منحنی

حالا یک چنگال فلزی را به سیب زمینی بچسبانید و همان حرکت تکان دهنده را انجام دهید تا سیب زمینی را عمیق تر کند. در نهایت ، از یک قاشق تیز برای صاف کردن دیوارها استفاده کنید.

مرحله 15: آماده سازی سیب زمینی - برای حسگرها سوراخ ایجاد کنید

به عنوان آخرین مرحله ، دو سوراخ برای سنسورهای PIR ایجاد کرده و درپوش را داخل سیب زمینی قرار دهید. در حال حاضر سیب زمینی در سیب زمینی زندگی می کند!

مرحله 16: جمع آوری روح سیب زمینی

کار ما تقریبا تمام شده است! تمام اجزاء را در قسمت پایینی سیب زمینی جمع کنید. سیمها را از طریق سوراخهای چشم قرار دهید و سنسورها را به سیمها وصل کنید - و تمام. وقت آن است که دوستان و خانواده خود را غافلگیر کنید!

خوشحال می شویم نظرات شما را درباره پروژه ما بشنویم:)