Arduino Uno交互性改造大鍋

描述

萬圣節(jié)前大約一周，我發(fā)現(xiàn)我在商店買的可靠（而且便宜）的女巫大鍋，有音效、霧氣和燈光，不再工作了。

我沒有把整個東西都扔掉，而是決定拆掉內(nèi)臟，用新的組件和增加的交互性改造大鍋。

我的想法是讓燈光和聲音效果隨著毫無戒心的孩子接近大鍋而變得越來越強烈。這將通過 Arduino Uno、MP3 聲音模塊、LED 圓盤和兩個超聲波霧化器來完成。

當零件到達時，我只有兩天的時間將它們組裝在一起，但不知何故設(shè)法為萬圣節(jié)之夜準備了一個工作版本。

第 1 步 - 準備大鍋

我通過撕掉所有現(xiàn)有組件來準備我的大鍋。（內(nèi)置的霧化器需要凌亂的“霧汁”，所以看到它消失我并不感到遺憾！）

對于您的構(gòu)建，您將從一個新的塑料大鍋開始（參見零件清單），因此您可以從第 2 步開始。

第 2 步 - 鉆一些孔

我們需要在大鍋的背面鉆三個孔 - 兩個用于容納內(nèi)部兩個超聲波霧化器的電源線，還有一個用于 LED 電纜的小孔。

孔需要位于水位以上。要確定水位，請將其中一個霧化器放入大鍋中，插上電源，然后加水，直到開始看到一些霧。再加一點水，然后從大鍋的內(nèi)底部向上測量，看看孔應(yīng)該放多高。將孔均勻地分布在大鍋背面周圍。

霧化器線的孔應(yīng)該比電纜本身大一點，這樣電纜密封套就可以擠入孔中以形成防水密封。LED 電纜的孔直徑應(yīng)約為 1/4"。

提示：我發(fā)現(xiàn) Brad Point 鉆頭（如上圖所示）在塑料鉆孔時鉆出的孔最干凈。

第 3 步 - 制造一些噪音

接下來，讓我們組裝我們的音效電路。我們正在使用 DF Robot 的一個漂亮的小聲音模塊。（單擊此處獲取文檔。）

下面畫廊中的照片顯示了所需連接的示意圖，以及如何使用 perma-proto 板為該項目實現(xiàn)它們。

您是否注意到來自原型板的電纜？它被稱為 Grove 電纜，將插入位于我們 Uno 頂部的 Grove 屏蔽中。

提示：來自 Seeed Studio的 Grove 系統(tǒng)由屏蔽、電纜和組件組成，是創(chuàng)建具有安全連接的快速原型的絕佳方式。

第 4 步 - 點亮它

為了點亮大鍋內(nèi)的霧氣，我們將使用七元素 RGB LED 圓盤。（您可以使用手邊已有的其他 RGB 燈。）

將連接器從 Grove 電纜的一端剪下，將電纜穿過坩堝背面的中心孔（這樣仍有連接器的一端位于坩堝外側(cè)），然后將電線焊接到 LED盤如下：

• 黃線到“G”孔（用于綠色控制）

• 白線到“R”孔（用于紅色控制）

• 紅線到“B”孔（用于藍色控制）

• 黑線到“GND”（接地）

在電纜的另一端，剪斷紅線并將其連接到另一個 Grove 連接器的黃線上。完成后，電纜將有兩個連接器，如下所示：

等等，為什么我們不能只使用一個連接器，因為它已經(jīng)有四根電線了？

Grove 電纜中的四根線總是由電源線、地線和另外兩條線（用于數(shù)字或模擬信號）組成，但我們需要三根數(shù)字信號線——LED 的紅色、綠色和藍色各一根。 .

現(xiàn)在 LED 已連接好并準備就緒，使用一點可移除的安裝油灰或其他合適的方法將其連接到大鍋的內(nèi)底部。

第 5 步 - 憋住水

我們不能將 LED 圓盤暴露在水中，因此我們將在大鍋內(nèi)放置一塊透明塑料布，用熱膠固定，然后修剪多余的部分。

固定塑料后，找到您在背面鉆孔的位置（用于三根繩索），并在塑料上為每個孔開一個縫。

第 6 步 - 變得敏感

由于這個項目的目標是在好奇的搗蛋鬼接近大鍋時增加戲劇性，我們需要一個距離傳感器。我碰巧手頭有一個來自另一個項目的非常精確的Ping 超聲波距離傳感器，但我確信一個更便宜的傳感器可以很好地滿足我們的目的。

Ping 電纜需要足夠長，以便從釜的前部（放置傳感器的位置）連接到 Uno（在我的例子中，它位于釜的底部）。

電纜的一端將有一個 Grove 連接器，另一端將有三根電線焊接到 Ping。以下是要建立的連接：

• 將“GND”（接地）連接到 Grove 連接器上的黑線

• 將“5V”（電源）連接到 Grove 連接器上的紅線

• 將“SIG”（信號）連接到 Grove 連接器上的白線

第 7 步 - 試聽

Cauldron 軟件支持三種“心情”，對應(yīng)于 Ping 傳感器檢測到的距離，每種模式都有不同的燈光模式和音效音頻文件。

將所需的音頻文件放入您的聲音模塊：

• 下載包含三個音頻文件的 zip 文件。

• 將 MicroSD 卡插入 SD 適配器，然后將適配器插入連接到計算機的 SD 讀卡器。

• 將從下載的 zip 文件中提取的三個文件夾（名為“01”、“02”和“03”）復(fù)制到 MicroSD 卡的根文件夾中。

• 從電腦中拔出 SD 適配器，取出 MicroSD 卡，然后將其插入音源的 MicroSD 卡座。

第 8 步 - 將它們連接在一起

到現(xiàn)在為止，我敢肯定你幾乎可以聞到冒??著泡的女巫釀造的甜美惡臭了！

將 Grove Shield 的引腳與 Arduino Uno 上的接頭對齊，然后將其完全按下。

現(xiàn)在將這些連接到 Uno 和 Grove 屏蔽：

• 將來自聲音模塊的四線電纜插入 Grove shield 上的“UART”插座（也標有 TX/RX）。

• 將 LED 圓盤上的單線電纜插入 Grove 屏蔽上的插座 3。

• 將 LED 圓盤上的三線電纜插入 Grove 屏蔽上的插座 4。

• 將 Ping 距離傳感器的電纜插入 Grove 屏蔽上的插座 7。

• 將 USB“標準 B”電纜插入 Uno。

我的坩堝已經(jīng)去掉了之前的電子設(shè)備，在底部有一個方便的地方可以放置 Uno、聲音模塊和揚聲器。

您的新大鍋內(nèi)部很可能沒有空間，因此您需要將 Uno 和聲音模塊隱藏在大鍋后面（可能在一些黑布下面）并將揚聲器放置在面向訪客的位置。

將大鍋翻轉(zhuǎn)過來，使其正面朝上，將兩個霧化器放在里面，然后將它們的電源線穿過您在背面鉆的兩個孔。

務(wù)必將電纜密封套擠入孔中，以形成防水密封。

最后，將 Ping 距離傳感器粘貼到大鍋的前底座上，并用一些黑色織物或其他材料盡可能地隱藏它。但是，請勿遮擋傳感器發(fā)送或接收超聲波的部分，否則您將無法獲得準確的距離讀數(shù)。

第 9 步 - 編寫代碼！

當然，如果沒有軟件來控制所有這些很酷的硬件，它們將無能為力。

按照以下步驟在您的 Arduino Uno 上運行 Creepy Cauldron 程序：

• 下載并安裝 Arduino IDE 程序，如果您還沒有這樣做的話。

• 下載包含 Creepy Cauldron 代碼的 zip 文件，解壓縮文件以提取“Cauldron”文件夾，然后將該文件夾復(fù)制到您的 Arduino 文檔文件夾。

• 該程序使用名為SoftPWM的庫來處理某些 LED 控制線的脈寬調(diào)制。下載庫，提取其內(nèi)容，并將 SoftPWM 文件夾復(fù)制到 Arduino“庫”文件夾。

• 該程序還使用名為NewPing的庫來使用 Ping 傳感器獲取距離讀數(shù)。下載庫，提取其內(nèi)容，并將 NewPing 文件夾復(fù)制到 Arduino“庫”文件夾。為避免編譯錯誤，您必須在“NewPing.h”中找到“TIMER_ENABLED”的定義并將其更改為“false”。

• 將 Uno 連接到您的計算機。

• 啟動 Arduino IDE，打開 Cauldron 草圖并將其上傳到 Uno。

注意：您可能需要在上傳代碼時暫時從 Grove Shield 的串行 UART (TX/TX) 連接器上拔下聲音模塊電纜。這是因為聲音模塊使用了 Uno 的硬件串行功能，上傳代碼時 Arduino IDE 也是如此。

代碼設(shè)計

該軟件支持三種“情緒”，對應(yīng)于在這些距離檢測到人類或僵尸（或者，實際上，任何東西）：

• 心情1：1cm到25cm

• 心情2：26cm到70cm

• Mood 3：71cm以上

根據(jù) Ping 傳感器的距離讀數(shù)，每秒在主循環(huán)中確定當前心情。情緒的變化會觸發(fā)燈光模式和效果音頻文件的相應(yīng)變化。

第 10 步 - 啟動它！

現(xiàn)在，您一直在等待的那一刻……請敲鼓！

• 將 USB 電纜（來自 Arduino Uno）插入墻上適配器。

• 將噴霧器的兩根電源線插入各自的交流適配器。

• 往大鍋里加水，直到你開始看到一些霧，然后再加一點。

坐下來享受附近的鬼魂和地精越來越靠近你令人毛骨悚然的大鍋的樂趣，當他們往里面看時驚恐地尖叫！

更進一步

有足夠的空間將第一個版本提升到一個新的水平。以下是我的一些想法：

• 編輯音頻，加入女巫的聲音，敦促那些離得太遠的人“靠近點！”

• 當用戶走到大鍋邊緣時，播放音頻，引導(dǎo)他們將手放在電容式觸摸控件上，然后提供帶有相關(guān)燈光和聲音效果的自定義“財富”。

• 包括一個可以拍攝用戶面部圖像的小型隱藏相機，以及一個可以將其投射到霧中的微型投影儀，以伴隨他們的定制財富。（你說太難了？你是制造商，對吧？）

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