Koronavirus EXTER-MI-NATION, jossa Micro: bit ja Daleks: 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tämä on toinen projekti sarjassa, joka käsittelee TinkerGenin koronavirussuojausta. Ensimmäisen artikkelin löydät täältä. Uskomme vakaasti, että ihmiskunnan yhteisillä ponnisteluilla nykyinen epidemia päättyy pian. Mutta vaikka COVID-19 on ohittanut, meidän tulee pysyä valppaina ja säilyttää hyvät tavat, jotka (toivottavasti) kehitimme näinä vaikeina aikoina. Edellinen artikkeli keskittyi Micro: bitin käyttöön kiinnittämään enemmän huomiota siihen, että kosketamme tajuttomasti kasvojamme ja estämme näin bakteerien leviämisen. Tässä artikkelissa suunnittelemme ja rakennamme yksinkertaisen, mutta tehokkaan aseen mikrobeja vastaan - pienen laitteen, jolla voimme mitata käsien pesuun käytetyn ajan.

Tarvikkeet

Bitmaker Lite

1/8 (3 mm) vaneri koteloon

Kaksi M4 * 8 + 5 yksipäistä kuparipylvästä Kaksi M4 -mutteria

Kaksi M4 * 8 kuusiokoloruuvia

Kaksi R480 valkoista nylon niittiä

Kaksi M2 * 15-kaksikerroksista alumiinipylvästä

Kaksi M2 * 8 -mekaanista ruuvia

Vaihe 1: Kotelon kokoaminen

Lataa.dxf-tiedostot Thingverse-yhtiöltä ja leikkaa ne sitten 1/8 tuuman (3 mm) vanerista. Kotelossa on itselukittuva rakenne, mutta saatat joutua levittämään hieman liimaa laatikon kokoamisessa. Käytä kahta M4 * 8 + 5 yksipäistä kuparipylvästä, kaksi M4-mutteria ja kaksi kuusiokoloruuvia M4 * 8, joilla Grove Ultrasonic Ranger kiinnitetään kotelon sisäseinään. Kotelon vastakkaisella puolella kiinnitä servo 2 M2 * 15-kaksoisläpäisevällä alumiinipylväällä Asenna muovinen servovarsi nuolelle kahdella mekaanisella M2 * 8 -hammasruuvilla. Yhdistä Ultrasonic Ranger ja Servo BitMaker Lite -laitteeseen ja kiinnitä se sitten kotelon sisään kahdella valkoisella R480 -nailonniitillä. Kiinnitä nuoli servoon ja laita molemmat Kokoaminen on valmis, koodataan nyt!

Vaihe 2: Tee koodiohjelma

Tein tästä projektista kaksi versiota koodista: helpomman, joka on tehty Microsoft Makecoden avulla, graafisen ohjelmointiympäristön ja vaikeamman, Micropythonilla kirjoitetun - tässä on myös Dalek -ääni, syntetisoitu Micro: bit -puhemoduulilla. Aloitamme yksinkertaisemmalla ohjelmalla.

Ennen kuin aloitat koodin kirjoittamisen, sinun on lisättävä BitMaker lite -laajennus Makecodeen. Ota selvää, miten se tehdään täällä.

Käynnistyslohkon sisällä tyhjennämme näytön, asetamme kaksi muuttujaa, start_time ja stage arvoon 0, asetamme servokulman 90 ja odotamme 500 ms ennen kuin aloitamme pääsilmukan koodin. Koodilogiikka pääsilmukan sisällä on melko yksinkertainen - ensinnäkin riippumatta siitä, onko käsiä havaittu vai ei, jos vaihe on 0, asetamme servon 90 asteeseen, se on oletustila.

Jos havaitsemme esineen, joka on lähempänä kuin 10 cm päässä laitteestamme (oletamme, että se on henkilön käsi), tarkistamme, onko kulunut 1 sekunti siitä, kun viimeksi siirryimme seuraavaan vaiheeseen. 1 sekunti on asetettu virheenkorjaustarkoituksiin, itse asiassa sen pitäisi olla lähempänä 4 sekuntia (CDC: n suositusten mukaan melko hyvä kesto käsien pesulle on 20 sekuntia, meillä on 5 vaihetta, joten 20/5 = 4). Aina kun 1 sekunti on kulunut vaiheeseen siirtymisestämme, jos kädet havaitaan edelleen laitteen läheisyydessä, siirrymme seuraavaan vaiheeseen, nollaamme ajastimen ja toistamme melodian. Asetimme myös digitaalisen nastan 1 asentoon MATALA, joten PWM -äänentoisto ei häiritse servoa - jos et tee sitä, huomaat, että servo alkaa toimia hulluksi musiikin soidessa. Tämä on Micro: bitin tunnettu rajoitus.

Sitten asetamme jokaiseen vaiheeseen servokulman peräkkäin if -lohkoja. Lopuksi, jos käsiä ei havaita (etäisyys laitteesta on yli 10 cm) ja vaihe ei ole 0 - eli käyttäjä on keskeyttänyt käsien pesun ennenaikaisesti, toistamme surullisen äänen ja palaamme tasolle 0.

Jos sinulla on ongelmia koodin kanssa, voit ladata.hex -tiedoston tämän projektin GitHub -arkistostamme.

Vaihe 3: Micropython -ohjelma

Jos pidät koodaamisesta ja otat pienen haasteen vastaan, saman projektin tekeminen Micropythonissa saattaa olla sinulle mielenkiintoisempaa. Lisäksi tämä versio on hauskempi!

Micropython -version pääkoodi noudattaa samaa logiikkaa. Yksi merkittävä ero tässä on se, että emme voi suoraan käyttää Ultrasonic Rangeria tai Servoa - Micro: bit -mikropython -laiteohjelmistossa ei ole vakiomoduuleja näille. Joten laitamme tämän Servo -luokan koodiin ja käytämme hieman muokattua Grove Ultrasonic Ranger Python -koodia etäisyyden mittaamiseen. Parempi tapa olisi luoda kaksi erillistä.py -tiedostoa ja tuoda ne moduuleina - toinen Servo -luokalle, toinen Ultraäänivartijalle. Mutta pidämme kaiken yhdessä paikassa yksinkertaisuuden vuoksi.

Toinen keskeinen ero on puhemoduulin käyttö, jonka avulla voimme syntetisoida tutun Dalek -äänen:) Käytämme tämän dokumentaation parametreja puhemoduulille luodaksemme äänen, joka kuulostaa Dalekin ääneltä.

Siirry tämän projektin GitHub -arkistoon ladataksesi koko Micropython -koodin.

Vaihe 4: Tee siitä oma

Olemme rakentaneet mielenkiintoisen ja hyödyllisen projektin Micro: bit- ja Bitmaker Lite -laajennuksilla, jotka voivat olla sekä opetusprojekteja että todella hyödyllisiä kotitalouksien kylpyhuoneissa muistuttaakseen ihmisiä pesemään kädet perusteellisemmin. Kokeilu ja parantaminen eivät tietenkään lopu tähän - voit ajatella tapoja tehdä tapauksesta ja kokoonpanosta tukevampi ja sopivampi käytettäväksi julkisissa kouluissa tai päiväkodeissa. Tai voit liittää ulkoisen kaiuttimen äänenvoimakkuuden lisäämiseksi.

Mahdollisuudet ovat rajattomat, ja omien ideoidesi toteuttaminen laitteistossa ja ohjelmistossa on Maker -liikkeen sielu. Jos keksit uusia ja mielenkiintoisia tapoja parantaa tätä projektia, jaa kommentit alla. Bitmaker Lite sisältää myös verkkokurssin, jonka voit käyttää TinkerGenin verkkokurssialustalla https://make2learn.tinkergen.com/ ilmaiseksi!

Lisätietoja Bitmaker Lite -laitteesta ja muista laitteista valmistajille ja STEM -opettajille on verkkosivuillamme https://tinkergen.com/ ja tilaa uutiskirjeemme.