Homunculus - mekaaninen mystinen Oraclen ennustaja: 15 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Ok - niin mitä tämän pitäisi olla… tämän tarina, jonka kerron ihmisille, on se, että kallo on peräisin 1800 -luvun mystikoilta, jonka hauta ryöstettiin ja että hänen kallonsa, joka päätyi johonkin karnevaalipuolen esitykseen 1900 -luvun alussa. Löysin sen kellarikerroksesta, jossa oli jonkin verran viktoriaanista taloa, ja rakensin rekvisiitan uudelleen 21. vuosisadan ennustajaksi-'joka voi tavoittaa Internetin eetterin, kertoa omaisuutesi, kuka ystäväsi ja vihollisesi ovat, kerro vitsi ja lue päivän sähköpostini ja kalenterini '.

Mikä se todella on - No se on hämmästyttävä Jasper -ohjelmisto, joka toimii Raspberry pi: llä, ja olen tehnyt 2 -kanavaisen puhuvan Linburgin kallon, joka puhuu yhdessä monien kellojen ja pillien (ja tamburiinin) kanssa..

Tämä oli erittäin kunnianhimoinen projekti. Paljon erilaisia medioita, joiden kanssa työskennellä - useita piirakoita, puuntyöstö, maalaus, paljon johdotuksia, paljon koodausta pythonissa, ardunio -koodaus, paljon pieniä johdotuksia, 120 voltin johdotus, pi -hatut -ulkoiset levyt, releohjaimet ja releet, 24 V virtalähteet, mikä saa asiat liikkumaan - kallo, jossa on 2 -akseli ja tamburiini.

En mene jokaisen osan yksityiskohtiin pala kerrallaan, etenkään python -koodaukseen, mutta yritän kuvata jokaisen komponentin lyhyesti ja sisällyttää kuvia.

Myös Python-esimerkeistä-kyllä, olisin voinut olla paljon objektipohjaisempi koodauksesta, mutta Python-kokemukseni projektin aloittamisen aikana oli melko yksinkertainen ja tietysti sen helpompi leikata ja liittää, kun sinulla on kiire vs. lopeta tekemäsi, kirjoita se uudelleen oikein ja jatka.

Vaihe 1: Tärkeimmät komponentit - asioita, jotka minun piti löytää/saada/ostaa

Raspberry Pi

Kaksi heistä

www.adafruit.com/products/1914?gclid=CjwKE…

Jaspis

"Jasper on avoimen lähdekoodin alusta jatkuvasti käytössä olevien, ääniohjattujen sovellusten kehittämiseen"

jasperproject.github.io/

Adafruitin "silmät"

learn.adafruit.com/adafruit-1-44-color-tft…

Teensy - Aivot silmille

www.adafruit.com/product/2756

Kuinka luoda 'silmät teensy- ja 1-44-värin tft-näyttöjen avulla

learn.adafruit.com/animated-electronic-eye…

16 -kanavainen Serveo -hattu

learn.adafruit.com/adafruit-16-channel-pwm…

Klassinen Lindbergin kallo

www.amazon.com/Lindberg-scale-Pirate-skull…

4 -kanavainen relelevy, joka toimii Raspberry Pi: n kanssa

www.amazon.com/Sizet-Channel-Module-Arduin…

Työntösolenoidi

(Tämä on saatavilla monista eri paikoista)

www.aliexpress.com/item/High-quality-DC-12…

USB -mikrofoni

Tätä on saatavilla monista eri paikoista

www.samsontech.com/samson/products/micropho…

Sekalaisia

Kaksi servoa, jotka minulla oli paikallaan, servosarvet, jotka löysin harrastekaupan 1 dollarin korista. Servo -jatkojohdot, USB-/Bluetooth -kaiutin, mutteripultit, MDF, kuuma liima, vanhat tyhjiöputket, erilaisia lamppuja ja palasia, vanha Samsung S5 -puhelin, teräslevy, kuparilanka, kuparinauha, naulat, tavallinen liima jne. jne.

Vaihe 2: Miksi kaksi vadelmapiirakkaa?

Alunperin olin halunnut synkronoida pääkalloja puhuen puheen kanssa, mutta sen jälkeen kun Jasper oli asennettu ja määritetty kaikki mitä halusin tehdä, kaikki liikkuvat asiat, ajattelin, että saattaa olla parempi jakaa kaikki työt kahteen piirakkaan. Minulla oli määräaika tämän tekemiselle, enkä halunnut joutua perääntymään, jos minulla oli jonkinlainen suorituskykyongelma. Nyt kun työ on tehty, uskon, että olisin voinut tehdä sen yhdellä Pi: llä, sillä hetkellä ajattelin, että on parasta antaa yhden pi: n hallita Jasperia ja toisen pi ajaa servoja ja releitä, jotta minulla olisi selkeä rajaus työ. Se oli myös helpompi kehittää. Saisin kaiken oikein Jasperissa ilman, että tarvitsisin huolehtia servoista ja releistä. Toisaalta voin keskittyä servojen ajamiseen, asioiden ajoitukseen - valojen sytyttämiseen, servojen siirtämiseen jne., Eikä minun tarvitse huolehtia ääni-/kaiutin-/mikrofoniasioista.

Huono puoli tässä on se, että menetin kyvyn saada kallo synkronoimaan leukaansa puheen kanssa, mutta kun olin katsonut Grant Imaharan The Late Late Show -teosta "Geoffin" luomiseksi, ajattelin, että asiat näyttävät riittävän hyviltä.

www.popularmechanics.com/science/a5473/4350…

Vaihe 3: Miten kaksi piirakkaa kommunikoivat?

Voit tehdä tämän muutamalla eri tavalla. Menin vanhaan kouluun ja päätin mennä sarjayhteydellä. Se tarvitsee vain kolme johtoa kahden piirakan välillä (Tx, Rx & gnd) ja pienen määrän koodia sarjayhteyden avaamiseksi Pi#1 - Pi#2 ja lähettääkseen jotain sille. Pi#2 avaa sarjayhteyden tietojen lukemiseen ja asettaa tiukan silmukan lukeman sarjayhteydestään. Kun se vastaanottaa tekstiä, se näkee, vastaako se komentoa (Puhu, valot päällä, valot pois, puhu pois jne.) Ja tekee mitä sen on tehtävä. Sarjaliitännän alareunassa on pieni viive komennon lähettämisestä ja komennon suorittamisesta. Pi#2 on silmukassa pienellä viiveellä lukemisessa. Joten minun piti nopeuttaa asioita. Myös tulevissa monipii-projekteissa on hyvä tietää, että voin saada kaksi piirakkaa kommunikoimaan, enkä tarvitse Internetiä sen tekemiseen.

Vaihe 4: Python -säikeet

Kaiken monimutkaisuuden lisäämiseksi kaikkeen jouduin käyttämään Python -säikeitä Pi#2: ssa, jotta voisin käsitellä useita pyyntöjä ja käsitellä niitä samanaikaisesti. Minun piti esimerkiksi pystyä aloittamaan puhuminen - kallon pään siirtäminen vasemmalle/oikealle, kun leuka nousee ylös ja alas, mutta entä jos Pi#1: ssä on jostain syystä virhe eikä pysty kertomaan Pi#2: lle lopettaa puhuminen, kallo puhuisi ikuisesti. Joten minun piti saada kallo sanomaan itsensä sulkeutumaan jonkin ajan kuluttua. Tätä varten oli helpointa avata lanka. Puhumisrutiinin sisällä on koodi, joka lopettaa puhumisen jonkin ajan kuluttua, nollaa pää ja leuka ja poistuu. Sama kuin tamburiinilla, tarvitsin sen käynnistymään juuri ennen kuin pääkallo lopetti puhumisen, joten pyörin toisen langan tamburiinille ja kaikki toimii yhdessä ja pään liikkeen koodi on täysin erillään tamburiinin paukuttamisesta - sama valojen kytkemiseksi päälle ja silmät kaikki langat voivat käydä samanaikaisesti.

Pythonissa tarvittavan koodin määrä säikeiden käyttämiseen on melko pieni, mutta se on tylsä ja kesti jonkin aikaa saada pääni ympärille, mutta kuten käy ilmi, se toimii erittäin hyvin. Lankojen käyttömahdollisuus on hyvä työkalu työkalupakissa, jos olet Raspberry Pi -kehittäjä.

Vaihe 5: Jasperin ja Jasperin muutokset

Jasper -sivusto on resurssi, jonka avulla voit asentaa sen pi: lle, mitä äänitallenteita käyttää, kuinka konfiguroida, kirjoittaa uusia moduuleja, kaikki - ja se on ilmaista! Se ei kuitenkaan ole yksinkertainen asennus. Paljon vaiheita, paljon asennettavia paketteja ja sitten määritys. Teen tällaista työtä ansaitakseni ja se oli silti jotain, jota pidän haasteena. Kun olin valmis tämän projektin kanssa, tunsin melko syvälle Japeriin ja tein paljon muutoksia mukautuakseni siihen, mitä yritin tehdä.

Muutamia muutoksia, joita tein:

Poistettiin passiivinen kuuntelu ja käytettiin GPIO -porttia aktiivisen kuuntelun aloittamiseen kotitekoisella katkaisukytkimellä. Tämä teki enemmän "arcade" -tapahtumasta verrattuna passiivisen kuuntelun käyttöön.

Muutin parametreja tarpeen mukaan työskennelläkseni mikrofonini kanssa - minun piti käydä läpi kolme erilaista USB -mikrofonia, kunnes löysin yhden, joka toimisi oikein minulle. Jouduin myös säätämään joitain koodin kynnysarvoja. Tämä oli tuskallisin osa Jasperin käyttöä minulle henkilökohtaisesti.

Sarjayhteyskoodi on lisätty kaikkiin moduuleihin sarjayhteyden avaamiseksi, kerro orjalle pi mitä tehdä "katseet", "puhua", "bang tamburiini"

Lisätty moduulit "jotka ovat ystäviäni", "kerro minulle vitsi", "lue aikatauluni CRM -kalenteristani", "kerro minulle omaisuuteni". Jotkut niistä vaativat REST -puheluiden soittamista pilvipohjaiseen ohjelmistoon tietojen saamiseksi. On olemassa monia valmiita moduuleja, joita käytin esimerkkinä yhdessä sivuston dokumentaation kanssa, jotta voin saada tarvitsemani.

Vaihe 6: Kahden akselin lisääminen kalloon

Aloitin Lindbergin peruskalloista. Olin alun perin ajatellut 4/5 -akselin kalloa, mutta aika, joka kuluu python -koodin kirjoittamiseen liikkeiden koordinoimiseksi ja liikkeen laitteiston rakentaminen, ylittäisi ajan, jonka minun piti lopettaa loppu projekti. (En tiedä, onko se jo olemassa, mutta ohjelmisto Pi: llä tai Arduniossa moniakselisen kallon ajamiseen, mikä olisi sinänsä aika siisti projekti.) Joten yksi akseli-leuan liike oli liian ontto, joten Lisäsin pään liikkeen ja LCD -silmät toimivat, olen tyytyväinen tuloksiin.

Joten katsomalla töitä, joita muut ovat tehneet puhuvilla pääkalloilla, tajusin, mitä minun oli tehtävä, kaksi servoa ja servosarvea, pala MDF -levyä, kuuma liima, vetoketjut, kokeilu ja erehdys - minulla oli tämän fyysinen osa paikallaan. Liikkeen perus Pi -ohjelmointi kesti itse asiassa kauemmin. Minun oli selvitettävä molempien servojen PWM -arvot. Aloitin perusasennosta aina auki/kiinni kääntöpää kokonaan vasemmalle/oikealle. Mutta se ei näyttänyt hyvältä. Joten tein väliliikkeitä, leuka täysin auki, viive.1, leuka osittain kiinni, ei viivettä, purkki osittain auki, viive, jne. se näyttää paremmalta.

Yksi valitettava asia, jota minulla ei ollut aikaa käsitellä, on se, että kaikki materiaali, jonka laitoin kallon korkkiin - metallinauha, piikit, kuparikruunu ja johdot tekivät kalloa raskaammaksi ja antoivat servolle vaikeaa aikaa. se etenee hitaammin eikä kauas. Suurempi vääntömomentti servo todennäköisesti auttaisi tässä, mutta minulla oli aika ja varat…

Vaihe 7: Adaifruit Hat Servo Driver

Adafruitilla on hienoja esimerkkejä tuotteidensa käytöstä. Haastavaa oli selvittää, mitkä olivat tarkasti arvot kullekin servolle - keskelle, vasemmalle ja oikealle. Se ei ole 0, 90, 180, kuten luulisi. Se oli vain pari riviä pitkä python -ohjelma, mutta kesti muutaman tunnin säätämisen päästäkseen läpi molemmilla servoilla.

Vaihe 8: Rele Board

Otin tämän Amazonista. Monet verkkosivustot myyvät samaa yksikköä. Se kesti jonkin verran kokeilua täällä, mutta releiden kääntäminen vie vain pari koodiriviä ja sinulla on NC- ja NO -yhteydet releissä, mikä helpottaa sitä. Toinen haaste tässä on GPIO -portti/-nasta, joka ei ole 1: 1 -ottelu Pi: n tapin kanssa. Kesti vähän työtä saadakseni pääni siihen.

Vaihe 9: Teensy and the Eyes

Otin tämän 100% Adafruit -sivustolta. Alunperin minulla oli onttoja LED -valaistuja pingispallopalloja, joita aion käyttää, mutta kun näin tämän heidän sivustollaan, minun piti saada se. Minulla ei ollut mitään Ardunio -kokemusta ennen tätä, mutta seurasin sokeasti heidän sivustonsa esimerkkejä ja sain ne toimimaan noin ½ päivässä. Lisäksi - koska välitin ohjelman teini -ikäiselle, se säilyttää sen ja kun käynnistät sen. Ardunio käynnistyy noin 3 sekunnissa ja sytyttää silmät. Joten, kaikki mitä minun piti tehdä saadakseni silmät toimimaan, oli kytkeä 12v yhteen releeseen ja käynnistää teensy & eyes ja taikuus tapahtuu!

LCD -näyttöjen asentaminen kalloon oli SUPER tuskallista. Jokaisessa nestekidenäytössä on 7 pientä johtoa, joten yhteensä 14 johtoa ja jotka yrittävät hioa kalloa ja saada ne kiinnitettyä suoraan eivätkä katkaista johtoa - mitä tapahtuu paljon, oli erittäin tuskallista. Joten ohjelmointi kohtalaisia vaikeuksia - kova asennus. Juuri päinvastoin kuin odotin. Teensy -sarja asetettiin silmien taakse MDF -levyn alle, joka pitää kaksi servoa.

Vaihe 10: Tamburiini

Muistan aina Haunted Mansionin kristallipallon pään ja tamburiinin, joka kellui ympäriinsä paukutellen, kun hän otti yhteyttä henkiin, joten minun täytyi saada jotain sellaista tähän projektiin. Koska kallo oli peräisin entiseltä ajatuksenlukijalta/näkijältä, henkien on ilmoitettava ihmisille, kun he ovat läsnä J. Löysin suurimman tehokkaimman työntöviestin, jonka löysin. Sitten ylijännitin sen 12v: stä 24v: iin vara -kannettavan laturilla, joka minulla oli. Minun piti tehdä pari eri versiota mekanismista, mutta kolmas iteraatio toimi parhaiten. Minun piti sotkea vivun pituutta, kohdistusta jne. Suuri virheeni oli tehdä tämä kaikki puulla/MDF: llä. Kun laitoin tämän ensimmäisen kerran yhteen 24v: n kanssa, solenoidi löi tamburiinia niin kovaa, että se repäisi itsensä erilleen. (12 V: n lämpötilassa se ei ollut tarpeeksi vahva) Ajan mittaan MDF -levyyn asennetun puuakselin asentaminen ja esineiden maalaaminen muutti koko jutun vaikeammaksi / vaikeammaksi liikkua, mikä merkitsi sitä, että solenoidin oli vaikeampi työntyä ulos, kun se hiipui, ja vaikeampaa palata. Joten minun piti lisätä ylimääräinen palautusjousi - joka vaatii solenoidin tuhlaamaan energiaa, kun se on jännitteinen. Joten se päätyi lyömään tamburiinia hitaalla puolella. Seuraavan kerran rakennan sen osan metallista - pronssiholkista, metalliakselista jne. Ja vältän tämän ongelman.

Vaihe 11: Plasmalamppu

Koska en aikonut rakentaa Jacobsin tikkaita tai muuta pahaa hullua tiedemiehen energialähdettä projektiin, tarvitsin jonkinlaista "energiaa" kallon ajamiseen. Otin vanhan Samsung Galaxy S5: n, tein tehdasasetukset ja latasin siihen energiapallosovelluksen. Jouduin lataamaan toisen sovelluksen, joka ei antanut puhelimen siirtyä näytönsäästötilaan pitääkseen sen aktiivisena sovelluksessa.

Vaihe 12: Kuinka saada 120 V: n valo välkkymään

VAROITUS -

Tässä on sekaisin 120 voltin verkkovirtapistokkeella. Jos et tiedä mitä olet tekemässä, älä tee sitä

VAROITUS -

halloweenpropmaster.com/u-build-it3.htm

Tämä sivusto antaa parhaan selityksen siitä, miten tämä tehdään. Käynnistimen hinta on erittäin halpa, ja pelastin vara -jatkojohdon. Olen rakentanut pari näistä ja olen käyttänyt niitä Halloweenin aikana, ja ne ovat toimineet erittäin hyvin, sulake ei ole palanut, ylikuumeneminen jne. Olen käyttänyt niitä tuntikausia ilman ongelmia. Joten tässä projektissa otin yhden jatkojohdoista, joissa käynnistin oli rivissä, ja johdotin sen yhteen neljästä levystä. Pari riviä GPIO -koodia sammuttaa ja käynnistää sen. Se myös alkaa toimia välittömästi, ei lämpenemisaikaa.

Vaihe 13: Taso/pöytä

Olen nähnyt melko paljon "kalloa pöydällä", "Frankensteinin pää pöydällä" hullujen tiedemiesten kaltaisia rekvisiitta -aineita, ja päätin, että haluan mennä tälle tielle. Se antaisi minulle mahdollisuuden kokeilla enemmän kuin vain puhuvaa kalloa. Tajusin peruspöydän koon ja rakensin sen ¼ MDF -levystä. Pöytäsahan käyttö tekee sen melko helpoksi. Projektini ovat tyypillisesti metalliesineitä, joten puusta rakentaminen oli minulle hieman uutta. Leikkasin peruskappaleet pois ja tein laatikon neljä sivua ja yläosan melko nopeasti. Siellä, missä opin kovan oppitunnin, käytin niitä liimapistoolilla. Sain selville, että tämä ei ole tapa tehdä se. Kaikki palaset hajosivat heti, kun otin pirun asian! Joten leikkasin ylimääräisiä 1 tuuman neliön osia kulmien vahvistamiseksi ja puu liimattiin/naulataan yhteen. Läksy opittu. Laitoin koristeita alustan ylä- ja sivujen väliin, liimasin ja naulain sen paikalleen. Piste täytettiin aukkojen täyttämiseksi ja se oli valmis asentamaan loput komponentit siihen.

Muuten sain inspiraatiota netissä näkemistäni kuvista. Kallon "antiikkiseksi" yritin käyttää tummaa tahraa. Se ei toiminut; se ei tarttunut muoviin. Joten yritin maalata kallon luonnonvalkoisella ja asetin sitten tahran päälle. Se toimi paljon paremmin. Tiedän, että tähän on monia tekniikoita, ja olen tyytyväinen siihen, miten se osoittautui. Kupariteippi, jonka olin asettanut toisesta projektista, jota käytin kallon korkissa ja poskiluiden ympärillä. Maalasin tahran päälle muille ei-mustalle maalattuille esineille antamaan sille vanhentuneen/vanhan ilmeen.

Loput palaset ja bobbles, joita minulla oli muissa projekteissa. Kaikki messinkikappaleet ovat lamppukaupasta. Tein katkaisukytkimen eräistä romumateriaaleista ja lopussa oleva nuppi on toinen lamppu. Putket, jotka löysin elektronisesta ylijäämäpaikasta yhdessä eristimien kanssa. Punkrokkeri-piikkejä minulla oli toisesta post-apokalyptisestä projektista. Teräslevy ja kuparilanka rautakaupasta ja joitakin PVC -putkia hänen nikamilleen.

Julistetta varten löysin vanhan taikurin julistekuvan verkosta ja Photo Shopin taikuuden avulla muutin nimen.

Vaihe 14: Loput

Sain inspiraatiota netissä näkemistäni kuvista. Kallon "antiikkiseksi" yritin käyttää tummaa tahraa. Se ei toiminut; se ei tarttunut muoviin. Joten yritin maalata kallon luonnonvalkoisella ja asetin sitten tahran päälle. Se toimi paljon paremmin. Tiedän, että tähän on monia tekniikoita, ja olen tyytyväinen siihen, miten se osoittautui. Kupariteippi, jonka olin asettanut toisesta projektista, jota käytin kallon korkissa ja poskiluiden ympärillä. Maalasin tahran päälle muille ei-mustalle maalattuille esineille antamaan sille vanhentuneen/vanhan ilmeen.

Loput palaset ja bobbles, joita minulla oli muissa projekteissa. Kaikki messinkikappaleet ovat lamppukaupasta. Tein katkaisukytkimen joistakin romumateriaaleista ja lopussa oleva nuppi on toinen lamppu. Putket, jotka löysin elektronisesta ylijäämäpaikasta yhdessä eristimien kanssa. Punkrokkeri-piikkejä minulla oli toisesta post-apokalyptisestä projektista. Teräslevy ja kuparilanka rautakaupasta ja joitakin PVC -putkia hänen nikamilleen.

Vaihe 15: Kokoonpano/viritys/säätäminen

Joten tässä oli rakennusprosessini:

#1 Asenna Jasper Pi: lle ja saat sen toimimaan.

#2 Ostin useita mikrofoneja ja säätän, kunnes minulla on menestystä.

#3 Asenna 2. Pi: lle Adafruit -hattu ja ymmärrä servojen siirtäminen. Vie servot kalloon ja ymmärrä arvot, joita tarvitsin niiden siirtämiseen.

#4 Rakenna kallotestipohja, jotta voin työskennellä sen kanssa toimistossani. Muokkaa, säädä uudelleen, säädä vielä lisää.

#5 Asenna kaikki sähkökomponentit pleksilasilevyyn. Piirakat, relelevy, USB -virtalähteet ja niihin liittyvät johdot.

#6 Rakenna Adafruit -silmät. Todista itselleni, että he tarvitsevat vain jännitettä, jotta kaikki toimisi. En tiennyt tätä aloittaessani tätä osaa.

#7 Tee todiste sarjatietojen lähettämisestä ja vastaanottamisesta kahden piirakan välillä. Kirjoita silmukkarutiini toiselle Pi: lle tarvittavilla komennoilla - puhu päälle/pois jne. Testaa se jollakin näytekoodilla Pi#1: llä. Ei vielä Jasperia.

#8 Lisää sarjanumero Jasper -koodiin - todista, että voin saada perusliikkeen, kun Jasper puhuu.

#9 Aloita sotkeminen relelevyn kanssa. Lisää koodi silmien kytkemiseksi päälle.

#10 Lisää koodi kytkeäksesi 120v. Rakenna solenoidi ja tamburiini erilliselle alustalle selvittääksesi, miten sen pitäisi toimia.

#11 Kiinnitä silmät kalloon.

#12 Rakenna alusta, johon kaikki asennetaan. Kokoa kaikki palat alustalle, tee kallon teräspohja pitämään sitä kiinni, lisää tamburiinikomponentit.

#13 Yritä saada piirakat ja lauta talosta autotalliin ja selvittää, kuinka saada se korin sisälle.

#14 Aloita viritys. Lisää viritystä, jatka virittämistä. Ymmärrä, että minun on tehtävä Python-koodista monisäikeinen, jotta kaikki toiminnot voivat toimia yhdessä.

#15 Päätä lisätä energiapallo tyhjiöputkien alle. Ota selvää, että voin tehdä tämän vanhalla matkapuhelimella. Se toimi alle päivässä.

#16 Jatka yksityiskohtien lisäämistä. Piikit, kuparilanka, putket, antiikki kallo. Jatka virittämistä ja testaamista. Maalaa, korjaa ja korjaa jatkuvasti irtoavia asioita, suunnittele/vahvista hajoavia asioita.

#17 Testi ja säätö Valmistaudu näyttämään se muille.