Coronavirus EXTER-MI-NATION Med Micro: bit og Daleks: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Dette er et annet prosjekt i serien om koronavirusbeskyttelse fra TinkerGen. Du finner den første artikkelen her. Vi er overbevist om at med menneskehetens kollektive innsats vil den nåværende epidemien snart ta slutt. Men selv etter at COVID-19 har gått, bør vi være årvåkne og beholde de gode vanene vi (forhåpentligvis) utviklet i disse tøffe tider. Den forrige artikkelen var fokusert på å bruke Micro: bit for å være mer oppmerksom på at vi ubevisst berører ansiktene våre og ved å forhindre spredning av bakterier. I denne artikkelen skal vi designe og bygge et enkelt, men kraftig våpen mot mikrober - en liten enhet som vi kan bruke til å måle tiden vi bruker til å vaske hendene.

Rekvisita

Bitmaker Lite

1/8 (3 mm) kryssfiner for saken

To M4 * 8 + 5 kobbersøyler med ett hode To M4 -muttere

To M4 * 8 sekskantede hodeskruer

To R480 hvite nylonnitter

To M2 * 15 dobbeltpassede aluminiumsøyler

To M2 * 8 mekaniske skruer

Trinn 1: Kassemontering

Last ned.dxf-filene fra Thingverse, og kutt dem deretter fra 1/8 (3 mm) kryssfiner. Etuiet har selvlåsende design, men du må kanskje bruke litt lim når du monterer esken. Bruk to M4 * 8 + 5 kobberkolonner med ett hode, to M4-muttere og to M4 * 8 sekskantskruer med sekskantet hylse for å feste Grove Ultrasonic Ranger til kabinettets innervegg. På motsatt side av saken festes servoen med 2 M2 * 15 dobbeltpassede aluminiumsøyler. Bruk to M2 * 8 mekaniske tannskruer for å installere plast servo arm på pilen. Koble Ultrasonic Ranger og Servo til BitMaker Lite og fest den deretter inne i etuiet med to R480 hvite nylon nagler. Fest pilen til servoen og sett både toppen og bunndeksler på. Monteringen er ferdig, la oss kode nå!

Trinn 2: Makecode -program

Jeg laget to versjoner av koden for dette prosjektet: en enklere, utført med Microsoft Makecode, et grafisk programmeringsmiljø og et vanskeligere, skrevet i Micropython - at den også har Dalek -stemme, syntetisert med Micro: bit talemodul. Vi skal begynne med et enklere program.

Før du begynner å skrive kode, må du legge til utvidelsen BitMaker lite til Makecode. Rådfør deg om hvordan du gjør det her.

Inne i startblokken tømmer vi skjermen, setter de to variablene, starttid og trinn til 0, setter servovinkelen til 90 og venter 500 ms før vi starter hovedløyfekoden. Kodelogikk inne i hovedløkken er ganske enkel - først og fremst, uansett om det er oppdaget hender eller ikke, hvis scenen er 0, setter vi servoen til 90 grader, det er en standardtilstand.

Hvis vi oppdager at det er et objekt på avstand nærmere enn 10 cm fra enheten (vi antar at det er personens hender), utfører vi en sjekk om det har gått 1 sekund siden sist vi flyttet til neste trinn. 1 sekund er angitt for feilsøkingsformål, faktisk skal det være nærmere 4 sekunder (ifølge CDC -anbefalinger er ganske god varighet for å vaske hender 20 sekunder, vi har 5 trinn, så 20/5 = 4). Hver gang 1 sekund har gått siden vi avanserte til et trinn, hvis hendene fremdeles oppdages i nærheten av enheten, går vi videre til neste trinn, tilbakestiller timeren og spiller en melodi. Vi har også satt digital pin1 til LOW, slik at PWM -generering for lyd ikke vil forstyrre servoen - hvis du ikke gjør det, vil du legge merke til at servoen begynner å virke gal når musikk spilles. Dette er en kjent begrensning av Micro: bit.

Så for hvert trinn setter vi servovinkelen i en rekke hvis blokker. Til slutt, hvis ingen hender blir oppdaget (avstanden fra enheten er større enn 10 cm), og scenen ikke er 0 - noe som betyr at brukeren har avbrutt å vaske hendene for tidlig, spiller vi en trist lyd og setter scenen tilbake til 0.

Hvis du har problemer med koden, kan du laste ned.hex -filen til vårt GitHub -depot for dette prosjektet.

Trinn 3: Micropython -program

Hvis du liker koding og ønsker en liten utfordring velkommen, kan det være mer interessant å lage det samme prosjektet i Micropython. Dessuten er denne versjonen morsommere!

Micropython -versjonens hovedkode følger den samme logikken. En stor forskjell her er at vi ikke kan bruke Ultrasonic Ranger eller Servo direkte - det er ingen standardmoduler i Micro: bit micropython firmware for disse. Så vi vil sette denne Servoklassen i koden vår og bruke litt modifisert Grove Ultrasonic Ranger Python -kode for avstandsmåling. En bedre måte ville være å lage to frittstående.py -filer og importere dem som moduler - en for Servo -klasse, den andre for Ultrasonic ranger. Men vi vil beholde alt på ett sted, for enkelhets skyld.

Den andre viktige forskjellen er bruk av talemodul, som lar oss syntetisere kjent Dalek -stemme:) Vi bruker parameterne fra denne dokumentasjonen for talemodul for å lage stemme som høres ut som Dalek -stemme.

Gå til dette prosjektets GitHub -depot for å laste ned full Micropython -kode.

Trinn 4: Gjør det til ditt eget

Vi har bygget et interessant og nyttig prosjekt med Micro: bit og Bitmaker Lite -utvidelse, som både kan være et rent pedagogisk prosjekt og virkelig kan brukes på husholdningsbad for å minne folk om å vaske hendene grundigere. Selvfølgelig stopper ikke eksperimenteringen og forbedringen her - du kan tenke på måter å gjøre saken og oppsettet mer robust og mer egnet for bruk på offentlige skoler eller barnehager. Eller du kan koble til ekstern høyttaler for å øke volumet.

Mulighetene er uendelige, og implementering av dine egne ideer innen maskinvare og programvare er sjelen til Maker -bevegelsen. Hvis du kommer med noen nye og interessante måter å forbedre dette prosjektet, vennligst del i kommentarene nedenfor. Bitmaker Lite kommer også med et online kurs du kan få tilgang til på TinkerGens online kursplattform, https://make2learn.tinkergen.com/ gratis!

For mer informasjon om Bitmaker Lite og annen maskinvare for produsenter og STEM -lærere, besøk vårt nettsted, https://tinkergen.com/ og abonner på vårt nyhetsbrev.