Homunculus - mehaaniline müstiline Oracle'i ennustaja: 15 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Okei - mis see siis olema peaks? Selle tagamõte, mida ma inimestele räägin, on see, et kolju pärineb 19. sajandi müstikust, kelle haud rööviti ja et tema kolju, mis sattus karnevalipoolsele küljele, näitas juba 1900. aastate alguses. Leidsin selle mõne viktoriaanliku maja keldrist ja ehitasin rekvisiidi ümber 21. sajandi ennustajaks-"kes jõuab interneti eetrisse, ütleb teile oma varanduse, kes on teie sõbrad ja vaenlased" nali ja lugege mu päeva e -posti ja kalendrit”.

Mis see tegelikult on - see on hämmastav Jasperi tarkvara, mis töötab Raspberry pi -l ja ma olen teinud kahe kanaliga rääkiva Linburgi kolju, mis räägib koos paljude kellade ja viledega (ja tamburiiniga).

See oli ülipüüdlik projekt. Palju erinevaid meediume, millega töötada - mitu pirukat, puidutöötlemine, värvimine, palju juhtmeid, palju kodeerimist pythonis, ardunio kodeerimine, palju väikseid juhtmeid, 120 v juhtmestik, pi -mütside välisplaadid, releedraiverid ja releed, 24 V toiteallikad, mis panevad asjad liikuma - 2 teljega kolju ja tamburiini paugutamine.

Ma ei süvene iga osa kohta üksikasjalikult, eriti python -kodeerimisega, kuid püüan iga komponenti lühidalt kirjeldada ja pilte lisada.

Samuti Pythoni näidete puhul-jah, ma oleksin võinud olla kodeerimisel palju rohkem objektile orienteeritud, kuid minu Pythoni kogemus projekti alustamisel oli üsna lihtne ja loomulikult on seda lihtsam lõigata ja kleepida, kui teil on kiire vs. lõpetage see, mida teete, kirjutage see uuesti õigesti ja jätkake siis.

Samm: peamised komponendid - asjad, mida pidin leidma/hankima/ostma

Vaarika Pi

Kaks neist

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

Jasper

"Jasper on avatud lähtekoodiga platvorm alati sisselülitatud hääljuhtimisega rakenduste arendamiseks"

jasperproject.github.io/

Adafruudi "silmad"

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

Teensy - aju silmadele

www.adafruit.com/product/2756

Kuidas luua silmi teismelise ja 1-44 värvi TFT-kuvarite abil

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

16 kanaliga Serveo müts

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

Klassikaline Lindbergi kolju

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

4 kanaliga releeplaat, mis töötab Raspberry Pi -ga

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

Push -solenoid

(See on saadaval paljudest erinevatest kohtadest)

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

USB -mikrofon

See on saadaval paljudest erinevatest kohtadest

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

Mitmesugused

Kaks servot, mis mul oli ümberringi, servosarved leidsin hobipoest 1 dollari suurusest korvist. Servopikenduskaablid, USB/Bluetooth -kõlar, mutrite poldid, MDF, kuumliim, vanad vaakumtorud, erinevad lambitükid ja -otsikud, vana Samsung S5 mobiiltelefon, lehtteras, vasktraat, vaskpael, naelad, tavaline liim jne. jne.

2. samm: miks kaks vaarikapirukat?

Algselt tahtsin kõnega kõnelevaid kolju sünkroonida, kuid pärast Jasperi installimist ja kõik, mida teha tahtsin, kõik asjad ümberringi, otsustasin, et võib -olla on parem kogu töö kaheks pirukaks jagada. Mul oli selle tegemiseks tähtaeg ja ma ei tahtnud mingite toimivusprobleemide korral tagasi minna. Nüüd, kui töö on tehtud, usun, et oleksin suutnud seda teha ühe Pi -ga, sel ajal arvasin, et on parem lasta ühel piil hallata Jasperit ja teisel piil juhtida servosid ja releesid, nii et mul oleks selge piir tööd. Arenguga oli ka lihtsam. Sain Jasperis kõik õigesti, ilma et peaksin muretsema servode ja releede pärast. Teisest küljest võiksin keskenduda servode juhtimisele, asjade ajastamisele - tulede sisselülitamisele, servode liigutamisele jne ja ei peaks muretsema hääle/kõlari/mikrofoniga seotud probleemide pärast.

Selle negatiivne külg on see, et kaotasin võime kolju sünkroonida kõnega, kuid pärast Grant Imahara The Late Late Show teose „Geoff” loomist vaatasin, et asjad näevad välja piisavalt head.

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

3. samm: kuidas kaks pirukat suhtlevad?

Seda saab teha mitmel erineval viisil. Läksin vana kooli ja otsustasin minna jadaühendusega. See vajab ainult kolme juhtme kahe piruka vahel (Tx, Rx & gnd) ja väikest kogust koodi, et avada jadaühendus Pi#1 kuni Pi#2 ja saata sellele midagi. Pi#2 avab jadaühenduse andmete lugemiseks ja seab jadaühendusest tiheda lugemise. Kui ta saab teksti, näeb ta, kas see vastab käsule (räägi, tuled põlevad, tuled välja, rääkimine välja jne) ja teeb seda, mida vaja. Jadaühenduse alumine külg on käsu saatmisest kuni käsu toimumiseni väike viivitus. Pi#2 on silmus, mille lugemisel on väike viivitus. Seega pidin asju kiirendama. Ka tulevaste mitme pi projektide puhul on hea teada, et saan kahe pirukaga suhelda ja EI vaja internetti.

Samm: Pythoni lõimed

Kõigile täiendava keerukuse lisamiseks pidin lõpuks kasutama Pythoni niite Pi#2 -l, et saaksin mitut taotlust käsitleda ja neid korraga töödelda. Näiteks mul oli vaja hakata rääkima - kolju pea liigutamine vasakule/paremale, samal ajal kui lõualuu üles ja alla liigub, aga mis siis, kui Pi#1 -l on mingil põhjusel viga ja ma ei saa Pi 2 -le öelda rääkimise lõpetamiseks räägiks kolju igavesti. Nii et ma pidin laskma koljul end mõne aja pärast välja lülitada. Selleks oli kõige lihtsam keerme lahti keerata. Rääkimislõnga rutiini sees on kood, mis mõne aja pärast lõpetage rääkimine, lähtestage pea ja lõualuu ning väljuge. Sama ka tamburiini puhul, mul oli vaja, et see käivituks vahetult enne kolju rääkimise lõpetamist, nii et keerutan tamburiini jaoks veel ühe niidi ja kõik töötab koos ning pea liikumise kood on tamburiini paugutamisest täiesti eraldi - sama ka tulede sisselülitamiseks ja silmad võivad kõik niidid korraga töötada.

Pythonis niitide kasutamiseks vajalik koodikogus on üsna väike, kuid see on nüri ja võttis natuke aega, et sellest aru saada, kuid nagu selgub, töötab see väga hästi. Lõngade kasutamise võimalus on tööriistakastis hea tööriist, kui olete Raspberry Pi arendaja.

Samm: Jasperi ja Jaspise modifikatsioonid

Jasperi sait on ressurss selle installimiseks pi -le, milliseid häälteateid kasutada, kuidas seadistada, uusi mooduleid kirjutada ja kõik - ja see on tasuta! See pole siiski lihtne install. Palju samme, palju pakette installimiseks ja seejärel konfigureerimiseks. Ma teen sellist tööd äraelamiseks ja see oli ikkagi asi, mida ma peaksin väljakutseks. Selleks ajaks, kui olin selle projektiga valmis saanud, jõudsin Japerisse üsna sügavale ja tegin palju muudatusi, et see sobiks sellega, mida ma üritasin teha.

Mõned muudatused, mida tegin:

Eemaldati passiivne kuulamine ja kasutati GPIO -porti, et alustada aktiivset kuulamist omatehtud lõikelülitiga. See muutis rohkem "arkaadi" tüüpi asju võrreldes passiivse kuulamise kasutamisega.

Muutsin parameetreid vastavalt vajadusele oma mikrofoniga töötamiseks - pidin läbima kolm erinevat USB -mikrofoni, kuni leidsin ühe, mis minu jaoks õigesti töötaks. Samuti pidin koode muutma mõningaid läviväärtusi. See oli minu jaoks isiklikult Jasperi kasutamise kõige valusam osa.

Jadaühenduse avamiseks on kõikidesse moodulitesse lisatud jadaühenduse kood, öelge orjale pi, mida teha, „silm peal”, „rääkida”, „paugu tamburiin”

Lisati moodulid „kes on mu sõbrad”, „räägi mulle nalja”, „loe minu ajakava minu CRM -kalendrist”, „räägi mulle minu õnn”. Mõned neist nõudsid andmete hankimiseks REST -kõnede tegemist pilvepõhisele tarkvarale. Seal on palju valmimata mooduleid, mida kasutasin näitena koos saidi dokumentatsiooniga, et aidata mul teha seda, mida vajasin.

Samm: kahe telje lisamine koljule

Alustasin põhilise Lindbergi koljuga. Olin algselt mõelnud 4/5 teljega koljule, kuid liigutuste koordineerimiseks ja liikumiseks vajaliku riistvara väljaehitamiseks kuluv aeg püütoni koodi kirjutamiseks ületaks aega, mis mul oli vaja ülejäänud projekt lõpetada. (Ma ei tea, kas see on juba olemas, kuid tarkvara Pi või Ardunio peal, et juhtida mitmeteljelist kolju, mis oleks iseenesest päris lahe projekt.) Nii et üks telg-lõualuu liikumine oli liiga lonkav, nii Lisasin pea liikumise ja LCD -silmade töötamise korral olen tulemustega rahul.

Nii et vaadates tööd, mida teised rääkivate koljudega on teinud, mõistsin, mida ma tegema pean, kaks servot ja servosarve, tükk MDF -i, kuum liim, tõmblukud, katse -eksitus - mul oli selle füüsiline osa paigas. Liikumise põhiline Pi programmeerimine võttis tegelikult kauem aega. Pidin mõlema servo PWM -i väärtused välja mõtlema. Alustasin põhitõdedega lõpuni avatud/suletud pöördpeaga vasakule/paremale. Aga see ei tundunud hea. Nii tegin vahepealseid liigutusi, lõualuu täielikult lahti, viivitus.1, lõualuu osaliselt suletud, viivitust pole, purk osaliselt avatud, viivitus,. Jne see näeb parem välja.

Üks kahetsusväärne asi, mida mul ei olnud aega läbi töötada, on see, et kogu materjal, mille ma kolju korki peale panin - metallriba, naastud, vaskkroon ja juhtmestik muutsid kolju üldiselt raskemaks ja muudavad servo raskeks. see liigub aeglasemalt ja mitte nii kaugele. Tõenäoliselt aitaks siin kõrgema pöördemomendiga servo, kuid mul polnud aega ja raha…

7. samm: Adaifruit Hat Servo draiver

Adafruitil on suurepäraseid näiteid oma toodete kasutamise kohta. Väljakutseid pakkus välja selgitada, millised väärtused olid iga servo jaoks - keskel, vasakul ja paremal. See pole 0, 90, 180, nagu arvate. See oli vaid paar rida pikk pythoniprogramm, kuid selle mõlema servo läbimiseks kulus paar tundi kohandamist.

8. samm: releelaud

Ma võtsin selle Amazonist. Paljud veebisaidid müüvad seda, mis näib olevat täpselt sama üksus. Siin kulus natuke katsetamist, kuid releede pööramine võtab vaid paar rida koodi ja releedel on NC- ja NO -ühendused, mis muudavad selle veelgi lihtsamaks. Teine väljakutse on see, et GPIO -port/tihvt ei ole 1: 1 vastavus Pi -l oleva tihvtiga. Selleks, et oma peaga ümber käia, kulus natuke tööd.

9. samm: Teensy ja silmad

Võtsin selle 100% Adafruit saidilt. Algselt oli mul mõned labased LED -valgustatud pingpongi pallid, mida kavatsesin kasutada, kuid kui ma seda nende saidil nägin, pidin selle saama. Mul ei olnud enne seda Ardunio kogemust, kuid ma järgisin pimesi nende saidi eeskujusid ja need toimisid umbes poolteist päeva. Samuti - kuna ma käivitasin programmi teismelisele, hoiab see selle alles ja kui te selle sisse lülitate. Ardunio käivitub umbes 3 sekundi pärast ja süttib silmad. Niisiis, ma pidin silmade tööle saamiseks vaid ühendama 12V ühe releega ja lülitama sisse teismelised ja silmad ning maagia juhtub!

LCD -ekraanide paigaldamine kolju oli SUPER valus. Igal LCD -l on 7 väikest juhtmest, seega kokku 14 juhtmest ja püüdes kolju välja lihvida ja sirgeks kinnitada ning mitte juhtmeid katkestada - mida juhtub palju, oli väga valus. Nii et mõõduka raskusega programmeerimine - raske paigaldamine. Just vastupidi sellele, mida ma ootasin. Teensy komplekt asetati silmade taha MDF -plaadi alla, mis hoiab kahte servot.

10. samm: tamburiin

Noh, ma mäletan alati kummitatud mõisa kristallkuuli pead ja ümberringi paugutavat tamburiini, kui ta vaimudega ühendust võttis, nii et mul oli selle projekti jaoks midagi sellist. Kuna kolju oli pärit endiselt mõttelugejalt/nägijalt, peavad vaimud inimestele teada andma, kui nad kohal on J. Leidsin suurima võimsaima tõukejõu relee, mida leida sain. Seejärel ülepingestasin selle oma 12v -lt 24v -le, kasutades kaasasolevat sülearvuti laadijat. Pidin tegema mehhanismist paar erinevat versiooni, kuid minu kolmas iteratsioon töötas kõige paremini. Ma pidin segama kangi pikkust, joondamist jne. Minu suur viga oli teha seda kõike puidu/MDF -iga. Kui ma selle esmakordselt 24 V juures töötades kokku panin, lööb solenoid tamburiini nii tugevasti, et see rebib ennast laiali. (12 V juures ei olnud see piisavalt tugev) Aja jooksul, kui puidust võll oli paigaldatud MDF -i ja asju värviti, muutus kogu asi raskemaks / raskemini liigutatavaks, mis tähendas, et solenoidil oli raskem välja tulla, kui see tekkis, ja raskem oli tagasi tulla. Seega pidin lisama täiendava tagasivooluvedru - mis nõuab, et solenoid raiskaks energiat, kui see on pingestatud. Nii lõppes see tamburiini löömisega aeglaselt. Järgmisel korral ehitan selle osa metallist - pronksist puks, metallvõll jne ja väldin seda probleemi.

Samm 11: Plasmalamp

Kuna ma ei kavatsenud projekti jaoks ehitada Jacobsi redelit ega mõnda muud kurja hullu teadlase energiaallikat, vajasin ma kolju juhtimiseks mingit tüüpi energiat. Võtsin oma vana Samsung Galaxy S5, tehasest lähtestasin ja laadisin sellele energiapalli rakenduse. Pidin laadima teise rakenduse, mis ei laseks telefonil ekraanisäästja režiimi minna, et see rakenduses aktiivne oleks.

12. samm: kuidas 120v kergelt virvendama panna

HOIATUS -

Siin on jama seinakontaktis oleva 120v vahelduvvoolu pistikuga. Kui te ei tea, mida teete, ärge tehke seda

HOIATUS -

halloweenpropmaster.com/u-build-it3.htm

See sait annab parima selgituse, kuidas seda teha. Starteri hind on ülimalt odav ja sisendasin varuks oleva pikendusjuhtme. Mul on paar sellist ehitatud ja olen neid Halloweeni ajal kasutanud ning need on töötanud väga hästi, kaitsmed pole läbi põlenud, ülekuumenenud jne. Olen neid tundide kaupa ilma probleemideta kasutanud. Nii võtsin selle projekti jaoks ühe pikendusjuhtme, millel oli starter, ja ühendasin selle ühega neljast releest plaadil. Paar rida GPIO -koodi lülitab selle välja ja sisse. Samuti hakkab see kohe tööle, soojenemisaega pole.

13. samm: platvorm/tabel

Olen näinud hulgaliselt "kolju laual", "Frankensteini pea laual" hullu teadlase rekvisiite ja otsustasin, et tahan seda teed minna. See annaks mulle võimaluse proovida rohkemat kui ainult rääkiv kolju. Mõtlesin välja laua põhisuuruse ja ehitasin selle ¼ MDF -ist. Lauasae kasutamine muudab selle tegemise üsna lihtsaks. Minu projektid on tavaliselt metallist asjad, nii et puidust ehitamine oli minu jaoks mõnevõrra uus. Lõikasin põhitükid välja ja lasin oma 4 kasti külge ja ülaosa teha üsna kiiresti. Seal, kus sain raske õppetunni, kasutasin nende kokkupanemiseks liimipüstolit. Ma sain teada, et see pole nii. Kõik tükid läksid kohe lahti, kui ma selle kuradi üles võtsin! Nii lõikasin nurkade tugevdamiseks mõned 1 -tollise ruudu lisatükid ja puit liimis/naelutas selle kokku. Õppetund. Asetasin platvormi ülaosa ja külgede vahele mõned liistud, liimisin ja naelutasin oma kohale. Lünkade täitmiseks pahteldati koht ja valmis oli paigaldada ülejäänud komponendid.

Ülejäänud osas sain inspiratsiooni veebis nähtud piltidest. Kolju "antiikseks" proovisin kasutada tumedat plekki. See ei töötanud; see ei kleepunud plasti külge. Nii et ma proovisin kolju värvida valkja värviga ja panin siis plekki peale. See töötas palju paremini. Ma tean, et selle tegemiseks on palju tehnikaid ja ma olen selle tulemusega rahul. Vaskteip, mille panin ümber teisest projektist, mida kasutasin kolju korgi jaoks ja põsesarnade ümber. Värvisin plekile ülejäänud mitte-musta värvi esemete peal, et anda sellele see vananenud/vana välimus.

Ülejäänud tükid ja nunnud olid mul teistest projektidest. Kõik messingitükid on pärit lambipoest. Lõikelüliti tegin mõnest jääkmaterjalist ja otsas olev nupp on teine lambitükk. Torud, mille leidsin elektroonilisest ülejäägist koos isolaatoritega. Punkrokkerite piigid, mis mul olid ühest teisest post-apokalüptilisest projektist. Terasplekk ja vasktraat ehituspoest ning mõni PVC toru tema selgroolülide jaoks.

Plakati jaoks leidsin veebist vana mustkunstniku plakatipildi ja mõne fotopoe maagiaga nime muutsin.

14. samm: ülejäänud

Sain inspiratsiooni veebis nähtud piltidest. Kolju "antiikseks" proovisin kasutada tumedat plekki. See ei töötanud; see ei kleepunud plasti külge. Nii et ma proovisin kolju värvida valkja värviga ja panin siis plekki peale. See töötas palju paremini. Ma tean, et selle tegemiseks on palju tehnikaid ja ma olen rahul sellega, kuidas see välja kukkus. Vaskteip, mille panin ümber teisest projektist, mida kasutasin kolju korgi jaoks ja põsesarnade ümber. Värvisin plekile ülejäänud mitte-musta värvi esemete peal, et anda sellele see vananenud/vana välimus.

Ülejäänud tükid ja nunnud olid mul teistest projektidest. Kõik messingitükid on pärit lambipoest. Lõikelüliti tegin mõnest jääkmaterjalist ja selle otsas olev nupp on teine lambitükk. Torud, mille leidsin elektroonilisest ülejäägist koos isolaatoritega. Punkrokkerite piigid, mis mul olid ühest teisest post-apokalüptilisest projektist. Terasplekk ja vasktraat ehituspoest ning mõni PVC toru tema selgroolülide jaoks.

15. samm: kokkupanek/häälestamine/muutmine

Siin oli minu ehitamise protsess:

#1 Installige Jasper Pi -le ja käivitage see.

#2 Ostsin mitu mikrofoni ja näpistasin, kuni mul on edu.

#3 Paigaldage 2. Pi -le Adafruit -müts ja saate aru, kuidas servosid liigutada. Viige servod kolju ja mõistke väärtusi, mida mul oli vaja nende liigutamiseks kasutada.

#4 Ehitage kolju testbaas, et saaksin sellega kontoris töötada. Näpistage, timmige, näpistage veel.

#5 Paigaldage kõik elektrilised komponendid pleksiklaasplaadile. Pirukad, releeplaat, USB -toiteallikad ja nendega seotud juhtmed.

#6 Ehitage Adafruit silmad. Tõesta endale, et nad vajavad lihtsalt pinget, et kõik töötaks. Ma ei teadnud seda seda osa alustades.

#7 Tehke kahe piruka vahel seeriaandmete saatmise ja vastuvõtmise kontseptsiooni tõestus. Kirjutage teise Pi jaoks silmusrutiin vajalike käskudega - rääkige sisse/välja jne. Testige seda mõne näidiskoodiga Pi#1 -l. Jasperit pole veel.

#8 Lisage Jasperi koodile seeriakood - tõestage, et saan Jasperi rääkimise ajal põhiliigutuse.

#9 Alustage releeplaadiga jamamist. Silmade sisselülitamiseks lisage kood.

#10 Lisage kood 120v sisselülitamiseks. Ehitage solenoid ja tamburiin eraldi platvormile, et välja selgitada, kuidas see peaks töötama.

#11 Pange silmad kolju külge.

#12 Ehitage platvorm, millele kõik kokku pannakse. Pange kõik tükid platvormile kokku, tehke kolju terasest alus selle hoidmiseks, lisage tamburiini komponendid.

#13 Proovige pirukad ja laud majast garaaži viia ja mõelge, kuidas seda platvormi sisse saada.

#14 Alustage häälestamist. Veel häälestamist, jätkake häälestamist. Mõistke, et pean Pythoni koodi muutma mitme lõimega, et kõik toimingud saaksid koos töötada.

#15 Otsustage lisada energiapall vaakumtorude alla. Mõelge, kas saan seda teha vana mobiiltelefoniga. See töötas vähem kui ühe päevaga.

#16 Jätkake üksikasjade lisamist. Terad, vasktraat, torud, antiikne kolju. Jätkake häälestamist ja katsetamist. Värvige, parandage ja parandage asju, mis pidevalt lahti tulevad, projekteerige/tugevdage asju, mis lagunevad.

#17 Testimine ja kohandamine Ole valmis seda teistele inimestele näitama.