Coronavirus EXTER-MI-NATION Med Micro: bit och Daleks: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Detta är ett andra projekt i serien om coronavirusskydd från TinkerGen. Du hittar den första artikeln här. Vi är övertygade om att med mänsklighetens kollektiva ansträngningar kommer den nuvarande epidemin snart att ta slut. Men även efter att COVID-19 har gått bör vi vara vaksamma och behålla de goda vanor som vi (förhoppningsvis) utvecklat under dessa tuffa tider. Den föregående artikeln fokuserade på att använda Micro: bit för att vara mer uppmärksam på att vi omedvetet vidrör våra ansikten och genom att förhindra spridning av bakterier. I den här artikeln kommer vi att designa och bygga ett enkelt, men ändå kraftfullt vapen mot mikrober - en liten enhet som vi kan använda för att mäta hur mycket tid vi lägger på att tvätta händerna.

Tillbehör

Bitmaker Lite

1/8 (3 mm) plywood för fodralet

Två M4 * 8 + 5 kopparpelare med enkel huvud Två M4 -muttrar

Två M4 * 8 sexkantiga insexskruvar

Två R480 vita nylonnit

Två M2 * 15 dubbelpassade aluminiumpelare

Två M2 * 8 mekaniska skruvar

Steg 1: Fodralmontering

Ladda ner.dxf-filerna från Thingverse och klipp dem sedan från 1/8 tum (3 mm) plywood. Skalet har en självlåsande design, men du kan behöva applicera lite lim när du monterar lådan. Använd två M4 * 8 + 5 kopparkolonner med en enda huvud, två M4-muttrar och två M4 * 8 sexkantiga insexskruvar för att fästa Grove Ultrasonic Ranger på väggens innervägg. På motsatt sida av fodralet, fäst servon med 2 M2 * 15 dubbelpassade aluminiumkolumner. Använd två M2 * 8 mekaniska tandskruvar för att installera plastservo -armen på pilen. Anslut Ultrasonic Ranger och Servo till BitMaker Lite och fixa sedan det inuti höljet med två R480 vita nylonnit. Fäst pilen på servon och sätt både toppen och botten täcker på. Monteringen är klar, låt oss koda nu!

Steg 2: Makecode -program

Jag gjorde två versioner av koden för det här projektet: en enklare, gjord med Microsoft Makecode, en grafisk programmeringsmiljö och en svårare, skriven i Micropython - att man också har Dalek -röst, syntetiserad med Micro: bit -talmodul. Vi ska börja med ett enklare program.

Innan du börjar skriva kod måste du lägga till BitMaker lite tillägg till Makecode. Konsultera hur du gör det här.

Inuti startblocket rensar vi skärmen, ställer in de två variablerna, starttid och steg till 0, ställer servovinkeln till 90 och väntar 500 ms innan vi startar huvudslingkoden. Kodlogik inuti huvudslingan är ganska enkel - först och främst, oavsett om det upptäcks händer eller inte, om scenen är 0, ställer vi in servon till 90 grader, det är ett standardläge.

Om vi upptäcker att det finns ett föremål på avstånd närmare än 10 cm från vår enhet (vi antar att det är personens händer), kontrollerar vi om 1 sekund har gått sedan vi senast gick till nästa steg. 1 sekund är inställd för felsökningsändamål, faktiskt är det tänkt att närmare 4 sekunder (enligt CDC -rekommendationer är ganska bra varaktighet för att tvätta händer 20 sekunder, vi har 5 steg, så 20/5 = 4). Varje gång 1 sekund har gått sedan vi avancerade till ett steg, om händerna fortfarande upptäcks i närheten av enheten, går vi vidare till nästa steg, återställer timern och spelar en melodi. Vi har också satt den digitala pin1 till LÅG, så att PWM -generering för ljud inte skulle störa servon - om du inte gör det kommer du att märka att servon börjar bli galen när musik spelas. Detta är en känd begränsning av Micro: bit.

Sedan för varje steg ställer vi in servovinkeln i en följd av if -block. Slutligen, om inga händer detekteras (avståndet från enheten är större än 10 cm), och scenen inte är 0 - vilket betyder att användaren har avbrutit tvätta händerna för tidigt, spelar vi ett sorgligt ljud och ställer scenen tillbaka till 0.

om du har problem med kod kan du ladda ner.hex -filen på vårt GitHub -förråd för det här projektet.

Steg 3: Micropython -program

Om du gillar kodning och välkomnar en liten utmaning, kan det vara mer intressant att göra samma projekt i Micropython. Dessutom är den här versionen roligare!

Micropython -versionens huvudkod följer samma logik. En stor skillnad här är att vi inte direkt kan använda Ultrasonic Ranger eller Servo - det finns inga standardmoduler i Micro: bit micropython firmware för dessa. Så vi kommer att sätta denna Servoklass i vår kod och använda något modifierad Grove Ultrasonic Ranger Python -kod för avståndsmätning. Ett bättre sätt skulle vara att skapa två fristående.py -filer och importera dem som moduler - en för Servo -klass, den andra för Ultrasonic ranger. Men vi kommer att förvara allt på ett ställe, för enkelhetens skull.

Den andra viktiga skillnaden är användning av talmodul, som gör att vi kan syntetisera bekant Dalek -röst:) Vi använder parametrarna från denna dokumentation för talmodul för att göra röst som låter som Dalek -röst.

Gå till det här projektets GitHub -arkiv för att ladda ner hela Micropython -koden.

Steg 4: Gör det till ditt eget

Vi har byggt ett intressant och användbart projekt med Micro: bit och Bitmaker Lite -förlängning, som kan vara både rent pedagogiskt projekt och verkligen kan användas i hushållsbadrum för att påminna människor om att tvätta händerna mer noggrant. Naturligtvis slutar experimentet och förbättringen inte här - du kan tänka på sätt att göra fallet och installationen mer robust och mer lämplig för användning i offentliga skolor eller dagis. Eller så kan du ansluta extern högtalare för att öka volymen.

Möjligheterna är oändliga och att implementera dina egna idéer i hårdvara och programvara är själen i Maker -rörelsen. Om du kommer på några nya och intressanta sätt att förbättra detta projekt, vänligen dela i kommentarerna nedan. Bitmaker Lite levereras också med en onlinekurs som du kan komma åt på TinkerGens onlinekursplattform, https://make2learn.tinkergen.com/ gratis!

För mer information om Bitmaker Lite och annan hårdvara för tillverkare och STEM -lärare, besök vår webbplats, https://tinkergen.com/ och prenumerera på vårt nyhetsbrev.