Boca Grande Billy Bass + Alexa
Componentes e suprimentos
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Ferramentas e máquinas necessárias
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Sobre este projeto
Materiais
Billy Bass na sala de cirurgia da Toronto Tool Library.
- Big Mouth Billy Bass *
- Echo Dot de 2ª geração
- Arduino Uno
- Arduino Motor Driver Shield
- Amplificador LM386
- Cabo de áudio de 3,5 mm
- Pelo menos 4 baterias de célula C
* Este Billy Bass parece o mais próximo do meu, qualquer um deve funcionar, mas alguns podem conter apenas dois motores
Billy Bass Teardown
1. Billy Bass deve ter alguns parafusos bem óbvios na parte traseira. Confie em seus instintos e simplesmente desparafuse-os (economizando os parafusos) e puxe a parte de trás do peixe. Isso deve abrir para revelar motores no lado do peixe e uma bateria na placa traseira.
2. Você verá um PCB dentro com todos os fios conectados. Rastreie os fios que saem dos motores e corte-os da placa Billy PCB, deixando para você o máximo de fios que puder (deve haver muitos). Prenda ou marque esses fios. Identifique os fios que saem da bateria e corte-os também do PCB. Eles serão usados posteriormente para fornecer energia ao Arduino por meio do Motor Shield.
3. (Opcional) Identifique a chave usada para alternar o sensor de movimento para o peixe ligado e desligado. Corte os fios e solde o fio positivo do terminal da bateria para passar por esse interruptor, permitindo que seja usado para ligar e desligar a energia de Billy para os motores. Isso é por conveniência e não é estritamente necessário.
4. Conecte a blindagem do motor ao Arduino e conecte os fios positivo e negativo dos motores às três primeiras portas do motor na blindagem do motor (identificados como M1, M2, M3). Conecte os fios positivo e negativo da bateria de Billy aos terminais rotulados como EXT_PWR.
Blindagem do motor com 3 fios do motor conectados - dois na parte inferior, um na parte superior, junto com a energia da bateria no lado direito com os fios preto e vermelho. O fio branco é conectado ao amplificador de áudio descrito na próxima seção.
Controle dos motores
Com todos os fios conectados, agora você pode carregar seu primeiro esboço para o Arduino e confirmar se os motores estão funcionando conforme o esperado. Primeiro, você precisará instalar a Adafruit Motor Library para controlar a blindagem do motor, seguindo as instruções no site. Depois de fazer isso, você pode carregar este esboço de diagnóstico do motor para seu Arduino, que deve conduzir M1, M2 e M3 em sequência.
Você deve permanecer nesta etapa até que seja capaz de controlar a cabeça, a boca e a cauda pelos motores de mesmo nome no esboço do Arduino. Isso será necessário quando adicionarmos ações mais sofisticadas.
Se isso não estiver funcionando, você pode ter que atribuir as variáveis de cabeça, boca e cauda no esboço a um número de motor diferente com base em como você os conectou. Além disso, se a boca, cauda ou cabeça parecerem mover-se na direção errada, você pode inverter os dois fios presos à blindagem do motor.
Destruição de pontos de eco e detecção de áudio
1. Retire a borracha da parte inferior do seu Echo Dot (2ª geração), o que revelará uma camada adesiva transparente que você também pode retirar. Isso revelará quatro parafusos torx. Desparafuse e remova esses quatro parafusos, e seu ponto deve se desfazer em várias partes.
Estamos interessados nas duas placas de circuito. Tenha cuidado com o cabo de fita que conecta os dois PCBs. Isso veio desconectado para mim cerca de 20 vezes, então você pode querer anexá-lo à caixa do peixe imediatamente (veja as fotos no final deste post para ver como anexei o meu).
2. Corte o cabo de áudio de 3,5 mm bem próximo ao conector. Retire a borracha para revelar os contatos na base do macaco. Ele conterá um cabo esquerdo, direito e terra (na forma de muitos pequenos fios soltos). Solde um pedaço de fio em ambos os lados (convertendo o sinal em mono) e torça os fios soltos para formar um fio terra. Para obter mais informações sobre o conector de áudio, verifique esta postagem muito útil. Neste estágio, você pode testar se a saída de áudio ainda funciona usando um alto-falante portátil.
3. Conecte o fio de sinal (L e R mono) ao pino IN na placa do amplificador LM386 e conecte o pino de aterramento ao aterramento do sinal de áudio. Passe os fios da saída / GND do Arduino 5V para o VCC do amplificador e o segundo pino GND (também pode usar o pacote de bateria Billy Bass para VCC e GND). Agora conecte os fios do alto-falante de Billy Bass ao amplificador.
Neste ponto, você deve conseguir conectar o conector de áudio de 3,5 mm no Echo Dot e ouvir Alexa pelo alto-falante. Se você não consegue ouvir música, tente girar o pequeno parafuso (potenciômetro) no amplificador para aumentar o ganho. No entanto, isso irá introduzir ruído, então tente manter o ganho o mais baixo possível.
4. Com os 4 pinos do amplificador orientados na parte inferior, você terá os dois terminais do fio do alto-falante na "parte superior". Conecte um fio adicional ao terminal superior esquerdo do alto-falante e conecte-o ao pino analógico 0 em seu Arduino. Para fins de teste, isso pode ser feito sem a blindagem do motor conectada. Uma vez que estiver funcionando, no entanto, você terá que soldá-lo à conexão da blindagem do motor marcada A0 (na verdade, eu usei acidentalmente A1 - qualquer pino analógico será suficiente) .
Arduino Sketch para diagnóstico de áudio
Se você seguiu as etapas acima corretamente, há dois testes para confirmar que você está no caminho certo. Você deve certificar-se de que essas duas verificações estão funcionando antes de prosseguir para a próxima etapa!
1. Quando você toca música do seu Echo ("Alexa, toque o Slayer"), você realmente ouve algo.
Se não estiver funcionando, verifique se a energia que vai para o amplificador está configurada corretamente e verifique se os fios do áudio de 3,5 mm estão conectados corretamente.
2. Quando você carrega este esboço de diagnóstico de áudio em seu Arduino e abre o Monitor Serial (9600 baud), você pode ver uma mensagem de log indicando se a música está tocando ou não. Você também pode observar o LED integrado do Arduino, que deve estar aceso quando a música está tocando e, caso contrário, desligado.
Se a etapa 2 não estiver funcionando, tente conectar seu fio analógico ao outro terminal nas portas de alto-falante provenientes do amplificador. Você também pode precisar ajustar o valor "quietThreshold" no esboço para calibrar corretamente para que nenhum som seja reproduzido, embora na próxima etapa faremos a média desse valor para torná-lo mais estável.
Juntando tudo
Depois de determinar independentemente, podemos fazer todos os motores se moverem e que podemos tocar música e medir a partir do Arduino quando a música estiver tocando, só precisamos combinar os componentes.
Isso é feito simplesmente conectando o sinal do amplificador à porta A0 na blindagem do motor e conectando todos os motores. Empurrar este esboço combinando a leitura do sinal de áudio com alguns movimentos motores mais avançados para o seu Arduino agora deve acionar animações de peixe sempre que a música estiver tocando.
Conecte seu Echo a uma fonte de alimentação e conecte-o ao cabo de áudio de 3,5 mm, e você verá seus peixes assumirem a personalidade de Alexa! Estamos na reta final agora.
Agora tudo o que resta é conectar os componentes eletrônicos dentro da caixa de Billy e fechá-la novamente. Usei as guias espaçadoras de plástico em Billy Bass para segurar o Dot no lugar, colando o PCB inferior ao gabinete e prendendo um parafuso através do PCB superior a um dos elevadores de parafuso existentes para o gabinete, que cortei ao meio. O amplificador foi colado na placa de apoio (o mais longe possível do alto-falante, pois há um ruído de crepitação quando eles estão próximos), e o Arduino foi colado a quente no espaço restante. Lembre-se de que você pode querer desmontá-lo novamente, portanto, use conexões de fio longas ou destacáveis.
Finalmente, você provavelmente vai querer fazer alguns furos no plástico de Billy para que o áudio possa viajar mais facilmente para o microfone do Echo Dot. Também cortei um orifício na lateral da caixa de Billy para poder passar dois cabos USB para fora do corpo. Um para programar o Arduino se eu quisesse continuar mexendo e outro para alimentar o Echo Dot (usando uma bateria USB portátil). Acho que se você conectasse um cabo USB à bateria do Billy, também poderia alimentar o ponto Echo diretamente a partir dele, mas minha única tentativa não teve sucesso. Vou atualizar esta página se conseguir fazer isso.
Conclusões
Então, aqui está mais uma postagem no blog sobre como transformar Billy Bass em um peixe inteligente. Ao usar o Echo Dot em vez de um Raspberry Pi, você obtém todos os recursos iniciais do Alexa, como ligações instantâneas. Dito isso, você não pode ser tão inteligente sobre os tipos de sons que Billy está fazendo. Pode ser divertido revisitar isso com Alexa em um Raspberry Pi para que eu possa escrever algumas animações diferentes quando a voz for detectada, ou até mesmo adicionar outra camada de processamento de áudio para que pareça que o peixe está debaixo d'água. Mas vou ter que deixar isso para um dia chuvoso.
Espero que tenha gostado de escrever e boa sorte hackeando!
Código
Essência
https://gist.github.com/benrules2/f9268a320d99863fe9dbd330351af56a Essência https://gist.github.com/benrules2/2f5304627c109e4ceb31b8ec12d69ee0
MotionSense
Carro RC controlado por joystick