Arduino Uno交互性改造大锅

描述

万圣节前大约一周，我发现我在商店买的可靠（而且便宜）的女巫大锅，有音效、雾气和灯光，不再工作了。

我没有把整个东西都扔掉，而是决定拆掉内脏，用新的组件和增加的交互性改造大锅。

我的想法是让灯光和声音效果随着毫无戒心的孩子接近大锅而变得越来越强烈。这将通过 Arduino Uno、MP3 声音模块、LED 圆盘和两个超声波雾化器来完成。

当零件到达时，我只有两天的时间将它们组装在一起，但不知何故设法为万圣节之夜准备了一个工作版本。

第 1 步 - 准备大锅

我通过撕掉所有现有组件来准备我的大锅。（内置的雾化器需要凌乱的“雾汁”，所以看到它消失我并不感到遗憾！）

对于您的构建，您将从一个新的塑料大锅开始（参见零件清单），因此您可以从第 2 步开始。

第 2 步 - 钻一些孔

我们需要在大锅的背面钻三个孔 - 两个用于容纳内部两个超声波雾化器的电源线，还有一个用于 LED 电缆的小孔。

孔需要位于水位以上。要确定水位，请将其中一个雾化器放入大锅中，插上电源，然后加水，直到开始看到一些雾。再加一点水，然后从大锅的内底部向上测量，看看孔应该放多高。将孔均匀地分布在大锅背面周围。

雾化器线的孔应该比电缆本身大一点，这样电缆密封套就可以挤入孔中以形成防水密封。LED 电缆的孔直径应约为 1/4"。

提示：我发现 Brad Point 钻头（如上图所示）在塑料钻孔时钻出的孔最干净。

第 3 步 - 制造一些噪音

接下来，让我们组装我们的音效电路。我们正在使用 DF Robot 的一个漂亮的小声音模块。（单击此处获取文档。）

下面画廊中的照片显示了所需连接的示意图，以及如何使用 perma-proto 板为该项目实现它们。

您是否注意到来自原型板的电缆？它被称为 Grove 电缆，将插入位于我们 Uno 顶部的 Grove 屏蔽中。

提示：来自 Seeed Studio的 Grove 系统由屏蔽、电缆和组件组成，是创建具有安全连接的快速原型的绝佳方式。

第 4 步 - 点亮它

为了点亮大锅内的雾气，我们将使用七元素 RGB LED 圆盘。（您可以使用手边已有的其他 RGB 灯。）

将连接器从 Grove 电缆的一端剪下，将电缆穿过坩埚背面的中心孔（这样仍有连接器的一端位于坩埚外侧），然后将电线焊接到 LED盘如下：

• 黄线到“G”孔（用于绿色控制）

• 白线到“R”孔（用于红色控制）

• 红线到“B”孔（用于蓝色控制）

• 黑线到“GND”（接地）

在电缆的另一端，剪断红线并将其连接到另一个 Grove 连接器的黄线上。完成后，电缆将有两个连接器，如下所示：

等等，为什么我们不能只使用一个连接器，因为它已经有四根电线了？

Grove 电缆中的四根线总是由电源线、地线和另外两条线（用于数字或模拟信号）组成，但我们需要三根数字信号线——LED 的红色、绿色和蓝色各一根。 .

现在 LED 已连接好并准备就绪，使用一点可移除的安装油灰或其他合适的方法将其连接到大锅的内底部。

第 5 步 - 憋住水

我们不能将 LED 圆盘暴露在水中，因此我们将在大锅内放置一块透明塑料布，用热胶固定，然后修剪多余的部分。

固定塑料后，找到您在背面钻孔的位置（用于三根绳索），并在塑料上为每个孔开一个缝。

第 6 步 - 变得敏感

由于这个项目的目标是在好奇的捣蛋鬼接近大锅时增加戏剧性，我们需要一个距离传感器。我碰巧手头有一个来自另一个项目的非常精确的Ping 超声波距离传感器，但我确信一个更便宜的传感器可以很好地满足我们的目的。

Ping 电缆需要足够长，以便从釜的前部（放置传感器的位置）连接到 Uno（在我的例子中，它位于釜的底部）。

电缆的一端将有一个 Grove 连接器，另一端将有三根电线焊接到 Ping。以下是要建立的连接：

• 将“GND”（接地）连接到 Grove 连接器上的黑线

• 将“5V”（电源）连接到 Grove 连接器上的红线

• 将“SIG”（信号）连接到 Grove 连接器上的白线

第 7 步 - 试听

Cauldron 软件支持三种“心情”，对应于 Ping 传感器检测到的距离，每种模式都有不同的灯光模式和音效音频文件。

将所需的音频文件放入您的声音模块：

• 下载包含三个音频文件的 zip 文件。

• 将 MicroSD 卡插入 SD 适配器，然后将适配器插入连接到计算机的 SD 读卡器。

• 将从下载的 zip 文件中提取的三个文件夹（名为“01”、“02”和“03”）复制到 MicroSD 卡的根文件夹中。

• 从电脑中拔出 SD 适配器，取出 MicroSD 卡，然后将其插入音源的 MicroSD 卡座。

第 8 步 - 将它们连接在一起

到现在为止，我敢肯定你几乎可以闻到冒​​着泡的女巫酿造的甜美恶臭了！

将 Grove Shield 的引脚与 Arduino Uno 上的接头对齐，然后将其完全按下。

现在将这些连接到 Uno 和 Grove 屏蔽：

• 将来自声音模块的四线电缆插入 Grove shield 上的“UART”插座（也标有 TX/RX）。

• 将 LED 圆盘上的单线电缆插入 Grove 屏蔽上的插座 3。

• 将 LED 圆盘上的三线电缆插入 Grove 屏蔽上的插座 4。

• 将 Ping 距离传感器的电缆插入 Grove 屏蔽上的插座 7。

• 将 USB“标准 B”电缆插入 Uno。

我的坩埚已经去掉了之前的电子设备，在底部有一个方便的地方可以放置 Uno、声音模块和扬声器。

您的新大锅内部很可能没有空间，因此您需要将 Uno 和声音模块隐藏在大锅后面（可能在一些黑布下面）并将扬声器放置在面向访客的位置。

将大锅翻转过来，使其正面朝上，将两个雾化器放在里面，然后将它们的电源线穿过您在背面钻的两个孔。

务必将电缆密封套挤入孔中，以形成防水密封。

最后，将 Ping 距离传感器粘贴到大锅的前底座上，并用一些黑色织物或其他材料尽可能地隐藏它。但是，请勿遮挡传感器发送或接收超声波的部分，否则您将无法获得准确的距离读数。

第 9 步 - 编写代码！

当然，如果没有软件来控制所有这些很酷的硬件，它们将无能为力。

按照以下步骤在您的 Arduino Uno 上运行 Creepy Cauldron 程序：

• 下载并安装 Arduino IDE 程序，如果您还没有这样做的话。

• 下载包含 Creepy Cauldron 代码的 zip 文件，解压缩文件以提取“Cauldron”文件夹，然后将该文件夹复制到您的 Arduino 文档文件夹。

• 该程序使用名为SoftPWM的库来处理某些 LED 控制线的脉宽调制。下载库，提取其内容，并将 SoftPWM 文件夹复制到 Arduino“库”文件夹。

• 该程序还使用名为NewPing的库来使用 Ping 传感器获取距离读数。下载库，提取其内容，并将 NewPing 文件夹复制到 Arduino“库”文件夹。为避免编译错误，您必须在“NewPing.h”中找到“TIMER_ENABLED”的定义并将其更改为“false”。

• 将 Uno 连接到您的计算机。

• 启动 Arduino IDE，打开 Cauldron 草图并将其上传到 Uno。

注意：您可能需要在上传代码时暂时从 Grove Shield 的串行 UART (TX/TX) 连接器上拔下声音模块电缆。这是因为声音模块使用了 Uno 的硬件串行功能，上传代码时 Arduino IDE 也是如此。

代码设计

该软件支持三种“情绪”，对应于在这些距离检测到人类或僵尸（或者，实际上，任何东西）：

• 心情1：1cm到25cm

• 心情2：26cm到70cm

• Mood 3：71cm以上

根据 Ping 传感器的距离读数，每秒在主循环中确定当前心情。情绪的变化会触发灯光模式和效果音频文件的相应变化。

第 10 步 - 启动它！

现在，您一直在等待的那一刻……请敲鼓！

• 将 USB 电缆（来自 Arduino Uno）插入墙上适配器。

• 将喷雾器的两根电源线插入各自的交流适配器。

• 往大锅里加水，直到你开始看到一些雾，然后再加一点。

坐下来享受附近的鬼魂和地精越来越靠近你令人毛骨悚然的大锅的乐趣，当他们往里面看时惊恐地尖叫！

更进一步

有足够的空间将第一个版本提升到一个新的水平。以下是我的一些想法：

• 编辑音频，加入女巫的声音，敦促那些离得太远的人“靠近点！”

• 当用户走到大锅边缘时，播放音频，引导他们将手放在电容式触摸控件上，然后提供带有相关灯光和声音效果的自定义“财富”。

• 包括一个可以拍摄用户面部图像的小型隐藏相机，以及一个可以将其投射到雾中的微型投影仪，以伴随他们的定制财富。（你说太难了？你是制造商，对吧？）

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