Coronavirus EXTER-MI-NATION con Micro: bit y Daleks: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Este es un segundo proyecto de la serie sobre la protección contra el coronavirus de TinkerGen. Puedes encontrar el primer artículo aquí. Creemos firmemente que con los esfuerzos colectivos de la humanidad, la epidemia actual pronto llegará a su fin. Pero incluso después de que haya pasado el COVID-19, debemos permanecer atentos y mantener los buenos hábitos que (con suerte) desarrollamos durante estos tiempos difíciles. El artículo anterior se centró en el uso de Micro: bit para prestar más atención a que nos toquemos inconscientemente la cara y así evitar la propagación de gérmenes. En este artículo diseñaremos y construiremos un arma simple pero poderosa contra los microbios: un pequeño dispositivo que podemos usar para medir la cantidad de tiempo que pasamos lavándonos las manos.

Suministros

Bitmaker Lite

Madera contrachapada de 1/8 (3 mm) para la caja

Dos columnas de cobre de un solo cabezal M4 * 8 + 5 Dos tuercas M4

Dos tornillos de cabeza hueca hexagonal M4 * 8

Dos remaches de nailon blanco R480

Dos columnas de aluminio de doble paso M2 * 15

Dos tornillos mecánicos M2 * 8

Paso 1: Ensamblaje de la caja

Descargue los archivos.dxf de Thingverse, luego córtelos de madera contrachapada de 1/8 (3 mm). La caja tiene un diseño de autobloqueo, pero es posible que deba aplicar un poco de pegamento al ensamblar la caja. Use dos M4 * 8 + 5 columnas de cobre de un solo cabezal, dos tuercas M4 y dos tornillos de cabeza hueca hexagonal M4 * 8 para fijar el Grove Ultrasonic Ranger a la pared interior de la caja. En el lado opuesto de la caja, conecte el servo con 2 columnas de aluminio de doble paso M2 * 15. Utilice dos tornillos de dientes mecánicos M2 * 8 para instalar el brazo de servo de plástico en la flecha. Conecte Ultrasonic Ranger y Servo a BitMaker Lite y luego fíjelo dentro de la caja con dos remaches de nailon blanco R480. Fije la flecha al servo y coloque tanto la parte superior como la cubiertas inferiores en. El ensamblaje está terminado, ¡codifiquemos ahora!

Paso 2: Programa Makecode

Hice dos versiones del código para este proyecto: una más fácil, hecha con Microsoft Makecode, un entorno de programación gráfica y una más difícil, escrita en Micropython, que también incluye voz Dalek, sintetizada con el módulo de voz Micro: bit. Comenzaremos con un programa más simple.

Antes de comenzar a escribir código, debe agregar la extensión BitMaker lite a Makecode. Consulta cómo hacerlo aquí.

Dentro del bloque de inicio, limpiamos la pantalla, configuramos las dos variables, start_time y stage en 0, configuramos el ángulo del servo en 90 y esperamos 500 ms antes de iniciar el código del bucle principal. La lógica del código dentro del bucle principal es bastante simple: en primer lugar, independientemente de si hay manos detectadas o no, si la etapa es 0, configuramos el servo a 90 grados, es un estado predeterminado.

Si detectamos que hay un objeto a una distancia menor a 10 cm de nuestro dispositivo (asumiremos que son las manos de una persona), entonces realizamos una verificación si ha pasado 1 segundo desde la última vez que pasamos a la siguiente etapa. El tiempo de 1 segundo se establece para fines de depuración, en realidad se supone que se acerca a 4 segundos (de acuerdo con las recomendaciones de los CDC, la duración bastante buena para lavarse las manos es de 20 segundos, tenemos 5 etapas, por lo que 20/5 = 4). Cada vez que ha pasado 1 segundo desde que avanzamos a una etapa, si las manos aún se detectan en la proximidad del dispositivo, avanzamos a la siguiente etapa, reiniciamos el temporizador y tocamos una melodía. También configuramos el pin1 digital en BAJO, por lo que la generación PWM para el sonido no interferiría con el servo; si no lo hace, notará que el servo comenzará a actuar como loco cuando se reproduce música. Ésta es una limitación conocida de Micro: bit.

Luego, para cada etapa, establecemos el ángulo del servo en una sucesión de bloques if. Finalmente, si no se detectan manos (la distancia desde el dispositivo es mayor a 10 cm) y el escenario no es 0, lo que significa que el usuario ha interrumpido el lavado de manos prematuramente, reproducimos un sonido triste y volvemos a poner el escenario en 0.

Si tiene problemas con el código, puede descargar el archivo.hex en nuestro repositorio de GitHub para este proyecto.

Paso 3: Programa Micropython

Si le gusta la codificación y le gustaría un pequeño desafío, entonces hacer el mismo proyecto en Micropython podría ser más interesante para usted. Además, ¡esta versión es más divertida!

El código principal de la versión de Micropython sigue la misma lógica. Una diferencia importante aquí es que no podemos usar directamente Ultrasonic Ranger o Servo; no hay módulos estándar en el firmware Micro: bit micropython para estos. Por lo tanto, pondremos esta clase Servo en nuestro código y usaremos el código Python de Grove Ultrasonic Ranger ligeramente modificado para medir la distancia. Una mejor manera sería crear dos archivos.py independientes e importarlos como módulos: uno para la clase Servo y el otro para Ultrasonic Ranger. Pero mantendremos todo en un solo lugar, en aras de la simplicidad.

La otra diferencia clave es el uso del módulo de voz, que nos permite sintetizar la voz familiar de Dalek:) Usamos los parámetros de esta documentación para el módulo de voz para crear una voz que suene como la voz de Dalek.

Vaya al repositorio de GitHub de este proyecto para descargar el código Micropython completo.

Paso 4: Hágalo suyo

Hemos construido un proyecto interesante y útil con la extensión Micro: bit y Bitmaker Lite, que puede ser un proyecto puramente educativo y realmente puede ser útil en el baño de la casa para recordarle a la gente que se lave las manos más a fondo. Por supuesto, la experimentación y la mejora no se detienen aquí: puede pensar en formas de hacer que la carcasa y la configuración sean más resistentes y más adecuadas para su uso en escuelas públicas o jardines de infancia. O puede conectar un altavoz externo para aumentar el volumen.

Las posibilidades son infinitas e implementar sus propias ideas en hardware y software es el alma del movimiento Maker. Si se le ocurren formas nuevas e interesantes de mejorar este proyecto, comparta los comentarios a continuación. Además, Bitmaker Lite viene con un curso en línea al que puede acceder en la plataforma de cursos en línea de TinkerGen, https://make2learn.tinkergen.com/ ¡gratis!

Para obtener más información sobre Bitmaker Lite y otro hardware para fabricantes y educadores STEM, visite nuestro sitio web, https://tinkergen.com/ y suscríbase a nuestro boletín.