Asistente de idioma inglés Arduino: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Introducción:

Soy un estudiante de posgrado que trabaja en mi Maestría en Educación con un enfoque en Integración de Tecnología. Actualmente enseño música y he pasado una buena parte de este semestre aprendiendo sobre el uso de Arduino para proyectos relacionados con la música. Para mi proyecto final, quería probar algo que pudiera usarse fuera del aula de música. Hablé con la maestra de ELL en mi escuela que trabaja con jardín de infantes y ella habló sobre la necesidad de reforzar el vocabulario, así que quería crear una asistente de idiomas.

Usando conceptos de Fruit + Electronics = Piano (2016) y Fun with Talking Arduino (n.d.), pude crear este dispositivo que podría usarse para reforzar o evaluar la comprensión de un estudiante de las palabras y frases del vocabulario. Este proyecto utiliza seis sensores táctiles capacitivos. Cuando se tocan el sensor y el suelo, el dispositivo pronunciará la palabra o frase asignada a ese sensor. El boceto tiene tres funciones disponibles para permitir al usuario la oportunidad de cambiar fácilmente de un conjunto de vocabulario a otro. También he incluido impresiones que se pueden colocar en la parte superior del dispositivo para facilitar su uso. ¡Vea el video para ver una descripción más detallada del producto!

La unidad se encuentra dentro de una caja de zapatos invertida. El Arduino está montado en la tapa interior de la caja y la "parte superior" de la unidad es la parte inferior de la caja de zapatos. Corté agujeros en la "parte superior" de la unidad, así como uno en el lateral para conectar los altavoces y el cable USB. Cualquier cinta adhesiva adicional que pueda ver es solo para cubrir la marca del zapato.

Nivel de habilidad: intermedio, ya que el hablante debe descargarse y ajustarse para adaptarse a las necesidades del dispositivo.

Referencias:

Fruta + Electrónica = Piano. (2016). Obtenido de

Diversión hablando con Arduino. (Dakota del Norte.). Obtenido de

Paso 1: Materiales:

Componentes de Arduino:

1 cable Arduino Uno / USB

1 tablero

6 resistencias de 1 megaohmio

2 altavoces (usé 2 altavoces de 8 ohmios y 2 vatios)

2 amplificadores (utilicé 2 módulos LM386)

19 cables macho-hembra

14 cables macho - macho (varias longitudes)

Instrumentos:

7 chinchetas (deben ser todas de metal, las pintadas no parecen funcionar tan bien)

1 caja de zapatos (para el estuche)

4 clips de papel revestido (para montar Arduino en el portapapeles, opcional)

3 hojas de papel e impresora a color para imprimir páginas de presentación

Cinta adhesiva doble (opcional)

Cinta adhesiva

Destornillador pequeño (utilicé un destornillador para anteojos, pero también funcionará una cabeza Phillips)

Paso 2: esquema

Aquí está el esquema del dispositivo. Usé Tinkercad para crear el esquema básico, luego ajusté la imagen para compensar los dispositivos que no estaban en el menú de Tinkercad. Agregué un segundo cable macho-hembra a cada conexión del Arduino al Amplificador, lo que me permitió abrir y cerrar la caja para hacer las otras conexiones.

Recomendación: no inserte la chincheta en el extremo hembra del cable hasta que realice las conexiones finales a través de la caja de zapatos. Las chinchetas estirarán las conexiones en el extremo hembra del cable, causando una conexión reducida si se quitan y reinstalan. Terminé pegando los cables con cinta adhesiva al interior de la caja durante la instalación final para compensar el estiramiento de las entradas después de probar la unidad.

Referencias:

Tinkercad. (2019). Obtenido de

Paso 3: Paso 1: Prepare su superficie de trabajo (opcional)

No quiero que mi Arduino se mueva cuando lo transporte, así que decidí montar el mío en la tapa interior de la caja de zapatos. Usando los orificios para tornillos del Arduino Uno, marqué la tapa de la caja de zapatos y le hice agujeros. Desenrollé la parte exterior de los sujetapapeles (ver diagrama 1) y los empujé a través de los orificios desde el exterior de la tapa de la caja, luego usé cinta adhesiva para mantenerlos en su lugar (ver diagrama 2).

Después de voltear la tapa de la caja (hacia el interior de la caja), coloqué con cuidado los clips a través de los orificios de los tornillos en el Arduino y doblé los clips hacia abajo (ver diagrama 3) y pegué con cinta adhesiva los clips en su lugar. Finalmente, usando cinta adhesiva doble, monté la placa de pruebas en la tapa de la caja (vea el diagrama 4).

Nuevamente, este paso es opcional, pero para mí, encontré que la unidad viajaba mejor cuando estaba montada. Era menos probable que los cables se desconectaran.

Paso 4: Paso 2: Conecte los altavoces

Aquí es donde consideraría cambiar mi plan. Usé parlantes que tengo, pero en el futuro los reemplazaría por parlantes de mejor calidad con cables más largos. El dispositivo suena mucho mejor cuando coloco los altavoces en el exterior, pero los amplificadores estaban colgando, lo que provocó que los cables se desconectaran. Entonces, para mi momento de Tim Gunn "Make it work", agregué un cable macho a hembra adicional a cada uno de los cables de conexión de los altavoces, los metí a través de un orificio que corté en la parte superior de la unidad y pasé los cables antes de conectarlos. al amplificador.

En el amplificador, hay cuatro pines marcados "GND", "GND", "IN" y "VDD". Conecte los extremos hembra de los cables al primer pin "GND" (usé azul), el pin "IN" (usé rojo) y el pin "VDD" (usé naranja). Repita el proceso con el otro altavoz.

Conecte el extremo macho de los cables en la placa y Arduino - GND (azul) a la barra negativa en la placa, IN (rojo) a los pines 3 y 11 de Arduino, y VDD (naranja) a la barra positiva en la placa.

En el amplificador, afloje los dos tornillos marcados "GND" y "OUT". Inserte el cable de altavoz negro en "GND" y el cable de altavoz rojo en "OUT" y apriete los tornillos. Luego los pegué con cinta adhesiva doble en el exterior de la unidad.

Paso 5: Paso 3: Cableado de "entrada analógica"

Desde su Arduino, conecte un cable macho a macho en cada uno de los pines (A0 - A5). Conecte el otro extremo a la placa de pruebas (diagrama 1: los coloqué a cinco filas de distancia para una mejor visualización, ya que todos los colores de mis cables no coinciden).

Use las resistencias de 1 megaohmio para cruzar la placa (un extremo a cada lado de la línea central), dejando espacio para que el cable del sensor se inserte entre el cable y la resistencia (diagrama 2: pasé de la columna e a la columna h).

Con otro juego de cables macho a macho, conecte las filas de resistencias (columna j) a la tira positiva (diagrama 3).

Conecte un cable de la tira positiva al pin de 5V en el Arduino, y un cable de la tira negativa al pin GND en el Arduino (el diagrama 4 muestra todos los cables, incluidos los altavoces).

Finalmente, conecte un cable macho-hembra entre el cable inicial (para entrada analógica) y la resistencia (diagrama 5).

Paso 6: Paso 4: el boceto

Antes de ejecutar el boceto, deberá descargar Talkie de GitHub. Cuando se complete la descarga, deberá abrir la carpeta "going-digital-Talkie-7f57628". Abra la carpeta llamada "Talkie", vaya a la carpeta llamada "Ejemplos", luego la carpeta marcada "Vocab_US_TI99", luego abra "Vocab_US_TI99.ino". Esto abrirá la biblioteca donde puede ajustar las palabras que desea usar.

(Acerca de la biblioteca Talkie // Copyright 2011 Peter Knight // Este código se publica bajo la licencia GPLv2. // Las siguientes frases se derivan de las integradas en el complemento Texas Instruments TI99 / 4A Speech System de 1979. Una voz masculina profunda con un acento del sur de EE. UU.)

La biblioteca es demasiado grande para ejecutarse en Arduino, por lo que recomiendan solo activar las palabras que usará en su boceto. Para activar una palabra, elimine // antes de la palabra que desea activar (por ejemplo, uint8_t spAM ). Para desactivar, simplemente agregue // back antes de la palabra que no desea usar (ej. // uint8_t spANSWER ).

Aquí está la lista de palabras que necesitará activar para este boceto: Am, Black, Blue, Bottom, Come, Do, Green, Help, I, In, Is, K, Left, Me, O, Out, Play, Please, Rojo, Derecha, Lateral, Lo siento, Detener, Eso, Para, Arriba, Quiero, Bueno, Blanco, Amarillo, Tú, Tu.

Luego, agregue este boceto a su Arduino Editor. Usé la descarga de Arduino en lugar del editor web para este boceto debido a la descarga de la biblioteca de Talkie.

Hay tres funciones en este boceto (casa, color, modales), cada una con su propio conjunto de palabras de vocabulario. Para activar una función, simplemente borre los dos // antes del nombre de la función. No olvide desactivar las otras dos funciones agregando // antes de los nombres de las funciones. Hacer esto desactivará la función convirtiéndola en un comentario. Vea la imagen de arriba o vea cómo cambiar las funciones en el video de demostración al comienzo del instructivo.

El boceto utiliza un toque capacitivo, tratando las chinchetas como sensores. Tocar el sensor y el suelo permite que su cuerpo complete el circuito, haciendo que el dispositivo hable usando analogRead y voice.say.

Referencias:

Película sonora. (Dakota del Norte.). Obtenido de

Paso 7: Paso 5: Toques finales

Corté un agujero en el costado de la caja para el cable USB, conecté el cable al Arduino, luego pasé el cable restante a través del agujero, que se conectará a la computadora cuando esté listo para usar.

Adjunto las copias impresas de las lecciones de vocabulario cubiertas en el boceto. No dude en imprimirlos (en color si es posible) o crear los suyos propios. Recorta los círculos de cada página y luego coloca la hoja encima de la caja. Centre las chinchetas en cada orificio y luego, mientras mantiene la caja abierta, conecte los extremos hembra del cable a la chincheta correspondiente.

Modifique el boceto para la función que desea utilizar, coloque la hoja correspondiente en la caja alineándola con las chinchetas, conecte el cable USB a la computadora, cargue el boceto en su Arduino y ¡disfrute!