Big Mouth Billy Bass + Alexa

Tentang proyek ini

Bahan

Billy Bass di ruang operasi Perpustakaan Alat Toronto.

• Billy Bass Mulut Besar*
• Echo Dot Generasi ke-2
• Arduino Uno
• Perlindungan Pengemudi Motor Arduino
• Penguat LM386 
• Kabel Audio 3,5mm 
• Minimal 4x Baterai Sel C 

*Billy Bass ini sepertinya paling dekat dengan saya, semua bisa berfungsi tetapi beberapa mungkin hanya berisi dua motor 

Pembongkaran Billy Bass 

1. Billy Bass harus memiliki beberapa sekrup yang cukup jelas di bagian belakang. Percayai insting Anda dan buka saja (menyimpan sekrup), dan tarik bagian belakang ikan. Ini akan terbuka untuk memperlihatkan motor di sisi ikan, dan baterai di pelat belakang.

2. Anda akan melihat PCB di dalamnya dengan semua kabel terpasang. Lacak kabel yang berasal dari motor, dan potong bebas dari papan PCB Billy, biarkan kabel sebanyak yang Anda bisa (harus ada banyak). Rekatkan atau tandai kabel ini. Identifikasi kabel yang berasal dari baterai, dan potong juga kabel yang bebas dari PCB. Ini akan digunakan nanti untuk memberikan daya ke Arduino Anda melalui Motor Shield.

3. (Opsional) Identifikasi sakelar yang digunakan untuk mengaktifkan dan menonaktifkan sensor gerak untuk ikan. Potong kabelnya dan solder kabel positif dari terminal baterai untuk melewati sakelar ini, yang memungkinkannya digunakan untuk menghidupkan dan mematikan daya Billy ke motor. Ini untuk kenyamanan dan tidak sepenuhnya diperlukan.

4. Pasang pelindung motor Anda ke Arduino Anda, dan hubungkan kabel positif dan negatif dari motor ke tiga port motor pertama pada pelindung motor (berlabel M1, M2, M3). Hubungkan kabel positif dan negatif dari baterai Billy ke terminal berlabel EXT_PWR.

Pelindung motor dengan 3 kabel motor terpasang - dua di bawah, satu di atas, bersama dengan daya dari baterai di sisi kanan dengan kabel hitam dan merah. Kabel putih terhubung ke amplifier audio yang dijelaskan di bagian berikutnya.

Mengontrol Motor

Dengan semua kabel terpasang, sekarang Anda dapat mengunggah sketsa pertama Anda ke Arduino dan memastikan motor berfungsi seperti yang diharapkan. Pertama-tama Anda harus menginstal Perpustakaan Motor Adafruit untuk mengontrol pelindung motor Anda dengan mengikuti petunjuk di situs mereka. Setelah selesai, Anda dapat mengunggah sketsa Diagnostik Motor ini ke Arduino Anda yang seharusnya menggerakkan M1, M2, dan M3 secara berurutan.

Anda harus tetap pada langkah ini sampai Anda dapat mengontrol kepala, mulut, dan ekor dengan motor dengan nama yang sama di sketsa Arduino. Ini akan diperlukan saat kami menambahkan tindakan yang lebih canggih.

Jika ini tidak berhasil, Anda mungkin harus menetapkan variabel kepala, mulut, dan ekor dalam sketsa ke nomor motor yang berbeda berdasarkan cara Anda menghubungkannya. Selain itu jika mulut, ekor, atau kepala tampak bergerak ke arah yang salah, Anda dapat membalikkan kedua kabel yang terpasang pada pelindung motor.

Echo Dot Teardown dan Deteksi Audio  

1. Lepaskan karet dari bagian bawah Echo Dot (Generasi ke-2), yang akan memperlihatkan lapisan perekat bening yang juga dapat Anda kelupas. Ini akan mengungkapkan empat sekrup torx. Buka dan lepaskan keempat sekrup ini, dan titik Anda akan terbelah menjadi beberapa bagian.

Kami tertarik pada dua papan sirkuit. Hati-hati dengan kabel pita yang menghubungkan kedua PCB. Ini datang dicabut untuk saya sekitar 20 kali, jadi Anda mungkin ingin segera melampirkan ini ke kotak ikan (lihat foto di dekat akhir posting ini untuk bagaimana saya memasang milik saya).

2. Potong kabel audio 3.5mm Anda sangat dekat dengan jack. Lepaskan karet untuk membuka kontak di dasar dongkrak. Ini akan berisi kabel kiri, kanan, dan ground (dalam bentuk banyak kabel kecil yang longgar). Solder panjang kabel ke L dan R (mengubah sinyal menjadi mono), dan putar kabel yang longgar menjadi satu untuk membentuk kabel ground. Untuk info lebih lanjut tentang jack audio, periksa posting yang sangat membantu ini. Pada tahap ini Anda dapat menguji apakah output audio masih berfungsi menggunakan speaker portabel.

3. Hubungkan kabel sinyal (L dan R mono) ke pin IN pada amplifier board LM386, dan sambungkan pin ground ke ground sinyal audio. Jalankan kabel dari output Arduino 5V / GND ke VCC amplifier dan pin GND ke-2 (dapat juga menggunakan paket baterai Billy Bass untuk VCC dan GND). Sekarang pasang kabel dari speaker Billy Bass ke amplifier.

Pada titik ini Anda harus dapat mencolokkan jack audio 3.5mm ke Echo Dot, dan mendengar Alexa melalui speaker. Jika Anda tidak dapat mendengar musik, coba putar sekrup kecil (potensiometer) pada amplifier untuk meningkatkan penguatan. Namun, ini akan menimbulkan noise, jadi cobalah untuk menjaga penguatan serendah mungkin.

4. Dengan 4 pin pada amplifier yang berorientasi di bagian bawah, Anda akan memiliki dua terminal kabel speaker di "atas". Pasang kabel tambahan ke terminal speaker kiri atas, dan sambungkan ini ke pin Analog 0 pada Arduino Anda. Untuk tujuan pengujian ini dapat dilakukan tanpa pelindung motor terpasang. Namun, setelah berfungsi, Anda harus menyoldernya ke sambungan pelindung motor bertanda A0 (sebenarnya, saya tidak sengaja menggunakan A1 - pin analog apa pun sudah cukup) .

Sketsa Arduino Diagnostik Audio

Jika Anda telah mengikuti langkah-langkah di atas dengan benar, ada dua tes untuk memastikan Anda berada di jalur yang benar. Anda harus memastikan kedua pemeriksaan ini berfungsi sebelum melanjutkan ke langkah berikutnya!

1. Saat Anda memutar musik dari Echo ("Alexa, play Slayer"), Anda benar-benar mendengar sesuatu.

Jika ini tidak berhasil, periksa apakah daya yang masuk ke amplifier telah diatur dengan benar, dan periksa kabel Anda dari audio 3,5mm tersambung dengan benar.

2. Saat Anda memuat sketsa diagnostik audio ini ke Arduino Anda dan membuka Serial Monitor (9600 baud), Anda dapat melihat pesan log yang menunjukkan apakah musik sedang diputar atau tidak. Anda juga dapat menonton LED onboard untuk Arduino yang seharusnya menyala saat musik diputar, dan mati jika tidak.

Jika langkah 2 tidak berhasil, coba sambungkan kabel analog Anda ke terminal lain pada port speaker yang berasal dari amplifier. Anda mungkin juga perlu menyesuaikan nilai "quietThreshold" dalam sketsa untuk mengkalibrasi dengan benar agar tidak ada suara yang diputar, meskipun pada langkah berikutnya kami akan menghitung rata-rata nilai ini untuk membuatnya lebih stabil.

Menyatukan Semuanya

Setelah menentukan secara mandiri kita dapat membuat semua motor bergerak, dan bahwa kita dapat memutar musik dan mengukur dari Arduino saat musik diputar, kita hanya perlu menggabungkan komponen-komponennya.

Ini dilakukan hanya dengan menghubungkan sinyal amplifier ke port A0 pada pelindung motor, dan mencolokkan semua motor. Mendorong sketsa ini dengan menggabungkan pembacaan sinyal audio dengan beberapa gerakan motor yang lebih maju ke Arduino Anda sekarang akan memicu animasi ikan kapan pun musik diputar.

Colokkan Echo Anda ke catu daya dan sambungkan ke kabel audio 3.5mm, dan Anda akan melihat ikan Anda mengambil kepribadian Alexa! Kami berada di kandang sekarang.

Sekarang yang tersisa hanyalah memasang komponen elektronik di dalam kotak Billy dan menutupnya kembali. Saya menggunakan tab pengatur jarak plastik pada Billy Bass untuk menahan Dot di tempatnya dengan menempelkan PCB bawah ke kasing, dan memasang sekrup melalui PCB atas ke salah satu penambah sekrup yang ada untuk kasing yang saya potong menjadi dua. Amplifier direkatkan ke pelat belakang (sejauh mungkin dari speaker, karena ada suara berderak saat mereka berdekatan), dan Arduino direkatkan dengan lem panas di ruang yang tersisa. Ingatlah bahwa Anda mungkin ingin membongkarnya lagi, jadi gunakan sambungan kabel yang panjang atau dapat dilepas.

Terakhir, Anda mungkin ingin mengebor beberapa lubang di plastik Billy sehingga audio dapat lebih mudah mengalir ke mikrofon Echo Dot. Saya juga membuat lubang di sisi kotak Billy sehingga saya bisa mengeluarkan dua kabel USB dari bodinya. Satu untuk memprogram Arduino jika saya ingin terus mengotak-atik, dan yang lainnya untuk menyalakan Echo Dot (menggunakan paket baterai USB portabel). Saya pikir jika Anda menghubungkan kabel USB ke paket baterai di billy, Anda juga dapat menyalakan titik Echo langsung dari itu, tetapi satu upaya saya tidak berhasil. Saya akan memperbarui halaman ini jika saya berhasil menyelesaikannya.

Kesimpulan

Jadi di sini ada satu lagi posting blog tentang cara membuat Billy Bass menjadi ikan yang cerdas. Dengan menggunakan Echo Dot alih-alih Raspberry Pi, Anda mendapatkan semua kemampuan Alexa pihak pertama seperti panggilan masuk. Karena itu, Anda tidak bisa begitu cerdas tentang jenis suara yang dibuat Billy. Mungkin menyenangkan untuk meninjau kembali ini dengan Alexa di Raspberry Pi sehingga saya dapat menulis beberapa animasi berbeda ketika suara terdeteksi, atau bahkan menambahkan lapisan pemrosesan audio lain sehingga terdengar seperti ikan di bawah air. Tapi saya harus meninggalkan itu untuk hari hujan.

Semoga Anda menikmati penulisannya, dan semoga berhasil meretas!