Рот Билли Басс + Алекса

Необходимые инструменты и машины

Паяльник (общий)

Об этом проекте

Материалы

Билли Басс в операционной библиотеки Toronto Tool Library.

• Рот Билли Басс *
• Echo Dot 2-го поколения
• Arduino Uno
• Щиток драйвера двигателя Arduino
• Усилитель LM386
• Аудиокабель 3,5 мм.
• Как минимум 4 батарейки типа C

* Этот Билли Басс кажется мне наиболее близким, любой должен работать, но некоторые могут содержать только два двигателя

Билли Басс Teardown

1. У Билли Басса должно быть несколько довольно очевидных винтов на спине. Доверьтесь своему чутью и просто открутите их (экономя винты) и снимите спинку с рыбы. Он должен открыться, чтобы увидеть двигатели со стороны рыбы и аккумулятор на задней панели.

2. Внутри вы увидите печатную плату со всеми присоединенными проводами. Отследите провода, идущие от двигателей, и отсоедините их от платы Billy PCB, оставив себе как можно больше проводов (их должно быть много). Заклейте эти провода изолентой или пометьте их. Определите провода, идущие от аккумулятора, и также отрежьте их от печатной платы. Они будут использоваться позже для подачи питания на ваш Arduino через Motor Shield.

3. (Необязательно) Определите переключатель, используемый для включения и выключения датчика движения рыбы. Отрежьте его провода и припаяйте положительный вывод от клеммы батареи, чтобы вместо этого пропустить через этот переключатель, что позволит использовать его для включения и выключения питания двигателей Билли. Это сделано для удобства и не является строго необходимым.

4. Присоедините моторный щит к Arduino и подключите положительный и отрицательный провода от моторов к первым трем моторным портам на моторном щитке (помечены M1, M2, M3). Подключите положительный и отрицательный выводы аккумуляторной батареи Билли к клеммам, обозначенным EXT_PWR.

Щиток двигателя с 3 присоединенными проводами двигателя - два внизу, один вверху, а также питание от аккумуляторной батареи с правой стороны с черным и красным проводами. Белый провод подключается к аудиоусилителю, описанному в следующем разделе.

Управление двигателями

Со всеми подключенными проводами теперь вы можете загрузить свой первый эскиз в Arduino и убедиться, что двигатели работают должным образом. Сначала вам нужно установить Adafruit Motor Library для управления моторным щитом, следуя инструкциям на их сайте. Как только это будет сделано, вы можете загрузить этот скетч диагностики двигателя на свой Arduino, который должен последовательно управлять M1, M2 и M3.

Вы должны оставаться на этом шаге, пока не научитесь управлять головой, ртом и хвостом с помощью одноименных двигателей в скетче Arduino. Это понадобится, когда мы добавим более сложные действия.

Если это не работает, возможно, вам придется назначить переменные головы, рта и хвоста в скетче другому номеру двигателя в зависимости от того, как вы их соединили. Кроме того, если кажется, что рот, хвост или голова движутся в неправильном направлении, вы можете поменять местами два провода, прикрепленные к моторному щиту.

Удаление эхо-точек и обнаружение звука

1. Снимите резину с нижней части вашего Echo Dot (2-го поколения), после чего откроется прозрачный клеевой слой, который вы также можете снять. Это откроет четыре винта Torx. Отверните и выверните эти четыре винта, и ваша точка должна распасться на несколько частей.

Нас интересуют две печатные платы. Будьте осторожны с ленточным кабелем, соединяющим две печатные платы. Мне его отключали около 20 раз, так что вы можете сразу прикрепить его к футляру для рыбы (см. Фото в конце этого поста, чтобы узнать, как я прикрепил свой).

2. Обрежьте аудиокабель 3,5 мм вплотную к разъему. Снимите резину, чтобы открыть контакты в основании домкрата. Он будет содержать левый, правый и заземляющий кабель (в виде множества маленьких незакрепленных проводов). Припаяйте кусок провода к обоим L и R (преобразование сигнала в моно) и скрутите свободные провода вместе, чтобы сформировать провод заземления. Для получения дополнительной информации о аудиоразъеме ознакомьтесь с этим очень полезным постом. На этом этапе вы можете проверить, работает ли аудиовыход, используя портативный динамик.

3. Подключите сигнальный провод (левый и правый моно) к контакту IN на плате усилителя LM386 и подключите контакт заземления к заземлению аудиосигнала. Проложите провода от выхода Arduino 5V / GND к VCC и 2-му контакту GND усилителя (также можно использовать аккумуляторную батарею Billy Bass для VCC и GND). Теперь подсоедините провода от динамика Билли Басса к усилителю.

На этом этапе вы сможете подключить 3,5-мм аудиоразъем к Echo Dot и услышать звук Алекса через динамик. Если вы не слышите музыку, попробуйте повернуть небольшой винт (потенциометр) на усилителе, чтобы увеличить усиление. Однако это приведет к появлению шума, поэтому старайтесь поддерживать как можно меньшее усиление.

4. Расположив 4 контакта на усилителе снизу, вы получите две клеммы для проводов динамика «вверху». Подключите дополнительный провод к верхнему левому разъему динамика и подключите его к аналоговому выводу 0 на вашем Arduino. В целях тестирования это можно сделать без прикрепленного моторного щита. Однако, как только он заработает, вам придется припаять его к разъему моторного щита, обозначенному A0 (на самом деле, я случайно использовал A1 - подойдет любой аналоговый вывод) .

Эскиз Arduino для диагностики аудио

Если вы выполнили вышеуказанные шаги правильно, есть два теста, чтобы подтвердить, что вы на правильном пути. Вы должны убедиться, что эти две проверки работают, прежде чем переходить к следующему шагу!

1. Когда вы проигрываете музыку с вашего Echo («Alexa, play Slayer»), вы действительно что-то слышите.

Если это не работает, проверьте правильность настройки питания усилителя и проверьте правильность подключения проводов от аудиосистемы 3,5 мм.

2. Когда вы загружаете этот аудиодиагностический скетч в Arduino и открываете Serial Monitor (9600 бод), вы можете увидеть сообщение журнала, показывающее, играет музыка или нет. Вы также можете наблюдать за встроенным светодиодом Arduino, который должен светиться, когда играет музыка, и выключаться в противном случае.

Если шаг 2 не работает, попробуйте подключить аналоговый провод к другому разъему на портах динамиков, идущих от усилителя. Вам также может потребоваться отрегулировать значение «quietThreshold» в скетче, чтобы правильно откалибровать звук, но на следующем шаге мы усредним это значение, чтобы сделать его более стабильным.

Собираем все вместе

После независимого определения, что мы можем заставить все моторы двигаться, и что мы можем воспроизводить музыку и измерять с Arduino, когда музыка играет, нам просто нужно объединить компоненты.

Для этого просто подключите усилитель сигнала к порту A0 на моторном щите и подключите все моторы. Направление этого скетча, объединяющего считывание аудиосигнала с некоторыми более продвинутыми движениями мотора, на ваш Arduino, теперь должно запускать анимацию рыбы в любое время, когда играет музыка.

Подключите Echo к источнику питания и подключите его к аудиокабелю 3,5 мм, и вы увидите, как ваша рыба приобретает индивидуальность Alexa! Сейчас мы на финишной прямой.

Теперь все, что осталось, - это прикрепить электронные компоненты внутри кейса Билли и снова закрыть его. Я использовал пластиковые проставки на Billy Bass, чтобы удерживать точку на месте, приклеив нижнюю печатную плату к корпусу и прикрепив винт через верхнюю плату к одному из существующих переходников для винта для корпуса, который я разрезал пополам. Усилитель был приклеен к опорной пластине (как можно дальше от динамика, так как при их близком расположении слышен треск), а на оставшееся пространство было приклеено Arduino. Имейте в виду, что вы, возможно, захотите снова разобрать его, поэтому используйте длинные или съемные проводные соединения.

Наконец, вы, вероятно, захотите просверлить несколько отверстий в пластике Билли, чтобы звук мог легче передаваться к микрофону Echo Dot. Я также вырезал отверстие сбоку в корпусе Билли, чтобы можно было вывести два USB-кабеля из корпуса. Один для программирования Arduino, если я хочу продолжать возиться, а другой для питания Echo Dot (с использованием портативного аккумулятора USB). Я думаю, если вы подключили USB-кабель к аккумуляторной батарее на Билли, вы также могли бы напрямую питать точку Echo, но моя единственная попытка была неудачной. Я обновлю эту страницу, если мне это удастся.

Выводы

Итак, вот еще одно сообщение в блоге о том, как превратить Билли Басса в умную рыбу. Используя Echo Dot вместо Raspberry Pi, вы получаете все возможности Alexa от первого лица, такие как прямой вызов. При этом нельзя так хорошо разбираться в том, какие звуки издает Билли. Было бы интересно вернуться к этому с помощью Alexa в Raspberry Pi, чтобы я мог написать несколько разных анимаций при обнаружении голоса или даже добавить еще один уровень обработки звука, чтобы он звучал так, как будто рыба находится под водой. Но мне придется оставить это на черный день.

Надеюсь, вам понравилась эта статья, и удачи во взломе!

Код

Суть