अल्ट्रासोनिक बैटगोगल्स: 14 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

काश तुम बैट होते? इकोलोकेशन का अनुभव करना चाहते हैं? अपने कानों से "देखने" की कोशिश करना चाहते हैं? अपने पहले निर्देश के लिए, मैं आपको दिखाऊंगा कि कैसे एक Arduino माइक्रोकंट्रोलर क्लोन, Devantech अल्ट्रासोनिक सेंसर और वेल्डिंग गॉगल्स का उपयोग करके लगभग $ 60 या उससे कम के लिए अपने स्वयं के अल्ट्रासोनिक बैटगोगल्स का निर्माण करना है यदि आपके पास पहले से ही मानक इलेक्ट्रॉनिक्स घटक हैं। आप इलेक्ट्रॉनिक्स को भी छोड़ सकते हैं और अगली बैटमैन फिल्म में पहनने के लिए एक साधारण बैट-मास्क बना सकते हैं। उस स्थिति में, लागत केवल $15 होगी। ये चश्मे आपको अनुभव करने की अनुमति देते हैं कि बल्ले की तरह श्रवण संकेतों का उपयोग करना कैसा होता है और इकोलोकेशन के बारे में जानने के लिए विज्ञान केंद्र सेटिंग में बच्चों के लिए अभिप्रेत है। लक्ष्य जितना संभव हो उतना कम लागत रखना था, बातचीत के रूप को सामान्य या उसके शैक्षिक उद्देश्य से असंबंधित बनाने से बचने के लिए और यह सुनिश्चित करने के लिए कि डिवाइस का भौतिक रूप विषय वस्तु का प्रतीक है। इसके डिजाइन की अधिक गहन चर्चा के लिए, कृपया प्रोजेक्ट वेबपेज देखें। लागत और आकार कम रखने के लिए, एक Arduino क्लोन का उपयोग किया जाता है, लेकिन यह प्रोजेक्ट पूर्व-निर्मित Arduino माइक्रोकंट्रोलर के साथ ही काम करता है। ये चश्मे "के लिए बनाए गए थे" एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी में कला, मीडिया और इंजीनियरिंग कार्यक्रम में गतिशील उपयोगकर्ता-केंद्रित अनुसंधान और डिजाइन" पाठ्यक्रम।

चरण 1: आवश्यक सामग्री

-Arduino या तुलनीय माइक्रोकंट्रोलर* (यदि आपके पास पैसा है तो आप Arduino मिनी/नैनो खरीद सकते हैं या बोर्डुइनो का उपयोग कर सकते हैं, अन्यथा मैं आपको दिखाऊंगा कि इस प्रोजेक्ट के लिए एक छोटा और सस्ता Arduino क्लोन कैसे बनाया जाता है।)-वेल्डिंग गॉगल्स (मेरे हैं) "नीको" ब्रांड और ईबे पर आसानी से 3-10 डॉलर के लिए "फ्लिप अप वेल्डिंग गॉगल्स" के रूप में पाए जाते हैं, यह विशिष्ट प्रकार वास्तव में अच्छी तरह से काम करता है) -डेवांटेक एसआरएफ05 अल्ट्रासोनिक सेंसर (या अन्य तुलनीय सेंसर - हालांकि, एसआरएफ05 में एक बहुत है 4mA की कम बिजली की खपत और 3 सेमी से 4 मीटर तक का बढ़िया रिज़ॉल्यूशन, यह लगभग $ 30 है - कान बनाने के लिए कुछ (मैंने प्लास्टिक कोन का इस्तेमाल किया, यह भी देखें: "बेहतर बैट कॉस्ट्यूम कैसे बनाएं") - कुछ प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए संलग्नक-3/8" स्प्लिट सीम फ्लेक्सिबल ब्लैक कनवॉल्यूटेड टयूबिंग (कनेक्टिंग वायर्स को छिपाने के लिए) -पीजो बजर जो 5v-9v-मिश्रित तारों पर चल सकता है-प्लास्टी-डिप स्प्रे कैन (ब्लैक) माइक्रोकंट्रोलर इलेक्ट्रॉनिक्स (इन घटकों को छोड़ दिया जा सकता है) यदि पूर्व-निर्मित नियंत्रक का उपयोग कर रहे हैं) - Arduino ने Atmega8 या 168 DIP चिप को प्रोग्राम किया।- एक अतिरिक्त Arduin o बोर्ड या ArduinoMini USB प्रोग्रामर - छोटा पीसी बोर्ड (रेडियोशैक पर उपलब्ध) - 9V बैटरी कनेक्टर (रेडियोशैक पर उपलब्ध) - 7805 5v वोल्टेज रेगुलेटर- 16 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल (स्पार्कफुन पर उपलब्ध) - दो 22pF कैपेसिटर (स्पार्कफुन पर उपलब्ध) - 10 माइक्रोएफ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर - 1 माइक्रोएफ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर- 1k रोकनेवाला और 1 एलईडी (वैकल्पिक लेकिन अत्यधिक अनुशंसित) - 2N4401 ट्रांजिस्टर (वैकल्पिक) - महिला और पुरुष हेडर (वैकल्पिक) - 28 पिन डीआईपी सॉकेट या दो 14 पिन डीआईपी सॉकेट एस (वैकल्पिक) - छोटा प्रोटोटाइप के लिए ब्रेडबोर्ड (वैकल्पिक) इलेक्ट्रॉनिक्स घटक www.digikey.com या www.mouser.com से भी प्राप्त किए जा सकते हैं उपकरण और आपूर्ति जिनकी आपको आवश्यकता हो सकती है-सोल्डरिंग आयरन-हॉट ग्लू गन-ड्रेमेल-न्यूज पेपर-मास्किंग टेप-सैंडपेपर-वायर स्ट्रिपर्स आदि

चरण 2: कुछ कान डिजाइन करें

आप अपने कान बनाने के लिए अपनी कल्पना का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र हैं। कोई भी बैट-गॉगल एक जैसा नहीं होना चाहिए!मैंने प्लास्टिक कोन का उपयोग किया है जो भौतिक चिकित्सा के लिए उपयोग किया जाता है, जिसकी हमारी प्रयोगशाला में बड़ी आपूर्ति होती है। लेकिन यह ट्यूटोरियल बल्ले के कानों के लिए एक और अच्छा विकल्प देता है। मैंने पहले एक शार्प के साथ एक अंडाकार खींचा और इसे एक ड्रेमल के साथ काट दिया। मैंने कटऑफ पीस को कान के अंदर के लिए उपयोग करने के लिए सहेजा है।

चरण 3: कान काटें

मैंने शंकु के कटे हुए टुकड़ों को डरमेल के साथ ट्रिम किया, ताकि वे छोटे हों और बड़े शंकु के टुकड़ों के अंदर उन्हें गर्म कर दें। वे ठीक से फिट नहीं हुए लेकिन उन्हें हाथ से पकड़ने के बाद गर्म गोंद ने इसे काफी अच्छी तरह से पकड़ लिया। यदि आप अपने आप को कानों के नीचे पर्याप्त जगह छोड़ते हैं, तो आप आसानी से इलेक्ट्रॉनिक्स को कान के अंदर, एक कान नियंत्रक के लिए, और एक बैटरी के लिए एम्बेड कर सकते हैं। दुर्भाग्य से, मैंने पर्याप्त जगह नहीं छोड़ी और एक बाहरी बाड़े का उपयोग करना पड़ा। कृपया ध्यान रखें कि गर्म गोंद बंदूक का उपयोग करते समय खुद को न जलाएं !!! आप दुर्घटनावश प्लास्टिक कोन को आसानी से पिघला भी सकते हैं।

चरण 4: गॉगल्स तैयार करें

मैंने जो गॉगल्स खरीदे, वे बहुत ही गैर-बैटल जैसे चमकदार एक्वा रंग थे। गॉगल्स को अधिक चमकदार बनाने के लिए, लेंस को बाहर निकालें (पहले नाक का टुकड़ा निकालें), उन्हें रेत दें, और प्लास्टी डिप स्प्रे के साथ स्प्रे करें ताकि उन्हें एक अच्छा चमड़े का रबर बनावट मिल सके। छिड़काव से पहले, मैंने काले चश्मे के अंदरूनी हिस्से और त्वचा को छूने वाले हिस्सों को मास्किंग टेप से मास्क किया। मैंने नोज पीस पर भी कोई पेंट नहीं लगाया क्योंकि पेंट गॉगल मटेरियल के लचीलेपन को थोड़ा कम कर देता है और गॉगल्स को एक साथ पकड़ने के लिए नोज पीस जरूरी है। आप कानों को भी रेत और स्प्रे करना चाहेंगे। रेतीली प्लास्टिक की धूल आपके फेफड़ों और आंखों के लिए हानिकारक है, इसलिए कृपया इन चरणों के लिए एक मुखौटा और सुरक्षा चश्मा पहनें। मैंने एक समान बनावट प्राप्त करने के लिए कोट के बीच लगभग १०-१५ मिनट के साथ लगभग ३ कोट छिड़के। गीला होने पर, पेंट चमकदार दिखाई देता है, लेकिन यह एक मैट बनावट के लिए सूख जाता है।

चरण 5: इलेक्ट्रॉनिक्स इकट्ठा करें

यदि आप पहले से निर्मित Arduino माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करते हैं तो ये चरण वैकल्पिक हैं। हालाँकि, चूंकि आप केवल इसकी क्षमताओं की एक छोटी राशि का उपयोग कर रहे हैं, इसलिए यह एक Arduino का एक बेयरबोन संस्करण बनाने के लिए अधिक समझ में आता है जो कि पुन: पेश करने के लिए बहुत छोटा और सस्ता है। यह खंड किसी ऐसे व्यक्ति के लिए थोड़ा कठिन हो सकता है जिसके पास इलेक्ट्रॉनिक्स का अनुभव नहीं है, लेकिन किसी के लिए भी आसान होना चाहिए, जिसने एक साधारण इलेक्ट्रॉनिक्स किट को इकट्ठा किया हो। इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक "योजनाबद्ध" स्केच संलग्न है। योजनाबद्ध अत्यधिक डेविड ए मेलिस के Atmega8 स्टैंडअलोन योजनाबद्ध से लिया गया है। अगर कोई दिलचस्पी है तो मैं इस कदम के लिए एक समर्पित इंस्ट्रक्शनल बनाऊंगा। डिकूप्ड पावर सर्किट टॉम इगो की फिजिकल कंप्यूटिंग किताब से है। मैंने पीसी बोर्ड संस्करण (सेंसर/बजर कनेक्ट नहीं होने के साथ) के साथ-साथ संदर्भ के लिए ब्रेडबोर्ड पर बने प्रोटोटाइप संस्करण की तस्वीर शामिल की। ब्रेडबोर्ड संस्करण यह भी दिखाता है कि माइक्रोकंट्रोलर चिप के लिए Arduino बोर्ड को USB प्रोग्रामर के रूप में कैसे जोड़ा जाए। चूंकि मैंने चिप के लिए एक डीआईपी सॉकेट का उपयोग किया है, मैं चिप को हटा भी सकता हूं और इसे प्रोग्राम करने के लिए एक Arduino बोर्ड में डाल सकता हूं, लेकिन सभी पिनों को झुकाए बिना चिप को बाहर निकालना मुश्किल हो सकता है - इसलिए मैंने महिला को शामिल किया tx/rx के लिए हैडर पिन। भले ही बोर्ड बहुत तंग है, आप देख सकते हैं कि नियंत्रक के सभी पिनों में कनेक्ट करने के लिए एक सोल्डर पैड उपलब्ध है। चूंकि वे इस परियोजना के लिए आवश्यक नहीं हैं, इसलिए मैंने अप्रयुक्त पिनों में महिला हेडर को नहीं मिलाया, लेकिन अगर वे थे, तो आपके पास एक बहुत छोटे पैकेज में ऑन-बोर्ड यूएसबी को छोड़कर एक Arduino Diecimilia की पूरी क्षमताएं होंगी। बोर्ड की चौड़ाई डायसीमिलिया बोर्ड की लगभग आधी और लगभग उतनी ही लंबाई की होती है। (यहां एक समान सेटअप है।) बजर को पावर देने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग करना वैकल्पिक है, Arduino पिन से ही पर्याप्त करंट प्रदान कर सकता है। हालाँकि, ट्रांजिस्टर का उपयोग करने से आप बजर के अलावा अन्य ध्वनि बनाने वाले उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं यदि आपके पास एक है।

चरण 6: बजर और सेंसर तार तैयार करें

गॉगल्स से इलेक्ट्रॉनिक्स तक चलने के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर और बजर को लंबे तारों की आवश्यकता होती है। अल्ट्रासोनिक सेंसर को 4 तारों (5v, ग्राउंड, इको, ट्रिगर) की आवश्यकता होती है और बजर को दो तारों (कंट्रोलर, ग्राउंड से डिजिटल आउटपुट) की आवश्यकता होती है। कुछ योजना के साथ आप 5 तार रिबन केबल का उपयोग कर सकते हैं, यदि आपके पास एक है और बजर और सेंसर के बीच जमीनी कनेक्शन साझा करें। मेरे पास केवल 4 तार का रिबन था इसलिए मैंने इसका उपयोग अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए किया और बजर के लिए दो तार केबल का उपयोग किया। चूंकि बजर में दो कनेक्टर होते हैं, इसलिए मैंने महिला हेडर की एक पंक्ति को सही दूरी पर दो तारों में मिलाया, इस तरह यदि आवश्यक हो तो मैं आसानी से पीजो बजर को हटा सकता हूं। सेंसर में सोल्डर के लिए कुछ सोल्डर होल होते हैं, जिसके लिए आपको सिर पर जाना चाहिए और उपयोग करना चाहिए। सही पक्ष का उपयोग करना सुनिश्चित करें, दूसरी तरफ के छेद सेंसर की प्रोग्रामिंग के लिए हैं और काम नहीं करेंगे!

चरण 7: तारों को समाप्त करें

अगला मिलाप पुरुष हेडर तारों के दूसरे छोर पर पिन करता है। (ये माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ेंगे।)

चरण 8: कोड अपलोड करें

कोड अपलोड करने के लिए, पीसी बोर्ड पर 5v, ग्राउंड, TX, RX पिन को कुछ तारों का उपयोग करके हटाए गए Arduino बोर्ड के चिप पर उन्हीं पिनों से कनेक्ट करें। फिर पीसी बोर्ड पर रीसेट पिन को उस जगह से कनेक्ट करें जहां पिन 13 Arduino बोर्ड पर डीआईपी सॉकेट में जाएगा। यदि यह भ्रमित करने वाला है, तो कृपया उस छवि को देखें जिसे यह एक Arduino Mini को छोड़कर, दोहराता है। अगला बस Arduino संपादक में संलग्न कोड को चिपकाएं (या डाउनलोड करने के बाद Arduino में.pde फ़ाइल को ब्राउज़ करें और खोलें) और उपयुक्त सीरियल पोर्ट और Arduino चिप का चयन करें जिसका आप उपयोग कर रहे हैं और अपलोड बटन दबाएं। कोड बीप बजाकर काम करता है और फिर सेंसर द्वारा मापी गई दूरी के आधार पर अंतर-बीप अंतराल को अलग करना। इसलिए, यदि आप किसी वस्तु के करीब हैं, तो इंटर-बीप अंतराल कम हो जाता है और बीप तेज हो जाती है। यदि आप किसी वस्तु से बहुत दूर हैं, तो इंटर-बीप अंतराल बढ़ जाता है इसलिए ब्लीप्स अधिक धीरे-धीरे होते हैं। नियंत्रक हर 60ms दूरी की जांच करता है, इसलिए अंतर-बीप अंतराल गतिशील रूप से बदलता है। वर्तमान में इसे बढ़ाया गया है इसलिए 1 इंच इंटर-बीप अंतराल में 10ms का अंतर बनाता है। इससे नज़दीकी दूरियों के लिए चश्मे बेहतर काम करते हैं, लेकिन आगे की दूरियों के लिए बेहतर काम करने के लिए इन्हें बढ़ाया जा सकता है। मैंने एक घातीय स्केलिंग की कोशिश की जिसने सीमा को करीब दूरी पर बढ़ाया (fscale का उपयोग करके लेकिन यह कोड के टन के बदले प्रतिक्रिया को ज्यादा नहीं बदलता था, इसलिए मैंने इसे खत्म कर दिया।) चूंकि दूरी को पढ़ने में लगने वाला समय निर्भर करता है वस्तु की दूरी को महसूस किया जा रहा है (सेंसर 30ms तक दालों को लौटाता है) कोड रीडिंग प्राप्त करने में लगने वाले समय को मापता है और उस राशि से देरी के समय की भरपाई करता है। कोड पर हर पंक्ति पर टिप्पणी की जाती है और (उम्मीद है) स्वयं -व्याख्यात्मक।

चरण 9: इलेक्ट्रॉनिक्स को एक बाड़े में रखें

घुमावदार टयूबिंग को काटें ताकि यह चश्मे से लेकर किसी के हाथ या जेब तक की सही लंबाई हो। स्प्लिट सीम कन्फ्यूज्ड ट्यूबिंग के अंदर अल्ट्रासोनिक सेंसर और पीजो बजर से जुड़ने वाले तारों को लगाएं। अपने बाड़े में एक छेद ड्रिल करें जो कि घुमावदार टयूबिंग में फिट हो सके। मैंने एक परीक्षण और त्रुटि दृष्टिकोण का उपयोग करके एक छोटे आकार से शुरू किया और व्यास को तब तक बढ़ाया जब तक कि टयूबिंग ठीक से फिट न हो जाए। छेद के माध्यम से तारों को चलाएं और फिर घुमावदार टयूबिंग में निचोड़ें। मेरे केबल थोड़े लंबे हैं इसलिए मुझे फिट होने के लिए उन्हें चारों ओर मोड़ना पड़ा। कुछ वेल्क्रो सर्किट बोर्ड को बाड़े में रखते हैं।

चरण 10: तारों को कनेक्ट करें

अब आप अपने तारों के सिरों पर पुरुष हेडर पिन का उपयोग कर सकते हैं और पीसी बोर्ड पर उपयुक्त पिन से कनेक्ट कर सकते हैं (योजनाबद्ध का उपयोग करें!) यदि आप अपने स्वयं के Arduino का उपयोग कर रहे हैं, तो बस उसी पिन मैपिंग का उपयोग करें जैसा कि योजनाबद्ध में है।

चरण 11: संलग्नक बंद करें

इस बाड़े में इसे बंद रखने के लिए पेंच थे लेकिन अन्य बाड़े (अल्टोइड्स टिन?) बस बंद हो सकते थे। चूंकि मुझे यकीन नहीं था कि यह काम कर रहा है, इसलिए मैंने इसे अभी के लिए बंद रखने के लिए टेप का इस्तेमाल किया।

चरण 12: कान संलग्न करें

कानों को जोड़ने के लिए हमें पहले कानों में ड्रेमेल के साथ दो लंबवत स्लॉट लगाने होंगे ताकि पट्टा गुजर सके।

चरण 13: कान जोड़ना जारी रखा

कानों के माध्यम से पट्टियों को चलाने के बाद, मैंने कानों को काले चश्मे से चिपकाने के लिए वेल्क्रो का उपयोग किया। यह कुछ हद तक अस्थिर था, लेकिन उन्हें सही तरीके से इंगित करने के लिए अत्यधिक समायोज्य था। उन्हें चिपकाना अधिक स्थायी होता, लेकिन वेल्क्रो कई डेमो से बच गया है। अल्ट्रासोनिक सेंसर किसी भी तरह से काले चश्मे की फ्लिप अप क्षमता के लिए लॉकिंग तंत्र पर लगाए जाने के लिए एकदम फिट था। आपको जगह बनाने के लिए प्लास्टिक लेंस के टुकड़े से रबर गॉगल फ्रेम को ऊपर से थोड़ा ऊपर खींचना होगा, फिर सेंसर ठीक से फिट हो जाता है। सेंसर कभी-कभी पॉप आउट हो जाता है, इसलिए थोड़ा गोंद इसे अच्छे के लिए ठीक कर सकता है। दुर्भाग्य से लगाव की यह विधि लेंस को अब और ऊपर फ्लिप करना असंभव बना देती है।

चरण 14: इकोलोकेशन का अनुभव करें

एक बैटरी में प्लग करें और अपनी जेब में संलग्नक रखें और एक्सप्लोर करें! आप अपनी दृष्टि की रेखा में वस्तुओं के जितने करीब पहुंचते हैं, उतनी ही तेजी से बीप करता है, जितना अधिक आप प्राप्त करते हैं, उतनी ही धीमी बीप होती है। कृपया इन्हें खतरनाक वातावरण या यातायात में न पहनें! ये चश्मे केवल शैक्षिक उद्देश्यों के लिए हैं और नियंत्रित वातावरण के लिए हैं क्योंकि इनका उद्देश्य आपकी परिधीय दृष्टि और नियमित दृष्टि को अवरुद्ध करना है, इसलिए आप श्रवण संकेतों पर अधिक निर्भर हैं। मैं इन चश्मे को पहनने के परिणामस्वरूप किसी भी चोट के लिए ज़िम्मेदार नहीं हूँ! धन्यवाद!चूंकि यह Arduino पर आधारित है, आप इन्हें कंप्यूटर के साथ वायरलेस तरीके से इंटरफेस करने के लिए आसानी से Zigbee या blueSMIRF मॉड्यूल जोड़ सकते हैं। भविष्य का काम संवेदनशीलता को समायोजित करने और चालू/बंद स्विच जोड़ने के लिए एक डायल जोड़ना हो सकता है।

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