Big Mouth Billy Bass + Alexa

Over dit project

Materialen

Billy Bass in de operatiekamer van de Toronto Tool Library.

• Big Mouth Billy Bass*
• Echo Dot 2e generatie
• Arduino Uno
• Arduino Motor Driver Shield
• LM386-versterker 
• 3,5 mm audiokabel 
• Minstens 4x C-celbatterijen 

*Deze Billy Bass lijkt het dichtst bij de mijne, elke zou moeten werken, maar sommige kunnen slechts twee motoren bevatten 

Billy Bass demontage 

1. Billy Bass zou een aantal vrij voor de hand liggende schroeven aan de achterkant moeten hebben. Vertrouw op je instinct en draai die gewoon los (bewaar de schroeven) en trek de achterkant van de vis. Dit zou moeten openen om motoren aan de viskant te onthullen en een batterijpakket op de achterplaat.

2. Je ziet een PCB aan de binnenkant met alle draden eraan vast. Volg de draden die van de motoren komen en knip ze los van de Billy-printplaat, zodat u zoveel mogelijk draad overhoudt (er zou genoeg moeten zijn). Plak of markeer deze draden. Identificeer de draden die van de batterij komen en knip die ook los van de printplaat. Deze zullen later worden gebruikt om uw Arduino van stroom te voorzien via het Motor Shield.

3. (Optioneel) Identificeer de schakelaar die wordt gebruikt om de bewegingssensor voor de vis in en uit te schakelen. Knip de draden door en soldeer de positieve kabel van de accupool om in plaats daarvan door deze schakelaar te gaan, zodat hij kan worden gebruikt om Billy's stroom naar de motoren in en uit te schakelen. Dit is voor het gemak en niet strikt noodzakelijk.

4. Bevestig uw motorschild aan uw Arduino en sluit de positieve en negatieve draden van de motoren aan op de eerste drie motorpoorten op het motorschild (met het label M1, M2, M3). Sluit de positieve en negatieve draden van Billy's batterijpakket aan op de aansluitingen met het label EXT_PWR.

Motorafscherming met 3 motordraden bevestigd - twee aan de onderkant, één aan de bovenkant, samen met stroom van het batterijpakket aan de rechterkant met de zwarte en rode draden. De witte draad is aangesloten op de audioversterker die in het volgende gedeelte wordt beschreven.

De motoren besturen

Met alle draden aangesloten, kun je nu je eerste schets uploaden naar de Arduino en bevestigen dat de motoren werken zoals verwacht. Je moet eerst de Adafruit Motor Library installeren om je motor shield te bedienen door de instructies op hun site te volgen. Zodra dat is gebeurd, kunt u deze motordiagnose-schets uploaden naar uw Arduino, die achtereenvolgens M1, M2 en M3 moet aansturen.

Je moet bij deze stap blijven totdat je het hoofd, de mond en de staart kunt besturen met de motoren met dezelfde naam in de Arduino-schets. Dit is nodig wanneer we geavanceerdere acties toevoegen.

Als dit niet werkt, moet je misschien de hoofd-, mond- en staartvariabelen in de schets toewijzen aan een ander motornummer op basis van hoe je ze hebt aangesloten. Als de mond, staart of kop in de verkeerde richting lijkt te bewegen, kunt u bovendien de twee draden die aan het motorscherm zijn bevestigd, omkeren.

Echo Dot Teardown en audiodetectie  

1. Trek het rubber van de onderkant van uw Echo Dot (2e generatie), waardoor een doorzichtige kleeflaag zichtbaar wordt die u ook kunt verwijderen. Hierdoor worden vier torx-schroeven zichtbaar. Draai deze vier schroeven los en verwijder ze, en je stip zou in meerdere stukken uit elkaar moeten vallen.

We zijn geïnteresseerd in de twee printplaten. Wees voorzichtig met de lintkabel die de twee PCB's verbindt. Deze is voor mij ongeveer 20 keer losgekoppeld, dus misschien wil je deze meteen aan de viskoffer bevestigen (zie foto's aan het einde van dit bericht voor hoe ik de mijne heb bevestigd).

2. Knip je 3,5 mm audiokabel heel dicht bij de aansluiting door. Trek het rubber weg om de contacten aan de onderkant van de aansluiting te onthullen. Deze bevat een linker-, rechter- en massakabel (in de vorm van veel kleine losse draadjes). Soldeer een stuk draad aan zowel L als R (converteer het signaal naar mono) en draai de losse draden samen om een ​​aardingsdraad te vormen. Bekijk dit zeer nuttige bericht voor meer informatie over de audio-aansluiting. In dit stadium kunt u testen of de audio-uitgang nog steeds werkt met een draagbare luidspreker.

3. Sluit de signaaldraad (L en R mono) aan op de IN-pin op de LM386-versterkerkaart en verbind de aardingspin met de audiosignaalaarde. Leid draden van de Arduino 5V-uitgang / GND naar de VCC en 2e GND-pin van de versterker (kan ook Billy Bass-batterijpakket gebruiken voor VCC en GND). Bevestig nu de draden van de luidspreker van Billy Bass aan de versterker.

Op dit punt zou je de 3,5 mm audio-aansluiting op de Echo Dot moeten kunnen aansluiten en Alexa via de luidspreker kunnen horen. Als u geen muziek kunt horen, probeer dan de kleine schroef (potentiometer) op de versterker te draaien om de versterking te vergroten. Dit veroorzaakt echter ruis, dus probeer de versterking zo laag mogelijk te houden.

4. Met de 4 pinnen op de versterker naar beneden gericht, heb je de twee luidsprekerkabelaansluitingen aan de "bovenkant". Sluit een extra draad aan op de luidsprekeraansluiting linksboven en sluit deze aan op analoge pin 0 op uw Arduino. Voor testdoeleinden kan dit worden gedaan zonder dat het motorschild is bevestigd. Zodra het echter werkt, moet u dit solderen aan de motorafschermingsaansluiting gemarkeerd met A0 (eigenlijk heb ik per ongeluk A1 gebruikt - elke analoge pin is voldoende) .

Audio Diagnostische Arduino Schets

Als je bovenstaande stappen correct hebt gevolgd, zijn er twee tests om te bevestigen dat je op de goede weg bent. U moet ervoor zorgen dat deze twee controles werken voordat u doorgaat naar de volgende stap!

1. Als je muziek afspeelt van je Echo ("Alexa, play Slayer"), hoor je echt iets.

Als dit niet werkt, controleer dan of de stroom naar de versterker correct is ingesteld en controleer of de draden van de 3,5 mm audio goed zijn aangesloten.

2. Wanneer u deze diagnostische audioschets naar uw Arduino laadt en de seriële monitor (9600 baud) opent, ziet u een logbericht dat aangeeft of er muziek wordt afgespeeld of niet. Je kunt ook kijken naar de ingebouwde LED voor de Arduino die moet branden als er muziek wordt afgespeeld, en anders uit.

Als stap 2 niet werkt, probeer dan je analoge draad aan te sluiten op de andere aansluiting op de luidsprekerpoorten die van de versterker komen. Mogelijk moet u ook de "quietThreshold"-waarde in de schets aanpassen om correct te kalibreren voor het afspelen van geen geluid, hoewel we in de volgende stap het gemiddelde van deze waarde zullen nemen om het stabieler te maken.

Alles bij elkaar

Nadat we onafhankelijk hebben bepaald dat we alle motoren kunnen laten bewegen, en dat we muziek kunnen afspelen en meten vanaf de Arduino wanneer muziek speelt, hoeven we alleen de componenten te combineren.

Dit wordt eenvoudig gedaan door het versterkersignaal aan te sluiten op de A0-poort op het motorscherm en alle motoren aan te sluiten. Door deze schets te combineren met het lezen van het audiosignaal met wat meer geavanceerde motorbewegingen naar je Arduino, zou nu visanimaties moeten worden geactiveerd wanneer er muziek wordt afgespeeld.

Sluit je Echo aan op een voeding en sluit hem aan op de 3,5 mm audiokabel, en je zou moeten zien dat je vissen de persoonlijkheid van Alexa aannemen! We zitten nu in de thuiswedstrijd.

Nu rest alleen nog het bevestigen van de elektronische componenten in Billy's koffer en het weer sluiten. Ik heb de plastic spacer-lipjes op Billy Bass gebruikt om de Dot op zijn plaats te houden door de onderste PCB aan de behuizing te lijmen en een schroef door de bovenste PCB te bevestigen aan een van de bestaande schroefverhogers voor de behuizing die ik in tweeën heb gesneden. De versterker was op de achterplaat gelijmd (zo ver mogelijk van de luidspreker, omdat er een knettergeluid is als ze dicht bij elkaar staan), en de Arduino werd in de resterende ruimte warm gelijmd. Houd er rekening mee dat je dit misschien weer uit elkaar wilt halen, dus gebruik lange of afneembare draadverbindingen.

Ten slotte wil je waarschijnlijk wat gaten in Billy's plastic boren, zodat audio gemakkelijker naar de microfoon van de Echo Dot kan gaan. Ik sneed ook een gat in de zijkant van Billy's koffer, zodat ik twee USB-kabels uit het lichaam kon laten lopen. Een voor het programmeren van de Arduino als ik wilde blijven sleutelen, en de andere voor het voeden van de Echo Dot (met behulp van een draagbare USB-batterij). Ik denk dat als je een USB-kabel op de batterij van Billy hebt aangesloten, je de Echo-dot daar ook rechtstreeks van kunt voeden, maar mijn enige poging was niet succesvol. Ik zal deze pagina bijwerken als het me lukt om dat voor elkaar te krijgen.

Conclusies

Dus hier is nog een blogpost over hoe je van Billy Bass een slimme vis kunt maken. Door de Echo Dot te gebruiken in plaats van een Raspberry Pi, krijg je alle first party Alexa-mogelijkheden, zoals drop-in-bellen. Dat gezegd hebbende, je kunt niet zo intelligent zijn over wat voor soort geluiden Billy maakt. Het is misschien leuk om dit opnieuw te bekijken met Alexa in een Raspberry Pi, zodat ik een aantal verschillende animaties kan schrijven wanneer stem wordt gedetecteerd, of zelfs een andere laag audioverwerking kan toevoegen, zodat het klinkt alsof de vis onder water is. Maar dat moet ik laten voor een regenachtige dag.

Ik hoop dat je het leuk vond om te schrijven, en veel succes met hacken!