【科技创新】“长征历史”智能宣讲机

admin

前 言       今年7月1日，是党的百年华诞。为此，我国举行了一系列庆祝活动。其中，开展时间最长的是党史学习教育活动，将贯穿全年。前一段时间，我制作了一个党史知识答题机（“同学，请听题”），很荣幸地被《爱上机器人》杂志录用。
        这次DF举办线上活动，又激起了我的创作欲望。在党史学习中，我印象最深的是红军长征的那段历史，也许是因为小时候就从课本上读到过那一个个催人泪下的故事——《飞夺泸定桥》、《金色的鱼钩》、《丰碑》、《一袋干粮》......
       于是，我开始着手制作一个关于长征历史的智能宣讲机。其间，遇到了不少困难和失败。更换了几次主控板，放弃了一些预设的功能......在坚持不懈的努力下，作品于7月1日完工了，算是我为党的百年华诞的献上的一份礼物吧！
        长征永远在路上！

功 能 介 绍（1）诗歌欣赏——按下对应按钮后，会播放《七律·长征》朗诵音频，上面的画卷会随之转动，展现一幅幅长征主题版画*。
*因时间及技术等因素，成品的画卷中只有3幅画，预设是10幅左右。预想的《七律·长征》书法作品也因为激光切割机加工尺寸不够而放弃。（2）长征概述——按下对应按钮后，会播放长征介绍音频，一颗颗LED灯会随之亮起，指示出红军长征的行进路线。
（3）了解事件——按下对应按钮后，会提示：请说出你想了解的事件；当识别到某个事件名称后，会亮起该事件发生的地点的指示灯（其他的灯会自动熄灭），并播放介绍该事件的音频。
材料清单材料清单

1x

DFRduino Uno R3

1x

IO扩展板

1x

语音识别模块

1x

串口MP3模块

3x

数字按钮模块

2x

360°舵机

1x

小音箱

其他材料（1）小滚动轴承 （2）油画布 （3）椴木板 （4）螺丝螺母 （5）合页  （6）小木棒

制 作 过 程
步骤1步骤1
硬件搭建

先将扩展板安装主控板上，然后将各个电子模块连接到扩展板上，连接图如图3所示。

语音识别模块——IIC专用引脚

WS2812灯带——引脚4

360°舵机——引脚8、9

数字按钮模块——引脚A1、A2、A3

串口MP3模块——引脚2、3

小音箱——串口MP3模块

步骤2步骤2
编写程序

1. 打开编程软件MIND+ v1.7.0，以“上传模式”运行，如下图所示

2. 分别加载主控板和各电子模块的扩展积木模块，如下图所示

3. 根据预设功能编写程序，完整程序下图所示（源程序见附件）

步骤3步骤3
结构设计、加工

1. 设计思路：
      考虑到手上的激光切割机加工范围为40cm*60cm，而预设的尺寸较大、内部构件较多，只能采取分体设计、分部分切割再组装的方式完成。
2.使用激光建模软件LaserMaker 进行结构及外型的图纸绘制

3.使用激光切割机进行加工

步骤4步骤4
组装

1.将电子模块安装到木板件的预设位置

2.将电子模块重新连接到主控板及扩展板上

3.将下面的盒体组装起来

4.安装滚动轴承，组装上面的部分盒体

5.拼装、制作画轴，并固定到面板上

6.拼装转轴，并固定在合适的位置

7.将画布固定在转轴上

8.装上上面盒体的背板，使用合页与下面的盒体连接在一起

成 品 图 赏

折叠状态

展开状态

上部特写

下部特写

灯全亮状态
代码

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/*!
 * MindPlus
 * uno
 *
 */
#include <SimpleList.h>
#include<DFRobot_ASR.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <DFRobot_NeoPixel.h>
#include <DFRobot_SerialMp3.h>
#include <DFRobot_Libraries.h>

// 动态变量
volatile float     mind_n_xzkz, mind_n_b, mind_n_order, mind_n_index, mind_n_a;
SimpleList<String> mind_l_DengHao;
// 函数声明
void DF_YiCiLiangDeng();
// 创建对象
DFRobot_SerialMp3 serialMp3;
SoftwareSerial    softSerialserialMp3(2, 3);
DFRobot_NeoPixel  neoPixel_4;
DFRobot_ASR       asr;
DFRobot_Servo360  servo360_8;
DFRobot_Servo360  servo360_9;


// 主程序开始
void setup() {
        asr.begin(LOOP,MIC);
        asr.addCommand("xiang jiang",2);
        asr.addCommand("zui yi",3);
        asr.addCommand("chi shui",4);
        asr.addCommand("jin sha",5);
        asr.addCommand("du he",6);
        asr.addCommand("lu ding",7);
        asr.addCommand("xue shan",8);
        asr.addCommand("mao gong",9);
        asr.addCommand("cao di",10);
        asr.addCommand("la zi kou",11);
        asr.addCommand("da hui shi",12);
        asr.start();
        servo360_8.attach(8);
        servo360_9.attach(9);
        mind_l_DengHao.push_back("57");
        mind_l_DengHao.push_back("49");
        mind_l_DengHao.push_back("40");
        mind_l_DengHao.push_back("33");
        mind_l_DengHao.push_back("37");
        mind_l_DengHao.push_back("26");
        mind_l_DengHao.push_back("24");
        mind_l_DengHao.push_back("21");
        mind_l_DengHao.push_back("18");
        mind_l_DengHao.push_back("16");
        mind_l_DengHao.push_back("12");
        mind_l_DengHao.push_back("8");
        mind_l_DengHao.push_back("1");
        serialMp3.begin(&softSerialserialMp3);
        serialMp3.volume(100);
        delay(1000);
        neoPixel_4.begin(4, 58);
        neoPixel_4.setBrightness(50);
        neoPixel_4.clear();
        mind_n_xzkz = 0;
        mind_n_b = 0;
}
void loop() {
        if (digitalRead(A1)) {
                while (!(!digitalRead(A1))) {}
                serialMp3.playList(1);
                if ((mind_n_b==0)) {
                        servo360_8.speed(10);
                        servo360_9.speed(80);
                        delay(13000);
                        servo360_8.speed(0);
                        servo360_9.speed(0);
                        mind_n_b = 1;
                }
                else {
                        servo360_8.speed(-80);
                        servo360_9.speed(-10);
                        delay(15000);
                        servo360_8.speed(0);
                        servo360_9.speed(0);
                        mind_n_b = 0;
                }
                delay(50000);
        }
        if (digitalRead(A2)) {
                while (!(!digitalRead(A2))) {}
                serialMp3.playList(2);
                DF_YiCiLiangDeng();
                delay(10000);
        }
        if (digitalRead(A3)) {
                while (!(!digitalRead(A3))) {}
                serialMp3.playList(3);
        }
        mind_n_order = (asr.read());
        mind_n_index = 1;
        for (int index = 0; index < mind_l_DengHao.size(); index++) {
                if ((mind_n_order==mind_n_index)) {
                        mind_n_a = (String(mind_l_DengHao[mind_n_index-1]).toInt());
                        neoPixel_4.clear();
                        neoPixel_4.setRangeColor(mind_n_a, mind_n_a, 0x0000FF);
                        serialMp3.playList((mind_n_order + 2));
                        delay(5000);
                }
                mind_n_index += 1;
        }
        mind_n_order = -1;
}


// 自定义函数
void DF_YiCiLiangDeng() {
        neoPixel_4.clear();
        delay(2000);
        mind_n_index = 1;
        for (int index = 0; index < mind_l_DengHao.size(); index++) {
                mind_n_a = (String(mind_l_DengHao[mind_n_index-1]).toInt());
                neoPixel_4.setRangeColor(mind_n_a, mind_n_a, 0x0000FF);
                delay(1000);
                mind_n_index += 1;
        }
}