Big Mouth Billy Bass + Alexa

Outils et machines nécessaires

Fer à souder (générique)

À propos de ce projet

Matériaux

Billy Bass dans la salle d'opération de la bibliothèque d'outils de Toronto.

• Big Mouth Billy Bass*
• Echo Dot 2e génération
• Arduino Uno
• Bouclier de pilote de moteur Arduino
• Amplificateur LM386 
• Câble audio 3,5 mm 
• Au moins 4 piles C 

* Ce Billy Bass semble le plus proche du mien, tout devrait fonctionner mais certains peuvent ne contenir que deux moteurs 

Démontage de Billy Bass 

1. Billy Bass devrait avoir des vis assez évidentes à l'arrière. Faites confiance à votre instinct et dévissez-les simplement (en gardant les vis) et retirez le dos du poisson. Cela devrait s'ouvrir pour révéler les moteurs du côté du poisson et une batterie sur la plaque arrière.

2. Vous verrez un PCB à l'intérieur avec tous les fils attachés. Suivez les fils provenant des moteurs et coupez-les de la carte PCB Billy en vous laissant autant de fils que possible (il devrait y en avoir beaucoup). Collez ou marquez ces fils. Identifiez les fils provenant de la batterie et coupez également ceux qui sont libres du PCB. Ceux-ci seront utilisés plus tard pour alimenter votre Arduino via le Motor Shield.

3. (Facultatif) Identifiez l'interrupteur utilisé pour activer et désactiver le capteur de mouvement du poisson. Coupez ses fils et soudez le fil positif de la borne de la batterie pour passer à travers cet interrupteur à la place, ce qui lui permet d'être utilisé pour allumer et éteindre l'alimentation des moteurs de Billy. Ceci est pour plus de commodité et n'est pas strictement nécessaire.

4. Fixez le blindage de votre moteur à votre Arduino et connectez les fils positif et négatif des moteurs aux trois premiers ports du moteur du blindage du moteur (étiquetés M1, M2, M3). Connectez les fils positifs et négatifs de la batterie de Billy aux bornes étiquetées EXT_PWR.

Blindage du moteur avec 3 fils de moteur attachés - deux en bas, un en haut, ainsi que l'alimentation de la batterie sur le côté droit avec les fils noir et rouge. Le fil blanc est connecté à l'amplificateur audio décrit dans la section suivante.

Contrôler les moteurs

Avec tous les fils attachés, vous pouvez maintenant télécharger votre premier croquis sur l'Arduino et confirmer que les moteurs fonctionnent comme prévu. Vous devrez d'abord installer la bibliothèque de moteurs Adafruit pour contrôler votre bouclier moteur en suivant les instructions sur leur site. Une fois cela fait, vous pouvez télécharger cette esquisse de diagnostic moteur sur votre Arduino qui devrait piloter M1, M2 et M3 en séquence.

Vous devez rester sur cette étape jusqu'à ce que vous puissiez contrôler la tête, la bouche et la queue par les moteurs du même nom dans le croquis Arduino. Cela sera nécessaire lorsque nous ajouterons des actions plus sophistiquées.

Si cela ne fonctionne pas, vous devrez peut-être affecter les variables de tête, de bouche et de queue dans le croquis à un numéro de moteur différent en fonction de la façon dont vous les avez connectés. De plus, si la bouche, la queue ou la tête semblent se déplacer dans la mauvaise direction, vous pouvez inverser les deux fils attachés au blindage du moteur.

Echo Dot Teardown et détection audio  

1. Retirez le caoutchouc du bas de votre Echo Dot (2e génération), ce qui révélera une couche adhésive transparente que vous pourrez également décoller. Cela révélera quatre vis Torx. Dévissez et retirez ces quatre vis, et votre point devrait se séparer en plusieurs morceaux.

Nous sommes intéressés par les deux circuits imprimés. Soyez prudent avec le câble plat reliant les deux PCB. Cela m'a été débranché environ 20 fois, vous pouvez donc l'attacher immédiatement à l'étui à poisson (voir les photos vers la fin de cet article pour savoir comment j'ai attaché le mien).

2. Coupez votre câble audio 3,5 mm très près de la prise. Décollez le caoutchouc pour révéler les contacts à la base de la prise. Celui-ci contiendra un câble gauche, droit et de masse (sous la forme de nombreux petits fils lâches). Soudez une longueur de fil à L et R (en convertissant le signal en mono) et torsadez les fils lâches ensemble pour former un fil de terre. Pour plus d'informations sur la prise audio, consultez cet article très utile. À ce stade, vous pouvez tester que la sortie audio fonctionne toujours à l'aide d'un haut-parleur portable.

3. Connectez le fil de signal (L et R mono) à la broche IN de la carte d'amplificateur LM386 et connectez la broche de masse à la masse du signal audio. Faites passer les fils de la sortie / GND de l'Arduino 5V au VCC de l'amplificateur et à la 2e broche GND (peut également utiliser la batterie Billy Bass pour VCC et GND). Attachez maintenant les fils du haut-parleur de Billy Bass à l'amplificateur.

À ce stade, vous devriez pouvoir brancher la prise audio 3,5 mm dans l'Echo Dot et entendre Alexa via le haut-parleur. Si vous n'entendez pas de musique, essayez de tourner la petite vis (potentiomètre) de l'amplificateur pour augmenter le gain. Cela introduira cependant du bruit, alors essayez de garder le gain aussi bas que possible.

4. Avec les 4 broches de l'amplificateur orientées vers le bas, vous aurez les deux bornes de fil de haut-parleur en "haut". Attachez un fil supplémentaire à la borne du haut-parleur en haut à gauche et connectez-le à la broche analogique 0 de votre Arduino. À des fins de test, cela peut être fait sans le blindage du moteur attaché. Une fois que cela fonctionne cependant, vous devrez le souder à la connexion du blindage du moteur marquée A0 (en fait, j'ai accidentellement utilisé A1 - n'importe quelle broche analogique suffira) .

Esquisse de diagnostic audio Arduino

Si vous avez bien suivi les étapes ci-dessus, il existe deux tests pour confirmer que vous êtes sur la bonne voie. Vous devez vous assurer que ces deux vérifications fonctionnent avant de passer à l'étape suivante !

1. Lorsque vous jouez de la musique à partir de votre Echo ("Alexa, joue à Slayer"), vous entendez réellement quelque chose.

Si cela ne fonctionne pas, vérifiez que l'alimentation entrant dans l'amplificateur est correctement configurée et vérifiez que les fils de l'audio 3,5 mm sont correctement connectés.

2. Lorsque vous chargez cette esquisse de diagnostic audio sur votre Arduino et ouvrez le moniteur série (9600 bauds), vous pouvez voir un message de journal indiquant si la musique est en cours de lecture ou non. Vous pouvez également regarder la LED intégrée pour l'Arduino qui doit être allumée lorsque la musique est en cours de lecture, et s'éteindre dans le cas contraire.

Si l'étape 2 ne fonctionne pas, essayez de connecter votre fil analogique à l'autre borne des ports de haut-parleur provenant de l'amplificateur. Vous devrez peut-être également ajuster la valeur "quietThreshold" dans l'esquisse pour calibrer correctement l'absence de son, bien qu'à l'étape suivante, nous ferons la moyenne de cette valeur pour la rendre plus stable.

Tout mettre ensemble

Après avoir déterminé indépendamment que nous pouvons faire bouger tous les moteurs, et que nous pouvons jouer de la musique et mesurer à partir de l'Arduino lorsque la musique joue, il nous suffit de combiner les composants.

Cela se fait simplement en connectant le signal de l'amplificateur au port A0 sur le blindage du moteur et en branchant tous les moteurs. Pousser ce croquis combinant la lecture du signal audio avec des mouvements moteurs plus avancés vers votre Arduino devrait maintenant déclencher des animations de poisson à chaque fois que la musique est jouée.

Branchez votre Echo sur une alimentation et connectez-le au câble audio 3,5 mm, et vous devriez voir votre poisson prendre la personnalité d'Alexa ! Nous sommes dans la dernière ligne droite maintenant.

Il ne reste plus qu'à attacher les composants électroniques à l'intérieur du boîtier de Billy et à le refermer. J'ai utilisé les languettes d'espacement en plastique sur Billy Bass pour maintenir le Dot en place en collant le PCB inférieur au boîtier et en fixant une vis à travers le PCB supérieur à l'un des élévateurs à vis existants pour le boîtier que j'ai coupé en deux. L'amplificateur a été collé à la plaque de support (le plus loin possible du haut-parleur, car il y a un bruit de craquement lorsqu'ils sont rapprochés), et l'Arduino a été collé à chaud dans l'espace restant. Gardez à l'esprit que vous voudrez peut-être le démonter à nouveau, alors utilisez des connexions filaires longues ou détachables.

Enfin, vous voudrez probablement percer des trous dans le plastique de Billy pour que le son puisse voyager plus facilement vers le microphone de l'Echo Dot. J'ai également découpé un trou sur le côté du boîtier de Billy pour pouvoir faire sortir deux câbles USB du corps. Un pour programmer l'Arduino si je voulais continuer à bricoler, et l'autre pour alimenter l'Echo Dot (à l'aide d'une batterie USB portable). Je pense que si vous avez connecté un câble USB à la batterie de Billy, vous pouvez également alimenter le point Echo directement à partir de cela, mais ma seule tentative a échoué. Je mettrai à jour cette page si j'y parviens.

Conclusion

Voici donc un autre article de blog sur la façon de faire de Billy Bass un poisson intelligent. En utilisant l'Echo Dot au lieu d'un Raspberry Pi, vous bénéficiez de toutes les fonctionnalités Alexa de première partie, telles que les appels sans rendez-vous. Cela étant dit, vous ne pouvez pas être aussi intelligent sur le type de sons que Billy fait. Il pourrait être amusant de revoir cela avec Alexa dans un Raspberry Pi afin que je puisse écrire différentes animations lorsque la voix est détectée, ou même ajouter une autre couche de traitement audio pour que cela sonne comme si le poisson est sous l'eau. Mais je vais devoir laisser ça pour un jour de pluie.

J'espère que vous avez apprécié la rédaction, et bonne chance pour le piratage !

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