"DISTSPEAK2" Ein sprechender Distanzmesser ( Speaking Distance Meter )

BTW: Below there is automatic translation into English made by GOOGLE, but nevertheless some human made translation would be appreciated very much.

Einleitung

Ein interessantes und auch in Verbindung mit verschiedenen anderen Projekten schon oft eingesetztes Bauteil ist das Distanzmessmodul "HC-SR04". Zu kleinem Preis und mit wenig Aufwand erlaubt es Entfernungsmessungen im Bereich von wenigen Zentimetern bis zu etwa 4 Metern. Nachdem die Ausgabe der Messergebnisse dabei bisher üblicherweise über LED-Ketten oder mithilfe einer Displayanzeige erfolgte, hatte ich die Idee, stattdessen eine Sprachausgabe zu realisieren. In einem ersten Projekt wurde hierzu ein Sprach-Shield von Adafruit verwendet. Dabei wurden die einzelnen benötigten Sprachsegmente als WAV-Files auf einer handelsüblichen Speicherkarte abgelegt und gesteuert von einem ARDUINO-Programm bedarfsweise abgerufen.

Anwendung

Eine klassische Anwendung ist der Einsatz als sprechende Einparkhilfe. Hierfür wurden die maximal gesprochene Distanz auf 1 Meter begrenzt und eine Auflösung der Messergebnisse in 5cm-Schritten vorgesehen. Daneben sind aber auch eine Vielzahl sonstiger Anwendungsmöglichkeiten denkbar. So ist z.B. die Ausgabe eines oder mehrerer vorabgespeicherter Sprachfiles bei Sensorannäherung denkbar. Bei ersten Versuchen wurde dabei z.B. die Hymne des Lieblings-Fussballvereins gestartet, sobald sich eine Person dem Sensor auf weniger als 80cm ( Wert kann im Programm nach Bedarf geändert werden ) näherte. Neben dieser Spaßanwendung gibt es sicherlich aber auch noch weitere Einsatzmöglichkeiten z.B. aus den Bereichen Handel, Werbung und Kunst oder auch für Alarmierungszwecke. Findige Elektroniker werden dabei auch kein Problem haben, das Programm entsprechend eigener Anforderungen anzupassen. 

Aktuelle Version

In einer neuen Version wurde das ursprünglich verwendete Adafruit-Sprachmodul durch einen kleinen MP3-Player-Baustein von DFRobot [1] ersetzt. Das grundsätzliche Prinzip der Sprachsegmentaufbereitung und -ausgabe wurde dabei aber beibehalten. Deutliche Vorteile ergeben sich jetzt aber durch den geringeren Anschaffungspreis und einen integrierten NF-Leistungsverstärker, der eine beachtliche Wiedergabelautstärke erlaubt.

Beigefügt ist das elektrische Schaltbild der realisierten Gesamtanordnung. Für den Musteraufbau wurde eine Lochrasterplatine benutzt. Als Prozessorboard diente ein Arduino "NANO" bzw. ein entsprechendes "China-Clone".

Die Wiedergabelautstärke kann derzeit über zwei Taster variiert werden. Voraussichtlich wird diese Anordnung aber noch durch ein 500 Ohm-Poti in der Lautsprecherzuleitung ersetzt.

Nachbau

Die zum Nachbau benötigten Dateien werden unter dem Namen: "distspeak2.zip" herunterladbar sein. Dazu gehören neben der zugehörigen ARDUINO-INO-Datei auch die in Verbindung mit dem Sprachmodul benötigten und in den entsprechenden IDE-Ordner zu kopierenden speziellen Library-Files.

Zur Kopie auf die in Verbindung mit dem Player-Modul zu verwendende Micro-SD-Speicherkarte steht ein Mustersatz der benötigten MP3-Sprachfiles ( in Englisch ) zur Verfügung. Abzulegen sind sie in einem unter dem Namen: "mp3" anzulegenden Unterordner. Selbstverständlich könnten könnten an dieser Stelle aber auch selbsterzeugte Files unter ggf. Benutzung anderer Sprachen verwendet werden.

[1] http://www.dfrobot.com/index.php?route=product/product&product_id=1121

NEU am 10. Juli 2014

Das ZIP-File beinhaltet das INO-File "Distspeak2", die zugehoerige Library "DFPlayer_Mini_MP3" und einen Satz der zum Kopieren auf die Micro-SD-Speicherkarte benutzbaren Muster-MP3-Files.

Das Programm "Alarmspeak" bewirkt das Sprechen eines bestimmten MP3-Files, wenn sich ein Objekt dem Sensor naeher als 80cm ( Wert kann geaendert werden ) und laenger als 3 Sekunden ( Wert kann ebenfalls geaendert werden ) naehert.  

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Automatic translation made by GOOGLE:

Introduction

An interesting and also in conjunction with various other projects have often employed component is the distance measuring module "HC-SR04". For a small price and with little effort allows distance measurements in the range from a few centimeters up to about 4 meters. After the output of the measurement results thus far usually took place over LED strings or using a display, I got the idea, instead, to realize a speech. In a first project for this one voice Shield from Adafruit was used. The required individual speech segments were placed and controlled by a ARDUINO program as WAV files on a commercially available memory card accessed as needed.

Application

A classic application is the use as speaking parking aid. For this purpose, the maximum distance spoken were limited to 1 meter and provided a resolution of the measurement results in 5cm increments. In addition, but also a variety of other applications are conceivable. Thus, the output of one or more pre-stored speech files with sensor approach is conceivable for example.In initial experiments it as the anthem of the favorite football club was started as soon as a person is the sensor to less than 80cm (can be changed in the program as needed) approached. In addition to this fun application, there is certainly but also other applications such as in the areas of trade, advertising and art, or for alerting purposes. Resourceful electronics are thereby also have no problem to adapt the program according to their own requirements.

Current Version

In a new version of the originally used Adafruit language module has been replaced by a small MP3 player block of DFRobot [1]. The basic principle of the segment of speech processing and output was while retaining. Significant advantages now but due to the lower purchase price and an integrated LF power amplifier, which allows a considerable playback volume.

Attached is the electrical diagram of the realized overall arrangement. For the pattern structure, a breadboard was used. As processor board served an Arduino "NANO" and a corresponding "China-clone".

The playback volume can currently be varied by two push buttons. Presumably, this arrangement is still replaced by a 500 ohm potentiometer in the speaker lead.

Replica

The files required for reproduction under the name: "distspeak2.zip" be downloadable. These include not only the associated ARDUINO-INO file also needed in conjunction with the voice module and copied into the appropriate IDE folder specific library files.

To copy material to be used in connection with the player module micro SD memory card is a sample set of the required MP3 voice files (in English) are available. They are in a store under the name: "mp3" to be created subfolders. Of course, could also be self-generated files could at this point but are used under possibly using other languages.

NEW on July 10th:

ZIP-File containing belonging INO-File "Distspeak2" as well as Library "DFPlayer_Mini_MP3" and a set of sample MP3 files for storing on Micro-SD-Card.

 File "Alarmspeak" is for speaking a certain MP3 file after an object is approaching the sensor with distance of less than 80cm ( Value can be modified ) and for more than 3 seconds ( Value also can be modified ).