Fogmosás! 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Az 5 éves fiam nem szereti, ha sok 5 éves gyerek fogmosni …

Rájöttem, hogy a legnagyobb akadály tulajdonképpen nem a fogmosás, hanem az ezzel eltöltött idő.

Kísérletet végeztem a mobilom visszaszámlálásával, hogy nyomon követhesse az egyes fogcsoportokra fordított időt (bal alsó, jobb alsó, bal felső, jobb felső, elülső). Ebből a kísérletből azt tanultam, hogy sokkal könnyebbé teszi ezt a feladatot számára. Ezt követően valóban kérte, és panasz nélkül fogat mosott!

Ezért arra gondoltam: készítek egy kis visszaszámlálási művet, amelyet ő maga is használhat, hogy önállóbbá váljon, és remélhetőleg gyakrabban és körültekintőbben mosson fogat.

Tudom, hogy vannak más barkácsprojektek és kereskedelmi termékek, amelyek pontosan ezt teszik, de szerettem volna egy kicsit bütykölni és saját dizájnt létrehozni.

Íme a tervezés kritériumai:

• Lehetőleg kompakt
• 2 számjegyű számok és jelek megjelenítése
• Hangot adjon ki minden fogcsoport elején
• Újratölthető
• A lehető legegyszerűbben használható

Ebben az Ible -ban megmutatom, hogyan terveztem és hoztam létre.

Élvezd!

Kellékek

• 1 db Arduino pro mini
• 2 x 7 szegmenses kijelző
• 1 x nyomógomb
• 1 x autotranszformátor
• 1 x piezo hangjelző
• 2 x 470Ω ellenállás
• 1 x lítium-ion töltő/emlékeztető modul
• 1 x 17360 lítium-ion akkumulátor (a képen egy 18650-et és annak tartóját látja, de hogy kompaktabb legyen, később meggondoltam magam)
• egy perfboard
• néhány vezeték
• néhány kétoldalas habszalagot
• egy ház (csináltam egy fát, 3D nyomtatható)
• 4 x gumi láb
• valami CI ragasztó

Lépés: Forrasztja az alkatrészeket

Korábban létrehoztam a koncepció igazolását egy Arduino Uno -val és egy protoboarddal, hogy megírhassam a kódot, és eldönthessem, milyen összetevőket használjak. Nem osztom meg a folyamatnak ezt a részét, mert nagyon unalmas, és nem hozna sokat ennek az ibilisnek.

Vázlatok

A sémák a Tinkercad-ban érhetők el: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… nem teljes, mert egyes összetevők nem érhetők el a könyvtárban, és a kód nem futtatható, mert szükség van egy speciális könyvtárra. Ennek ellenére egészen pontosan mutatja az egyszerű áramkör mögött rejlő általános elképzelést.

A következő leírásokban soha nem mondom el, hogy milyen csap milyen szándékosan kapcsolódik. Azt hiszem, a tű hozzárendelése attól függ, hogy hogyan helyezi el az alkatrészeket. A következő lépésben az Arduino kód szerkesztésével könnyen megtalálhatja, hol állítsa be a tű hozzárendelését

Elrendezés

Először a parfümre fektettem, ahol azt akartam, hogy a 7 szegmens számjegye az Arduino helyzetéhez viszonyítson. Előfordul, hogy ez a parfüm nagyon praktikus: úgy tervezték, mint egy proto táblát, kényelmes csatlakozással, valamint kétoldalas nyomtatással. Ha az egyik oldalon a szegmenseket, a másikon az Arduino -t állítom be, akkor a legtöbb számjegyű csap illeszkedhet az I/O csapokhoz, és nagyon kompakt elrendezést kapok!

Ha van módja saját tábláinak nyomtatására (elkészítésére), akkor talán a legjobb az, ha saját maga tervez.

Számjegyek

Rájöttem, hogy a legegyszerűbb módja a két számjegyű számok és szimbólumok megjelenítésének, ha 7 szegmenses LED számjegyet használunk.

Hogyan működik a 7 szegmens számjegye az Arduino -val kapcsolatban?

A 7 szegmens számjegyének 10 csapja van: egy minden szegmenshez, egy a ponthoz/ponthoz, és kettő a közös anódhoz/katódhoz (később A/K) (belsőleg összekapcsolva). Annak érdekében, hogy csökkentse a szegmensek által az Arduino által használt csapok számát, az összes szegmens és pontcsap össze van kötve egy I/O tűvel, amely 8 használt I/O csapot tartalmaz. Ezután minden szegmens A/K érintkezőjének egyikét egy másik I/O tűhöz csatlakoztatja. Egy 2 szegmenses kijelző esetében ez 10 I/O érintkező használatát jelenti (7 szegmens + 1 pont + 2 számjegy x 1 A/K = 10).

Hogyan jeleníthet meg akkor minden számjegyen különböző dolgokat? A könyvtár, amely ezeket az I/O csapokat hajtja, kihasználja ezt az emberi szem retina perzisztenciájára. Bekapcsolja a kívánt számjegy A/K gombját, és kikapcsolja a többit, megfelelően beállítja a szegmenseket, majd gyorsan váltakozik a többi számjeggyel a saját A/K csapok segítségével. A szem nem "látja" a pislogást, mivel magas frekvencián van.

Forrasztás

Először a számjegyeket és a köztük lévő kapcsolatokat forrasztottam, majd a másik oldalon forrasztottam az Arduino -t. Észre fogja venni, hogy az Arduino forrasztása előtt fontos, hogy elvégezze az összes számjegy összekapcsolását, mert ez megakadályozza, hogy a helyére lépjen.

Válasszon megfelelő áramkorlátozó ellenállást

A kijelzőim adatlapja 8mA előremenő áramot és 1,7V előremenő feszültséget jelez. Mivel az általam használt Arduino 5V -al működik, 5 - 1,7 = 3,3 V -ot kell leadnom 8 mA -en. Az Ohm -törvény alkalmazása: r = 3,3 / 0,008 = 412,5Ω A legközelebbi ellenállásaim 330Ω és 470Ω. A biztonság kedvéért a 470Ω ellenállást választottam, hogy korlátozzam az áramot a kijelző minden diódáján. A kijelző fényereje fordítottan arányos az ellenállás értékével, ezért fontos, hogy minden számjegyhez ugyanazt az értéket használja.

Piezo hangjelző

Hogyan lehet egyszerűen hangot kiadni az Arduino segítségével, és ugyanakkor kompakt maradni? A legjobb módszer, amit találtam, az egyik ilyen vékony piezo zümmögő, amelyet például az ajtóriasztókban találunk.

Szükségünk van arra, hogy felerősítsük a zümmögő által kibocsátott hangot, mert ha közvetlenül az Arduino -hoz csatlakoztatjuk, akkor nehéz hallani belőle valamit. Ezt a két eszközzel erősítjük:

• egy autotranszformátorral, amely megemeli a feszültséget, minél magasabb, annál hangosabb lesz a piezo
• passzív akusztikus erősítővel, doboz alapvetően, mint egy gitár: ha például a piezo -t egy kartonhoz rögzíti, akkor azonnal hangosabb hangot fog észrevenni

Ugyanebben az ajtóriasztóban megtalálható egy autotranszformátor, ez egy kis henger, általában 3 csapszeggel. Az egyik érintkező az Arduino I/O csaphoz, a másik a piezo -hoz, az utolsó pedig az Arduino GND -hez és a másik piezo vezetékhez van csatlakoztatva. Nehéz megtudni, hogy melyik gombostű, ezért próbálja ki a különböző konfigurációkat, amíg meg nem hallja a piezo leghangosabb hangját.

Erő

Jogi nyilatkozat: Tudom, hogy rossz ötlet lehet forrasztani közvetlenül egy li-ion cellára, ne tegye, ha nem érzi jól magát.

Úgy döntöttem, hogy az áramkört kis li-ion cellával táplálom, ez azt jelenti, hogy egy modult kell használni annak védelmére, töltésére és a feszültség 5 V-ra való emelésére (a li-ion cellák általában 3,6 V körül termelnek). Ezt a modult egy olcsó energiabankból vettem, és leforrasztottam a nehézkes USB-A csatlakozót.

A modul jelzi, hogy a cellát hova kell csatlakoztatni. Ha az interneten keresem az USB-A csatlakozó dugóját, csatlakoztathatom a modul 5VCC vezetékét az arduino GND és VCC csapokhoz. Ha valaha úgy döntött, hogy az Arduino-t 5 V-nál nagyobb feszültséggel táplálja, akkor ezt a RAW-tűn keresztül kell táplálni, hogy hagyja, hogy a fedélzeti feszültségszabályozó csökkentse az ATMega által előírt 5 V-ra.

Mivel újratölthető áramforrásról van szó, szükségem volt arra, hogy megtudjam, mikor merül le. Ehhez a cella pozitív végét az Arduino analóg tűjéhez kötöttem. A beállítási folyamat során kiolvasom ezt a feszültséget, és olvasható módon alakítom át a töltöttségi szint értékeléséhez. Írtam egy lényeget a li-ion kapacitás képletről. Később elmagyarázom, hogyan jelenítsem meg.

Gomb

Szükségünk van egy módra a visszaszámlálás elindításához, és ehhez egy ki/be kapcsolókapcsoló rendben lett volna. Úgy döntöttem, hogy egy pillanatnyi nyomógombot használok a GND és a RESET csapok között. A teljes visszaszámlálási ciklus végén az Arduino mély alvó állapotba kerül, és fel lehet ébreszteni, ha kikapcsolja, majd bekapcsolja, vagy alacsonyra állítja a RESET gombot, ami kényelmes. Ezzel a nyomógombbal "bekapcsolhatom" a visszaszámlálást, és bármikor visszaállíthatom. Nem tudom megfordítani a visszaszámlálást, hogy mikor kezdődött, de szerintem nem nagy dolog.

2. lépés: Szerkessze és töltse fel a kódot

A mellékelt kódot megtalálja. SevSeg nevű könyvtárat használ, amelyet telepíthet az IDE könyvtárak kezelőjével, vagy letöltheti a https://github.com/DeanIsMe/SevSeg webhelyről.

A feltöltés előtt több módosítást is érdemes végrehajtani:

Visszaszámlálás

Minden fogcsoport esetében megjelenik egy visszaszámlálás. Minden csoportnál 20 másodpercre állítottam be. 5 csoport és néhány szünet áll rendelkezésre a szimbólumok megjelenítésére (lásd alább), így a fogmosással töltött teljes időnek körülbelül 2 percnek kell lennie. Hallottam, hogy ez az ajánlott időzítés.

Ha módosítani szeretné az időzítőt, nézze meg a 14. sort.

Rögzítési feladatok

• ha közös katódos kijelzőket használ, módosítsa a 84. sort "COMMON_CATHODE" -ra
• a szegmenscsapoknál módosítsa a 82. sort (jelenleg 4 -ről 11 -re állítva)
• az A/K csapoknál módosítsa a 80 -as sort (jelenleg 2 -re és 3 -ra állítva)
• a feszültségérzékelőnél cserélje ki a 23 érintkezővonalat (jelenleg A0 -ra van állítva)
• a zümmögő esetében módosítsa a 19 tűsort (jelenleg 12 -re van állítva)

Hangok

Néhány zenei hangot hozzávetőleges gyakorisággal határoztam meg a 36 -tól a 41 -es sorig, ha úgy érzed, hogy különböző hangokat akarsz játszani, akkor érdemes többet hozzáadni a listához.

2 különböző hangot fizet:

• egyfajta csipogás minden fogcsoport elején, 206. sor
• "parti" hang a legvégén (jutalomfajta), 201. sor

Megváltoztathatja ezeket a hangokat, a listák felváltva tartalmazzák a hangjegyeket és a hang időtartamát, légy kreatív!

Élénkség

Minden fogcsoport elején van egy kijelző, amely a kérdéses csoportot szimbolizálja. Az öt csoportszimbólum a 71. és 74. sor között van megadva. Ezt szerkesztheti, ha szeretné.

A sorozat legvégén ezek a szimbólumok váltakozva egyfajta animációt alkotnak.

Akkumulátor töltöttségi szint jelző

A sorozat legelején az akkumulátor töltöttségi szintjét "sáv" kijelző jelzi 3 másodpercig. Minden számjegy három vízszintes sávot jeleníthet meg. Ha mind a 6 sáv megjelenik, az azt jelenti, hogy az akkumulátor megtelt. A rudak felülről lefelé és balról jobbra nem világítanak, ha az akkumulátor töltöttségi szintje csökken. Ha szeretné, módosíthatja ezt, és megjeleníthet egy számot, amely az energia fennmaradó százalékát képviseli. A kód a 100. sorban található.

3. lépés: Hozzon létre egy házat

Az általam tervezett Sketchup modellt mellékelve találja.

Valószínűleg nem felel meg az Ön igényeinek, mivel szorosan függ az áramkör/alkatrészek tömörségétől és méretétől. Módosítsd, ahogy kell:)

Azt hiszem 3/16 "nyír rétegelt lemezt használtam, és egy 1/2" -os kerek tiplit a gombsapkához.

Észre fogja venni, hogy a doboz hátulja egy faragott rész, ahol a piezo zümmögőt rögzítik, itt végzem a passzív akusztikus erősítést.

4. lépés: Helyezze be az alkatrészeket a házba

Egy kétoldalas habszalagot használtam, hogy az akkumulátort, a töltőt/erősítő modult és a piezo zümmereket a helyükön tartsam. Egy részét távtartóként is használtam a parketta és a rétegelt lemez között, különben a kijelző nem túl szép módon kinyúlik.

Ragasztottam a nyomógombot CI ragasztóval, de ez nem volt elég ahhoz, hogy elviselje a nyomást működtetéskor, ezért kis átmérőjű tiplit használtam a helyén tartásához (lásd a képet).

CI ragasztóval is ragasztottam a piezo zümmereket a hátlapra, mielőtt becsuktam.

Javaslatom: tesztelje, hogy a szerelés során időnként minden működik, többször is újra kellett nyitnom és elkülönítenem néhány rövidzárlati területet!

Tegyen az aljába néhány gumi lábat, ez professzionális megjelenést kölcsönöz;)

5. lépés: Következtetés

Észreveheti, hogy a számjegyek fejjel lefelé vannak, ezt a hibát követtem el az alkatrészek elrendezése óta. Ezt a problémát úgy oldottam meg, hogy áthelyeztem a tüskés hozzárendelést, ez nem nagy dolog, mivel nem használom a pontot/pontot.

Egyébként ezt a projektet nagyon szórakoztató volt elkészíteni, és a gyerekem imádja!

Ne habozzon közzétenni észrevételeit és javaslatait!

Köszönöm, hogy elolvasta.