Operite zube!: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Moj sin od 5 godina ne voli, isto toliko djece od 5 godina, pere zube …

Otkrio sam da najveća prepreka zapravo nije čin pranja zubi po sebi, već vrijeme provedeno na tome.

Napravio sam eksperiment s odbrojavanjem mobitela kako bih mu omogućio da prati vrijeme koje provodi na svakoj grupi zuba (donji lijevi, donji desni, gornji lijevi, gornji desni, prednji). Ono što sam naučio iz ovog eksperimenta je da mu ovaj zadatak uvelike olakšava. Nakon toga je to zapravo zatražio i oprao zube bez ikakvih pritužbi!

Pa sam pomislio: Napravit ću mali artefakt za odbrojavanje koji bi mogao sam upotrijebiti da se osamostali i nadam se da će češće i s više pažnje prati zube.

Znam da postoje neki drugi DIY projekti i komercijalni proizvodi koji rade upravo to, ali htio sam se malo pozabaviti i stvoriti vlastiti dizajn.

Evo kriterija za moj dizajn:

• Što je moguće kompaktnije
• Prikažite dvoznamenkaste brojeve i znakove
• Emitirajte zvuk na početku svake skupine zuba
• Punjivo
• Što je moguće jednostavnije korištenje

U ovom Ibleu pokazat ću vam kako sam ga dizajnirao i stvorio.

Uživati!

Pribor

• 1 x Arduino pro mini
• Prikaz 2 x 7 segmenata
• 1 x tipkalo
• 1 x autotransformator
• 1 x piezo zujalica
• 2 x 470Ω otpornika
• 1 x litij-ionski punjač/modul za pojačavanje
• 1 x 17360 litij-ionska baterija (na slici ćete vidjeti 18650 i držač, ali kako bih bio kompaktniji, kasnije sam se predomislio)
• perfboard
• neke žice
• neka dvostrana pjenasta traka
• kućište (napravio sam drveno, moglo bi se 3D printati)
• 4 x gumene noge
• malo CI ljepila

Korak 1: Lemite komponente

Prethodno sam stvorio dokaz koncepta s Arduino Uno i protoborom kako bih mogao napisati kôd i odlučiti koje komponente koristiti. Neću dijeliti taj dio procesa jer je jako dosadan i ne bi donio mnogo toga.

Sheme

Sheme su dostupne u Tinkercadu: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… nisu potpune jer neke komponente nisu dostupne u knjižnici i kôd se ne može pokrenuti jer treba određenu knjižnicu. Ipak, prilično točno prikazuje cjelokupnu ideju iza jednostavnih sklopova.

U sljedećim opisima nikad ne navodim koji je pin namjerno povezan. Mislim da će dodjela pinova ovisiti o tome kako rasporedite svoje komponente. U sljedećem koraku lako ćete pronaći gdje postaviti dodjelu pina uređivanjem Arduino koda

Raspored

Prvo sam položio na ploču gdje sam želio da znamenke od 7 segmenata budu u vezi s položajem Arduina. Događa se da je upravo ova perfboard ploča vrlo zgodna: dizajnirana je prilično poput proto ploče s prikladnim vezama i obostrano je ispisana. Ako postavim segmente s jedne strane, a Arduino s druge, mogu imati većinu znamenki koje se podudaraju s U/I pinovima i dobit ću vrlo kompaktan izgled!

Ako imate način (napraviti) ispis vlastitih ploča, onda je možda najbolje da sami dizajnirate.

Znamenke

Otkrio sam da je najjednostavniji način prikaza dvoznamenkastih brojeva i simbola upotrebom 7-segmentnih LED znamenki.

Kako znamenke od 7 segmenata rade u odnosu na Arduino

Znamenka od 7 segmenata ima 10 pinova: jedan za svaki segment, jedan za točku/točku i dva za zajedničku anodu/katodu (kasnije nazvanu A/K) (interno povezani zajedno). Kako bi se smanjio broj pinova koje segmenti koriste s Arduinom, svi segmenti i točkići spojeni su zajedno i na U/I pin, što zbroji 8 I/O pinova. Zatim je jedan od A/K pina svakog segmenta spojen na drugi I/O pin. U slučaju prikaza 2 segmenta, ovo zbraja 10 I/O pinova (7 segmenata + 1 točka + 2 znamenke x 1 A/K = 10).

Kako onda može prikazati različite stvari na svakoj znamenci? Knjižnica koja pokreće te I/O pinove koristi se na retinalnoj postojanosti ljudskog oka. Uključuje A/K pin željene znamenke i isključuje sve ostale, ispravno postavljajući segmente, a zatim se brzo izmjenjujući s drugim znamenkama koristeći vlastite A/K pinove. Oko neće "vidjeti" treptaj jer je na velikoj frekvenciji.

Lemljenje

Prvo sam lemio znamenke i veze između njih, a zatim sam lemio Arduino na drugoj strani. Primijetit ćete da je važno izvršiti sve međusobne veze znamenki prije lemljenja Arduina jer će vam spriječiti pristup stražnjoj strani znamenki jednom na mjestu.

Odaberite odgovarajući otpor koji ograničava struju

Tehnički list za moje zaslone prikazuje prednju struju od 8 mA i napon od 1,7 V. Budući da Arduino koji koristim radi s 5V, moram spustiti 5 - 1.7 = 3.3V na 8mA. Primjenom Ohmovog zakona: r = 3,3 / 0,008 = 412,5Ω Najbliži otpornici koje imam su 330Ω i 470Ω. Kako bih bio siguran, odabrao sam otpornik od 470Ω kako bi ograničio struju kroz svaku diodu zaslona. Svjetlina zaslona obrnuto je proporcionalna vrijednosti tog otpornika pa je važno koristiti istu vrijednost za svaku znamenku.

Piezo zujalica

Kako jednostavno emitirati zvuk s Arduinom, a istovremeno ga zadržati kompaktnim? Najbolji način koji sam otkrio je korištenje jednog od onih tankih piezo zvučnika koji se mogu pronaći na primjer u alarmima za vrata.

Potreban nam je način za pojačavanje zvuka koji emitira taj zvučni signal, jer ako ga spojimo izravno na Arduino, teško je čuti bilo što od njega. Pojačat ćemo ga na ova dva načina:

• s autotransformatorom koji će povisiti napon, to će biti viši to će piezo biti jači
• s pasivnim akustičnim pojačalom, u osnovi kutija, poput gitare: ako piezo pričvrstite na karton, odmah ćete primijetiti glasniji zvuk

Autotransformator se može pronaći u tim istim alarmima za vrata, to je mali cilindar s obično 3 igle. Jedan pin ide na Arduino I/O pin, jedan na piezo i zadnji je spojen i na Arduino GND i na drugu piezo žicu. Teško je znati koji je pin koji pa pokušajte s različitim konfiguracijama dok ne čujete najglasniji zvuk koji izlazi iz pieza.

Vlast

Odricanje od odgovornosti: Znam da može biti loša ideja lemiti izravno na li-ionsku ćeliju, nemojte to činiti ako vam to nije ugodno.

Odlučio sam napajati krug malom litij-ionskom ćelijom, što podrazumijeva upotrebu modula za njegovu zaštitu, punjenje i povećanje napona na 5 V (li-ionske ćelije obično proizvode oko 3,6 V). Uzeo sam taj modul iz jeftine banke napajanja i raspakirao glomazni USB-A konektor.

Modul pokazuje gdje ćeliju treba spojiti. Tražeći na mreži ispis ženskog USB-A konektora mogao bih spojiti 5VCC žice iz modula na arduino GND i VCC pinove. Ako ste ikada odlučili napajati Arduino s više od 5 V, htjet ćete to napajati preko RAW pina kako biste mogli dopustiti da ga regulator napona na ploči spusti na 5 V koje zahtijeva ATMega.

Budući da se radi o punjivom izvoru napajanja, trebao mi je način da znam kada se prazni. U tu svrhu spojio sam pozitivni kraj ćelije na analogni pin Arduina. Tijekom sekvence postavljanja očitat ću taj napon i pretvoriti ga u čitljiv način za procjenu razine napunjenosti. Napisao sam suštinu o formuli kapaciteta li-iona. Kasnije ću objasniti kako to prikazujem.

Dugme

Potreban nam je način za početak odbrojavanja i za to bi prekidač za uključivanje/isključivanje bio u redu. Odlučio sam upotrijebiti trenutni gumb povezan između GND i RESET pinova. Na kraju cijelog ciklusa odbrojavanja, Arduino prelazi u stanje dubokog sna i može se probuditi bilo isključivanjem, a zatim uključivanjem, ili postavljanjem PIN-a za resetiranje na nisko, što je prikladno. Taj gumb mi dopušta da "uključim" odbrojavanje i da ga resetiram kad god poželim. Ne mogu okrenuti odbrojavanje kada je započelo, ali mislim da to nije velika stvar.

Korak 2: Uredite i prenesite kôd

U prilogu ćete pronaći kôd. Koristi biblioteku pod nazivom SevSeg koju možete instalirati pomoću upravitelja knjižnica IDE -a ili preuzeti na

Postoji nekoliko promjena koje biste mogli unijeti prije učitavanja:

Odbrojavanje

Za svaku skupinu zuba prikazuje se odbrojavanje. Postavio sam na 20 sekundi za svaku grupu. Postoji 5 grupa i nekoliko pauza za prikaz simbola između njih (vidi dolje) pa bi ukupno vrijeme utrošeno na pranje zubi trebalo biti oko 2 minute. Čuo sam da je ovo preporučeno vrijeme.

Ako želite izmijeniti mjerač vremena, pogledajte redak 14.

Dodjeljivanje pribadača

• ako koristite zaslone s običnom katodom, promijenite redak 84 u "COMMON_CATHODE"
• za pinove segmenata promijenite liniju 82 (trenutno postavljeno na 4 do 11)
• za A/K pinove promijenite liniju 80 (trenutno postavljena na 2 i 3)
• za osjetnik napona promijenite pin pin 23 (trenutno postavljeno na A0)
• za zvučni signal, promijenite pin pin 19 (trenutno postavljen na 12)

Zvuči

Definirao sam neke glazbene note s njihovom približnom frekvencijom od retka 36 do 41, ako smatrate da želite svirati različite tonove, možda biste htjeli dodati još tom popisu.

Plaća se 2 različita tona:

• vrsta cvrkuta na početku svake skupine zuba, redak 206
• "party" ton na samom kraju (vrsta nagrade), redak 201

Možete promijeniti te tonove, popisi sadrže izmjenu glazbene note i trajanje note, budite kreativni!

Animacija

Na početku svake skupine zuba nalazi se zaslon koji simbolizira dotičnu skupinu. Simboli pet grupa definirani su od retka 71 do 74. Ovo možete urediti ako želite.

Na samom kraju niza ti se simboli izmjenjuju kako bi stvorili neku vrstu animacije.

Indikator napunjenosti baterije

Na samom početku slijeda, razina baterije je označena kao "bar" prikaz koji se prikazuje tijekom 3 sekunde. Svaka znamenka može prikazati tri vodoravne trake. Kada se prikaže svih 6 traka, to znači da je baterija puna. Šipke neće svijetliti odozgo prema dolje i slijeva nadesno sa smanjenjem razine baterije. To možete promijeniti i prikazati broj koji predstavlja preostali postotak energije ako želite, kôd se nalazi u retku 100.

Korak 3: Izradite kućište

U privitku ćete pronaći Sketchup model onog koji sam dizajnirao.

Vjerojatno neće odgovarati vašim potrebama jer čvrsto ovisi o kompaktnosti i veličini vašeg kruga/komponenti. Podesite kako vam treba:)

Mislim da sam koristio šperploču od breze od 3/16 ", a okrugli tipl od 1/2" za zatvarač dugmeta.

Primijetit ćete da s izrezbarenim stražnjim dijelom kutije na koju će biti pričvršćen piezo zujalica, ovdje izvodim pasivno akustičko pojačanje.

Korak 4: Postavite komponente u kućište

Koristio sam neku dvostranu pjenu traku kako bih držao bateriju, modul punjača/pojačivača i piezo zujalicu na mjestu. Također sam neke od njih koristio kao razmaknicu između ploče i šperploče, inače bi zaslon stršao na ne tako lijep način.

Zalijepio sam gumb s CI ljepilom, ali to nije bilo dovoljno da izdrži pritisak prilikom aktiviranja pa sam upotrijebio tiplu malog promjera da je držim na mjestu (vidi sliku).

Koristio sam i CI ljepilo da zalijepim piezo zujalicu na stražnju ploču prije nego što sam je zatvorio.

Moja preporuka: provjerite radi li sve s vremena na vrijeme tijekom montaže, morao sam ponovno otvarati i izolirati neka područja kratkog spoja, nekoliko puta!

Dodajte malo gumenih nogu na dno, to daje profesionalni izgled;)

Korak 5: Zaključak

Možda ćete primijetiti da su znamenke naopačke, ovo je pogreška koju sam napravio budući da su položene komponente. Riješio sam taj problem premještanjem pin -a, nije velika stvar jer ne koristim točku/točku.

U svakom slučaju, ovaj projekt je bilo jako zabavno napraviti i moje dijete ga obožava!

Ne ustručavajte se objaviti svoje komentare i prijedloge!

Hvala na čitanju.