Brush Your Teeth !: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang aking 5yo na anak na lalaki ay ayaw, tulad ng maraming mga 5yo na bata, nagsisipilyo ng ngipin …

Nalaman ko na ang pinakamalaking hadlang ay talagang hindi ang paggalaw ng kanyang mga ngipin per se, ngunit ang oras na ginugol sa paggawa nito.

Gumawa ako ng isang eksperimento sa countdown ng aking cellphone upang ipaalam sa kanya na subaybayan ang oras na ginugugol niya sa bawat pangkat ng ngipin (ibabang kaliwa, ibabang kanan, itaas na kaliwa, itaas-kanan, harap). Ang natutunan ko sa eksperimentong ito ay ginagawang mas madali para sa kanya ang gawaing ito. Pagkatapos nito, talagang hiningi niya ito at nagsipilyo nang wala talagang reklamo!

Kaya naisip ko: Gumagawa ako ng isang maliit na artefact ng countdown na maaari niyang magamit nang mag-isa upang mas maging independiyente siya at sana ay mas madalas siyang magsipilyo at mas may pag-iingat.

Alam kong may ilang iba pang mga proyekto sa DIY at mga produktong komersyal na eksaktong ginagawa ito, ngunit nais kong mag-tinker nang kaunti at lumikha ng aking sariling disenyo.

Narito ang mga kritiko para sa aking disenyo:

• Bilang compact hangga't maaari
• Ipakita ang 2 numero ng mga numero at palatandaan
• Magpalabas ng tunog sa simula ng bawat pangkat ng ngipin
• Rechargeable
• Bilang simpleng gamitin hangga't maaari

Sa Ible na ito ipapakita ko sa iyo kung paano ko ito dinisenyo at nilikha.

Mag-enjoy!

Mga gamit

• 1 x Arduino pro mini
• 2 x 7 na mga segment ang ipinapakita
• 1 x push button
• 1 x autotransformer
• 1 x piezo buzzer
• 2 x 470Ω resistors
• 1 x module ng charger / booster ng li-ion
• 1 x 17360 li-ion na baterya (sa larawan makikita mo ang isang 18650 at may hawak ito ngunit upang gawin itong mas siksik binago ko ang aking isip)
• isang perfboard
• ilang mga wire
• ilang dobleng panig na foam tape
• isang enclosure (gumawa ako ng kahoy, maaaring naka-print sa 3D)
• 4 x goma paa
• ilang kola ng CI

Hakbang 1: Maghinang ng Mga Bahagi

Nilikha ko dati ang isang patunay ng konsepto sa isang Arduino Uno at isang protoboard upang maisulat ko ang code at magpasya kung anong mga sangkap ang gagamitin. Hindi ko ibabahagi ang bahaging iyon ng proseso dahil napakasawa at hindi magdadala ng marami sa ible na ito.

Mga Skema

Ang mga eskematiko ay magagamit sa Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… hindi ito kumpleto dahil ang ilang mga sangkap ay hindi magagamit sa library at ang code ay hindi maaaring tumakbo tulad ng dahil nangangailangan ito ng isang tukoy na library. Gayunpaman ipinapakita nito nang tumpak ang pangkalahatang ideya sa likod ng simpleng circuitry.

Sa mga sumusunod na paglalarawan hindi ko kailanman sinabi kung anong koneksyon ang konektado sa kung sinadya. Sa palagay ko ang pagtatalaga ng pin ay nakasalalay sa kung paano mo inilalagay ang iyong mga bahagi. Sa susunod na hakbang madali mong mahahanap kung saan itatakda ang pagtatalaga ng pin sa pamamagitan ng pag-edit ng Arduino code

Layout

Una kong inilatag sa perfboard kung saan ko nais ang 7 na mga segment ng digit na patungkol sa posisyon ng Arduino. Ito ay nangyayari na ang partikular na perfboard na ito ay napaka madaling gamiting: ito ay dinisenyo medyo katulad ng isang board ng proto na may mga maginhawang koneksyon kasama ang dobleng panig na nakalimbag. Kung itinakda ko ang mga segment sa isang gilid at ang Arduino sa kabilang panig, maaari kong magkaroon ng karamihan ng mga digit na pin upang tumugma sa mga I / O na pin at nakakakuha ako ng isang napaka-compact na layout!

Kung mayroon kang isang paraan upang (gumawa) mai-print ang iyong sariling mga board kung gayon marahil ang pinakamagandang bagay ay ang disenyo ng iyong sarili.

Mga digit

Nalaman ko na ang pinakamadaling paraan upang maipakita ang mga numero ng dalawang digit at mga simbolo ay sa pamamagitan ng paggamit ng 7 mga segment na LED digit.

Paano gumagana ang 7 na mga segment ng digit na nauugnay sa Arduino

Ang isang digit na 7 na segment ay may 10 pin: isa para sa bawat segment, isa para sa tuldok / panahon at dalawa para sa karaniwang anode / cathode (tinatawag na A / K sa paglaon) (panloob na konektado nang magkasama). Upang mabawasan ang bilang ng mga pin na ginamit ng mga segment na may Arduino, ang lahat ng mga segment at tuldok na pin ay konektado magkasama at sa isang I / O pin, na kung saan ay sum 8 I / O na ginamit na mga pin. Pagkatapos, ang isa sa A / K pin ng bawat segment ay konektado sa isa pang I / O pin. Sa kaso ng isang 2 mga segment ipakita ang halagang ito ng 10 I / O mga paggamit ng mga pin (7 mga segment + 1 tuldok + 2 mga digit x 1 A / K = 10).

Paano ito maaaring magpakita ng iba't ibang mga bagay sa bawat mga digit pagkatapos? Ang silid-aklatan na nagtutulak ng mga I / O na pin ay pinapakinabangan iyon sa pagpipilit ng retina ng mata ng tao. Ini-on nito ang A / K pin ng nais na digit at naka-off ang lahat ng natitira, itinatakda nang maayos ang mga segment at pagkatapos ay mabilis na kahalili sa iba pang mga digit gamit ang kanilang sariling mga A / K pin. Hindi "makikita" ng mata ang blink dahil nasa mataas na dalas ito.

Paghihinang

In-solder ko muna ang mga digit at ang mga koneksyon sa pagitan nila, pagkatapos ay hinihinang ko ang Arduino sa kabilang mukha. Mapapansin mong mahalagang gawin ang lahat ng mga pagkakaugnay na digit bago maghinang ng Arduino sapagkat pipigilan ka nitong mai-access ang likuran ng mga digit nang magkatugma sa lugar.

Pumili ng wastong kasalukuyang-naglilimita sa paglaban

Ang datasheet para sa aking mga ipinapakita ay nagpapahiwatig ng isang pasulong na kasalukuyang 8mA at isang boltahe sa unahan ng 1.7V. Dahil ang Arduino na ginagamit ko ay gumagana sa 5V kailangan kong i-drop 5 - 1.7 = 3.3V sa 8mA. Paglalapat ng batas ni Ohm: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω Ang pinakamalapit na resistors na mayroon ako ay 330Ω at 470Ω. Upang maging ligtas na bahagi pinili ko ang 470Ω risistor upang limitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng bawat diode ng display. Ang ningning ng display ay baligtad na proporsyonal sa halaga ng risistor na iyon kaya't mahalagang gamitin ang parehong halaga para sa bawat digit.

Piezo buzzer

Paano simpleng magpapalabas ng tunog gamit ang isang Arduino at panatilihin itong compact nang sabay? Ang pinakamahusay na paraang nahanap ko ay ang paggamit ng isa sa mga payat na piezo buzzer na maaaring matagpuan sa mga alarma sa pinto halimbawa.

Kailangan namin ng isang paraan upang palakasin ang tunog na inilalabas ng buzzer na iyon dahil kung kung ikonekta namin ito nang direkta sa Arduino mahirap marinig ang anuman mula dito. Palalakasin natin ito sa dalawang paraan:

• na may isang autotransformer na magpapataas ng boltahe, mas mataas ang mas malakas ay ang piezo
• na may isang passive acoustic amplifier, isang kahon na karaniwang, tulad ng isang gitara: kung ikakabit mo ang piezo sa isang karton halimbawa, mapapansin mo kaagad ang isang mas malakas na tunog

Ang isang autotransformer ay matatagpuan sa parehong alarm ng pinto, ito ay isang maliit na silindro na may karaniwang 3 mga pin. Ang isang pin ay pupunta sa Arduino I / O pin, isa sa piezo at ang huli ay konektado sa parehong Arduino GND at sa iba pang wire ng piezo. Mahirap malaman kung ano ang pin kung kaya subukan ang iba't ibang mga pagsasaayos hanggang sa marinig mo ang pinakamalakas na tunog na lumalabas sa piezo.

Lakas

Pagwawaksi: Alam kong maaari itong maging isang masamang ideya na direktang maghinang sa isang li-ion cell, huwag gawin ito kung hindi ka komportable dito.

Pinili kong paandarin ang circuit na may isang maliit na cell ng li-ion, ipinahihiwatig nito ang paggamit ng isang module upang protektahan ito, upang singilin ito at upang mapalakas ang boltahe sa 5V (ang mga cell ng li-ion ay karaniwang gumagawa ng halos 3.6V). Kinuha ko ang modyul na iyon mula sa isang murang power bank at inalis ang hindi kumplikadong konektor ng USB-A.

Ipinapahiwatig ng modyul kung saan kailangang maiugnay ang cell. Naghahanap ng online para sa pinout ng USB-Isang babaeng konektor na maaari kong ikonekta ang 5VCC wires mula sa module sa mga arduino GND at VCC pin. Kung napagpasyahan mong paganahin ang Arduino na may higit sa 5V kung gayon gugustuhin mong pakainin ito sa pamamagitan ng RAW pin upang maaari mong hayaan ang on-board voltage regulator na ibababa ito sa 5V na kinakailangan ng ATMega.

Dahil ito ay isang rechargeable na mapagkukunan ng kuryente kailangan ko ng isang paraan upang malaman kung kailan ito natapos. Para doon, kinonekta ko ang positibong dulo ng cell sa isang analog pin ng Arduino. Sa panahon ng pagkakasunud-sunod ng pag-set up babasahin ko ang boltahe na iyon at i-convert ito sa isang nababasa na paraan upang suriin ang antas ng singil. Sumulat ako ng isang diwa tungkol sa formula ng kapasidad ng li-ion. Mamaya ipapaliwanag ko kung paano ko ito ipinapakita.

Pindutan

Kailangan namin ng isang paraan upang simulan ang countdown at para sa isang on / off rocker switch ay magiging maayos. Pinili kong gumamit ng isang pansamantalang pindutan ng push na konektado sa pagitan ng mga pin ng GND at RESET. Sa pagtatapos ng buong pag-ikot ng pag-countdown, ang Arduino ay napupunta sa isang deep-sleep na estado at maaaring gisingin alinman sa pamamagitan ng pagpapatakbo nito pagkatapos, o pagtatakda ng RESET pin sa mababa, na kung saan ay maginhawa. Pinapayagan ako ng push button na "i-on" ang countdown at i-reset ito kahit kailan ko gusto. Hindi ko maibabalik ang countdown ng kung kailan ito nagsimula, ngunit hindi ito isang malaking pakikitungo sa palagay ko.

Hakbang 2: I-edit at I-upload ang Code

Mahahanap mo ang nakalakip na code. Gumagamit ito ng isang silid-aklatan na nagngangalang SevSeg na maaari mong mai-install gamit ang manager ng mga aklatan ng IDE o i-download sa

Maraming mga pagbabago na maaaring nais mong gawin bago mo ito i-upload:

Pagbibilang

Para sa bawat pangkat ng ngipin, isang countdown ang ipapakita. Itinakda ko ito sa 20 segundo para sa bawat pangkat. Mayroong 5 mga pangkat at ilang mga pag-pause para sa pagpapakita ng simbolo sa pagitan (tingnan sa ibaba) kaya ang kabuuang oras na ginugol sa pag-brush ng ngipin ay dapat na humigit-kumulang 2 minuto. Narinig kong ito ang inirekumendang oras.

Kung nais mong baguhin ang timer, tingnan ang linya 14.

Mga takdang-aralin

• kung gumagamit ka ng mga display na karaniwang-cathode, palitan ang linya 84 sa "CommON_CATHODE"
• para sa mga segment na pin, baguhin ang linya 82 (kasalukuyang itinakda sa 4 hanggang 11)
• para sa mga A / K pin, baguhin ang linya 80 (kasalukuyang itinakda sa 2 at 3)
• para sa sensor ng boltahe, baguhin ang linya ng pin 23 (kasalukuyang itinakda sa A0)
• para sa buzzer, baguhin ang pin line 19 (kasalukuyang itinakda sa 12)

Tunog

Tinukoy ko ang ilang mga tala ng musikal sa kanilang tinatayang dalas mula sa linya 36 hanggang 41, kung sa palagay mo nais mong maglaro ng iba't ibang mga tono baka gusto mong magdagdag ng higit pa sa listahang iyon.

Nagbabayad ito ng 2 magkakaibang tono:

• isang uri ng huni sa simula ng bawat pangkat ng ngipin, linya 206
• isang "partido" na tono sa pinakadulo (uri ng gantimpala), linya 201

Maaari mong baguhin ang mga tono, ang mga listahan ay naglalaman ng isang kahalili ng tala ng musikal at tagal ng tala, maging malikhain!

Animasyon

Sa simula ng bawat pangkat ng ngipin mayroong isang pagpapakita na sumasagisag sa pangkat na pinag-uusapan. Ang limang mga simbolo ng limang pangkat ay tinukoy mula sa linya 71 hanggang 74. Maaari mong i-edit ito kung nais mo.

Sa pinakadulo ng pagkakasunud-sunod, ang mga simbolo na iyon ay kahalili upang bumuo ng isang uri ng animasyon.

Tagapagpahiwatig ng antas ng baterya

Sa pinakadulo simula ng pagkakasunud-sunod, ang antas ng baterya ay ipinahiwatig bilang isang "bar" display na magpapakita sa loob ng 3 segundo. Ang bawat digit ay maaaring magpakita ng tatlong pahalang na mga bar. Kapag ipinakita ang lahat ng 6 na bar nangangahulugan ito na ang baterya ay puno na. Ang mga bar ay hindi naiilawan mula sa itaas hanggang sa ibaba at kaliwa hanggang kanan na bumababa ang antas ng baterya. Maaari mong baguhin iyon at ipakita ang isang numero na kumakatawan sa natitirang porsyento ng enerhiya kung nais mo, ang code ay matatagpuan linya 100.

Hakbang 3: Lumikha ng isang Enclosure

Mahahanap mo ang nakakabit na isang modelo ng Sketchup ng isa na aking dinisenyo.

Marahil ay hindi ito magkakasya sa iyong mga pangangailangan dahil mahigpit itong nakasalalay sa pagiging siksik at sa laki ng iyong circuit / sangkap. Tweak ito kung kailangan mo:)

Gumamit ako ng 3/16 "birch playwud sa palagay ko, at isang 1/2" na bilog na dowel para sa takip ng pindutan.

Mapapansin mo na ang isang larawang inukit sa likod ng kahon kung saan ikakabit ang piezo buzzer, dito ko isinasagawa ang passive acoustic amplification.

Hakbang 4: Pagkasyahin ang Mga Bahagi sa Enclosure

Gumamit ako ng ilang double sided foam tape upang mapanatili ang baterya, ang charger / booster module at ang piezo buzzer sa lugar. Ginamit ko rin ang ilan sa mga ito bilang isang spacer sa pagitan ng perfboard at playwud o kung hindi man ang display ay lalabas sa isang hindi gandang-maganda na paraan.

Inilagay ko ang pindutan ng push na may kola ng CI ngunit hindi ito sapat upang mapaglabanan ang presyon nang i-actuate ito kaya't gumamit ako ng isang maliit na diameter na dowel upang mapanatili ito sa lugar (tingnan ang larawan).

Gumamit din ako ng pandikit na CI upang idikit ang piezo buzzer sa likod na plato bago ko ito isinara.

Ang aking rekomendasyon: subukin na ang lahat ay gumagana nang paisa-isa sa panahon ng pag-aakma, kailangan kong buksan muli at ihiwalay ang ilang mga lugar na maiikli, maraming beses!

Magdagdag ng ilang mga goma sa ibaba, nagbibigay ito ng isang propesyonal na hitsura;)

Hakbang 5: Konklusyon

Maaari mong mapansin na ang mga digit ay nakabaligtad, ito ay isang pagkakamali na nagawa ko mula nang mailatag ang mga sangkap. Nalutas ko ang isyung iyon sa pamamagitan ng paglipat ng takdang-aralin sa pin, hindi ito malaking bagay dahil hindi ko ginagamit ang tuldok / panahon.

Gayunpaman, ang proyektong ito ay talagang masaya na gawin at gusto ito ng aking anak!

Huwag mag-atubiling i-post ang iyong mga komento at mungkahi!

Salamat sa pagbabasa.