HotOrNot Coffee Stirrer: 5 Hakbang

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

Ang isang matalinong Beverage Stirrer upang abisuhan kung ligtas itong uminom nang hindi nasunog.

Ang inspirasyon para sa proyektong ito ay ang aking sarili. May posibilidad akong uminom ng tsaa nang napakabilis, at kakantahin o sunugin sa labi o dila at pagkatapos ay maghintay sandali para lumamig ang tsaa.

Kamakailan lamang, mayroong isang pananaliksik na itinuro ang isang ugnayan sa pagitan ng pag-inom ng mainit na tsaa at esophageal cancer. Narito ang link sa orihinal na papel https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ijc.32220 https://edition.cnn.com/2019/03/20/health/hot-tea-linked -to-mas mataas na-cancer-risk-study-intl / index.html

Ang proyekto ay isang mababang pagtatangka sa kapangyarihan sa paglikha ng isang simpleng Stirrer na maaaring isawsaw sa loob ng isang maiinit na inumin. Ang puso ng buong proyekto ay isang ATtiny85 chip na tumatakbo sa 8Mhz. Ang sensing ng temperatura ay ibinibigay ng isang DS18b20 Sensor.

Mga gamit

ATtiny85 SOIC Chip o isang Digispark Module

DS18b20 Sensor

WS2812B LED's

A03416 Mosfet

Hakbang 1: Mga Kinakailangan at Pagsusuri

Sinimulan ko ang ideya sa pag-iisip kung paano nais ng gumagamit na makipag-ugnay sa aparato at kung ano ang magiging karanasan nila. Kinapanayam ko ang isang pares ng aking mga kaibigan gamit ang social media at mga chat group. Nakatulong ito sa akin na malaman ang pinagbabatayan ng mga karaniwang kinakailangan.

Narito ang mga karaniwang kinakailangan

1) Inaasahan kong gumana ang aparato dalawang beses sa isang araw sa loob ng isang buwan, nang hindi nangangailangan ng singilin.

2) Inaasahan kong malaman ang eksaktong temperatura na nasa aking inumin.

3) Dapat kong malinis nang madali ang aparato at may agos na tubig.

4) Hindi ito dapat mabigat, at dapat timbangin halos tungkol sa isang lapis.

5) Dapat itong magkaroon ng form factor ng isang pagpapakilos.

6) Dapat itong maiakma sa bawat kilalang uri ng tabo / kape na magagamit sa paligid ko.

Ang ilan sa mga ito ay madaling makilala (batay sa karanasan), ngunit ang ilan ay malaking marka ng pagtatanong. Gayunpaman, nagsimula akong mag-order ng mga bahagi at pagsama-samahin ang isang pangunahing nagtatrabaho circuit na maaari kong subukan at pinuhin ang aking mga layunin.

Nauna kong naisip na huwag maglagay ng isang Li Ion Battery dahil sa mga paghihigpit sa pag-export at sertipikasyon na kakailanganin kong daanan. Pinlano ko ang aking disenyo sa paligid ng isang baterya ng CR2032.

Tumakbo ang baterya ng ilang araw bago ito maubos at tinanggihan dahil ang laki ng produkto ay nagsisimula nang maging mahirap. Ang ilan sa aking mga kaibigan ay bumoto ng buong ideya ng isang kapalit na baterya.

Ang aking paunang prototype ay kasama din ng isang pula, Dilaw at Green na discrete LED na nakatali sa mga I / O na pin ng Attiny85.

Nakakuha ako ng mas mahusay at mas mahusay na impormasyon tungkol sa pag-uugali ng system, na nagdala ng kumpiyansa upang magpatuloy at subukan ang Mababang Power code para sa Attiny85.

Hakbang 2: Lumipat sa WS2812B at Mababang Power MOSFET

Inilipat ko ang aking LED mula sa discrete sa mga RGB WS2812, dahil napagtanto kong maaaring kailanganin ko ng higit pang I / 0 Pins para sa iba pang mga paggamit.

Naisip ko din na ang discrete LED's ay hindi maaaring magbigay para sa isang mahusay na saklaw ng pag-iilaw na inaasahan ko, nang hindi dumarating sa PWM.

Mayroon akong karanasan sa paggamit ng WS2812B LED's at gusto ko sila ng marami, ngunit ang nag-aalala lamang sa akin ay ang kanilang standby kasalukuyang gumuhit kapag hindi sila naiilawan. Ang bawat LED ay maaaring gumuhit ng tungkol sa 1mA mula sa Baterya kapag hindi ito naka-on, sa ganyang pagkakataon ay nag-aaksaya ng kapangyarihan kapag wala itong layunin.

Kahit na natutulog ang Attiny85, ang kasalukuyang draw ng DS18B20 at ang WS2812LED strip ng 8 LED's ay tungkol sa 40mA, na kung saan ay isang malaking lugar ng problema.

Nagkaroon ng isang ideya. Maaari kong buksan ang mga LED at ang sensor ng DS18b20 gamit ang isang Logic Level Mosfet.

Itinuon ko ang aking mga mata sa AO3416 MOSFET na may isang mababang Rds (sa) 22mohm kapag ang Vgs ay 1.8v. Ang MOSFET na ito ay isang perpektong pagpipilian upang ilagay sa aking circuit at subukan.

Nagawa kong ibaba ang kailangan ng standby power mula 40mA hanggang sa ilalim ng 1uA sa pamamagitan ng paggamit ng MOSFET. Nakakuha ako ng kaunti sa oras, dahil sa sandaling ang kapangyarihan sa LED ay naputol, kailangan itong muling gawing muli at tumagal ng kaunting oras upang mangyari.

Ang pindutan ng pandamdam sa imahe ay ginagamit upang gisingin ang Attiny85 mula sa mahimbing na pagtulog at simulang sukatin ang temperatura.

Sa pangkalahatan, masaya ako sa buong circuit at nagpasya na oras na upang mag-disenyo ng isang PCB para sa buong circuit.

Hakbang 3: Pagdidisenyo ng isang PCB

Medyo natagalan ako para magdisenyo ng PCB sa EasyEDA.

Una may dalawang lakad ng pananampalataya na kinuha ko

1) Hindi ko sinubukan ang SK6812 LED dahil wala ako. Nabasa ko ang dokumentasyon ng LED at magkapareho ito sa WS2812B LED.

2) Ang chip ng charger ng LTC4054 Li Ion, wala akong karanasan sa pagdidisenyo dito.

Nabasa ko ang maraming mga tala ng disenyo para sa parehong mga aparato at nalaman kung ano ang kailangan ko.

Para sa SK6812 LED, naisip ko na ang paghihinang nito sa pamamagitan ng kamay ay magiging isang sakit. Ngunit hindi ako makahanap ng kahalili rito. Madaling EDA ay may sangkap na dinisenyo, at ginamit ko ito. Natapos ko rin ang pagpapatunay ng layout ng pad ng disenyo laban sa mga guhit na mekanikal ng LED at nakumpirma na nasa loob ito ng spec.

Ang LTC4054 ay isang simpleng sapat na chip upang gumana. Itinakda ko ang kasalukuyang singilin ng Li Ion Battery sa 200mA, dahil ang aking baterya ay 300mA, na ginagawang mas mababa sa 1C ang kasalukuyang singilin, at pangkalahatang mabuti para sa baterya at charger.

Bumili ako ng isang baterya at isinukat ang aking PCB dito. Ang mga sukat ng PCB ay 30mm x 15mm, at lahat ng mga bahagi ay nasa tuktok na bahagi ng PCB.

Nag-order ako sa JLCPCB noong nakaraang linggo ng Abril, at ang PCB ay dumating sa unang linggo ng Mayo.

Ang isang kaibigan na may isang matatag na kamay at nag-aayos ng telepono para mabuhay ay tumulong sa akin na maghinang ng lahat ng mga bahagi para sa PCB. Ang pinakamahirap ay ang SK6812 LED. Ang lahat ay mahusay na nahinang, at nagawa ko rin ang mga pangunahing pagsubok sa mga LED at sa ATtiny din. Sa imahe sa ibaba, ang SK6812 LED's ay ang dalawang puting mga parihaba sa gilid ng board, sa kanan ng USB Micro konektor. Ang LTC4054 ay ang maliit na 5 legged chip sa gitna ng board. Ang puting rektanggulo sa ilalim na gilid ng board (kanan ng LTC4054) ay ang pindutan ng pag-reset. Ang ATtiny85 ay ang 8 legged SOIC chip. ang tatlong pad sa pinakamatinding kanan ay upang ikonekta ang sensor ng temperatura ng DS18b20.

Mayroon akong isang SOIC clip adapter na ginagamit ko upang mai-program ang ATtiny85 tulad ng ipinakita sa ibaba.

Patuloy kong ina-update ang aking pag-unlad ng proyekto sa Instagram, kasama rin ang mga video.

Hakbang 4: Paggamit ng Stirrer

Upang magamit ang pagpapakilos, ang kailangan mo lang gawin ay

1) Isawsaw ang sensor ng metal sa iyong inumin.

2) Pindutin ang pindutan sa Stirrer

3) Hintayin ang mga leds sa pagpapakilos upang simulang kumurap ng dilaw. Ang iyong inumin ay nasa tamang temperatura na maiinom.

Hakbang 5: Isinasaad ang Ideya

Napagtanto ko pagkatapos ng pagsasaliksik na magiging magandang ideya na pag-usapan ang tungkol sa proyekto at makabuo ng interes sa paligid ng ideya bago ako gumawa ng mas maraming mapagkukunan dito.

Ang aparato ay nagpapatakbo mula noong huling dalawang buwan kapag ginamit nang dalawang beses araw-araw.

Mayroon akong pagpipilian upang lumipat sa isang thermocouple o manatili sa kasalukuyang pagpipilian ng sensor. Ang thermocouple ay higit na lumalaban sa mga temperatura at magagamit sa talagang maliit na sukat. Ang DS18b20 sa kabilang banda ay sapat na malaki upang hindi mailagay sa maliit na puwang ng hugis-itlog na magagamit sa karamihan ng mga tasa ng kape, kapag bumili ka ng kape sa isang Starbucks o Dunkin Donuts.

May mga isyu din sa kaligtasan. Posibleng ang kemikal na ginamit sa panahon ng proseso ng paghihinang at pagmamanupaktura ay tatakbo sa kape. Ang paglilinis ng stirrer ay isa pang problema, dahil magkakaroon ng baterya sa loob nito, kaya dapat payagan ito ng disenyo. Hindi mahirap na magdisenyo ng tulad nito, ngunit hindi rin ito maliit.

Sinimulan ko ang paunang talakayan sa isang pares ng mga kapaki-pakinabang na tagadesenyong pang-industriya na tila interesado sa pagbibigay, tingnan kung saan patungo ang proyekto. Kahanga-hanga kung ang proyekto ay naging isang tagumpay sa komersyo at makakatulong na makatipid ng mga buhay. Tumawid ang mga daliri!