D4E1 - DIY - Teknolohiya na Nakakatulong: 'Scale Aid 2018': 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Si Veronique ay isang 36-taong-gulang na babae na nagtatrabaho sa "Het Ganzenhof" dahil sa kanyang congenital syndrome (Rubinstein-Taybi). Dito kinukuha niya ang gawain ng pagtulong upang maisakatuparan ang mga recipe sa pamamagitan ng pagtimbang ng dami. Ang prosesong ito ay palaging ginagawa ng aming kliyente sa tulong ng isang ordinaryong sukat sa kusina. Ang sukat sa kusina na ito ay nagdadala ng maraming mga problema dito sapagkat hindi alam ni Veronique ang anumang mga numero o titik, hindi mabasa at lumapot ang mga daliri bilang isang resulta ng kanyang sindrom. Dahil dito, palaging kailangan ng aming kliyente ng tulong sa pamamagitan ng mga third party sa prosesong ito. Kaya, ang pangangailangan ng paglikha ng isang tulong sa sukat na nagpapahintulot sa Veronique na timbangin ang mga dami na nagsasarili mula sa setting mismo.

Sa buong proyekto, nakatuon kami sa paglikha ng isang bagong sukat na maaaring magamit sa loob ng kusina. Mula sa aming pag-aaral ay napagpasyahan namin na hindi bababa sa 3 mga elemento ang dapat na naroroon upang matiyak na maaaring magamit ang isang sukat, lalo: isang On / Off na pindutan, isang pindutan ng Tare at isang display upang matukoy kung magkano na ang natimbang. Lalo na ang huli ay isang hamon sa loob ng proyekto dahil ang aming kliyente ay may mas mababang edad ng pag-iisip. Sa wakas, nagpasya kaming gumamit ng mga simbolo ng pag-iilaw (pataas na pulang arrow - berdeng hinlalaki - pababang pulang arrow) sa aming huling prototype 1.9 upang ipahiwatig kung magkano ang natimbang.

Hakbang 1: Mga Materyales at Tool

Sa hakbang na ito tatalakayin namin ang lahat ng mga materyal na ginamit namin.

Tandaan: ang ilang kaalaman sa pag-print sa 3D at Arduino na programa ay kapaki-pakinabang…

MATERYAL

KASO

• 2 x sheet ng 2mm Polystyrene (600 x 450 mm)
• sheet ng 2 mm transparent PMMA (15 x 30 mm)
• 10 mm Forex PVC sheet (15 x 50 mm)
• itim na decal o sticker (50 x 50 mm)
• pula at berdeng sticker na mga tuldok
• 6 x M3.5x12 csk screws
• 2 x M2.5x35 csk self tapping screws
• 6 x M3x12 nut at bolts
• self-adhesive dampers
• Ang filament ng PLA o PET-G 3d printer
• Kola ng CA
• Kola ng UV

Elektroniko

• Arduino Nano
• mini usb cable
• Mag-load ng cell + salamin na may timbang na ibabaw (5kg)
• HX-711
• 6 x 5V WS2812b leds
• Saksakan
• 5V power adapter
• 16x2 I²C lcd
• Rotary encoder
• malaking pushbutton
• malaking rotary switch
• mga babaeng pin ng header
• babae - mga lalaking dupont wires
• 3 x 10K resistors
• 220 ohm risistor
• 3 x 1nf capacitor
• 500 mA fuse
• Perf board
• Ilang Solder
• Ang ilang mga manipis na mga wire

TOOLS

• 3D printer (likha CR-10)
• heat gun o hotwire
• gunting at stanley kutsilyo
• pinuno ng bakal
• panghinang
• circular saw o band saw
• mesa drill
• holeaw 22 at 27 mm
• cordless drill + set ng drill
• ilang papel de liha (240 grit)

Hakbang 2: Mga Naka-print na Bahaging 3D

Para sa mga naka-print na bahagi ng 3D kakailanganin mo ang isang malaking naka-print (Creality cr-10 300x300 mm) upang mai-print ang mga gilid nang sabay-sabay. Maaari mo ring hiwain ang mga ito sa mas maliliit na bahagi at idikit ito kasama ang kola ng CA, ngunit para sa pinakamainam na lakas inirerekumenda na i-print ito sa isang piraso.

Ang ginustong filament na gagamitin ay ang PET-G at bilang pangalawang pagpipilian na PLA, kapwa mga foodafe ngunit ang PET-G ay mas malakas at mas matibay sa pag-init o direktang sikat ng araw.

Kakailanganin mong i-print:

1 x panig 1

1 x gilid 2

2 x tagapagpahiwatig arrow

1 x tagapagpahiwatig thumbs up

1 x may hawak ng lcd

2 x button spacer

1 x scale adapter

6 x pagsingit ng tornilyo

Inirerekumenda na i-print sa taas na layer ng 0.2 mm at may mga suporta para sa mga tagapagpahiwatig, lahat ng iba pang mga bahagi ay mai-print nang walang mga suporta.

Hakbang 3: Electronics at Software

Paliwanag ng nagamit na electronics

Para sa electronics ginamit namin ang isang Arduino Nano dahil sa maliit na sukat. Ang HX 711 load cell amplifier chip ay konektado sa isang 5kg na na-rate na cell ng pagkarga na natipon mula sa isang murang sukat sa kusina. Ang 5V ws2812b 60 leds / m ledstrip ay ginagamit upang ipahiwatig ang halaga sa aming pasyente, ito ay pinutol sa 3 piraso ng 2 leds. Pagkatapos ay ginamit namin ang isang pindutan ng telemecanique at paikot na paglipat gamit ang mga bloke ng pagkonekta bilang isang pindutan ng malas at isang on / off switch. Ginamit ang 16x2 I²C lcd upang ipahiwatig ang naaayos na setting ng timbang at aktwal na sinusukat na timbang. Ginagamit ang isang rotary encoder upang ayusin ang naaayos na setting ng timbang at i-reset ito sa zero kung kinakailangan. Ang lahat ay pinalakas ng isang 5V 500mA wall adapter na may kaukulang power plug.

Mga koneksyon

Upang maiwasan ang gulo ng kawad tulad ng naunang mga prototype ginamit namin ang mga babaeng pin ng header at dupont wires (lalaki - babae) upang ikonekta ang lahat ng mga pindutan at sensor sa Arduino. Kung may nasira ay madali itong maaayos dahil sa modular na disenyo.

HX 711

• Ang VDD ay pupunta sa 3.3V
• Ang VCC ay pupunta sa 5V
• Ang data ay pupunta sa D2 ng Arduino
• Ang relo ay pupunta sa D3 ng Arduino
• Bumaba si Gnd

Load cell => HX 711

• Mapula ang pula
• itim sa itim
• puti hanggang puti
• berde / asul hanggang berde / asul

Led strip

• + napupunta sa 5V
• Ang data ay pupunta sa D6 ng Arduino na may 220 ohm resistor na pagitan
• - napupunta sa lupa

Tare button

• + napupunta sa 5V
• - Pupunta sa D10 na may isang 10K pull up risistor sa lupa

Saksakan

• + napupunta sa switch na On / Off na may isang 500mA fuse inbet pagitan
• - napupunta sa lupa
• Ang isang 100nF capacitor na parrallel sa + at -

On / Off rotary switch

• ang isang paa ay pupunta sa plug ng kuryente gamit ang piyus
• ang iba pang mga binti ay napupunta sa 5V

Rotary encoder

• Bumaba si Gnd
• + napupunta sa 5V
• Ang SW ay pupunta sa D11 sa Arduino
• Ang DT ay pupunta sa D8 ng Arduino na may 10K resistor inbet pagitan at isang 100nF capacitor na konektado sa ground
• Ang CLK ay pupunta sa D9 ng Arduino na may 10K resistor inbet pagitan at isang 100nF capacitor na konektado sa ground

16x2 I²C LCD

• Ang SCL ay pupunta sa A5 sa Arduino
• Ang SDA ay pupunta sa A4 sa Arduino
• Ang VCC ay pupunta sa 5V
• Ang GND ay pumupunta sa lupa

Software

Ginamit namin ang Arduino IDE upang mai-program ang lahat…

Upang i-calibrate ang load cell kakailanganin mong i-load ang calibration sketch muna sa iyong Arduino. Mas madaling i-calibrate ang load cell kung gumamit ka ng isang bagay na may kilalang timbang.

Kapag nalaman mo ang factor ng pagkakalibrate ayusin ito sa huling code para sa sukat at i-load ito sa Nano …

Ang karagdagang impormasyon ay idinagdag sa mga komento ng code, sa sandaling na-upload ang bahagi ng pag-coding ay tapos na.

Hakbang 4: Paghahanda ng Assembly BAHAGI 1

PAGPUTI AT FOLDING ANG PS SHEETS

Gupitin ang mga sheet ayon sa mga plano na ipinakita sa itaas, gumamit kami ng isang boxcutter at isang iron ruler upang i-cut ang mga tuwid na gilid.

Tandaan: gumagana rin ang isang sheetmetal shear upang i-cut ang mga sheet.

Para sa mga butas na ginamit namin ang isang maliit na bit ng drill upang predrill at isang 22 at 40 mm holeaw na naka-mount sa drill ng mesa na may ilang mga clamp upang mag-drill ng mas malaking mga butas.

Buhangin na may ilang 240 grit kung kinakailangan.

Para sa mga natitiklop na ibabaw ay pinutol namin ng bahagya kasama ang linya at pinainit ang lugar na may isang inangkop na hotwire at isang jig na may anggulo na 120 °. Lumilikha ito ng maganda at malinis na mga kulungan. Maaari kang gumamit ng isang heat gun upang tiklupin ang mga sheet, ngunit kailangan mong mag-ingat para sa kunot at sobrang pag-init ng plastik.

PAGPUTI NG MGA DIALS NG ACRYLIC INDICATOR

Gumamit kami ng 27 mm holeaw nang walang center drill bit sa drill ng mesa upang gawin ang mga pagdayal.

Buhangin ang mga magaspang na gilid at mag-ingat na huwag gupitin ang iyong sarili!

Panghuli gawin ang transparent acrylic na mas maulap sa pamamagitan ng pag-sanding sa mga ibabaw na may 240 grit.

Paggupit at pag-glue sa FOREX PVC

Ginamit namin ang mga sheet ng Forex upang makagawa ng isang matibay na base para sa load cell at isang mounting bracket para sa PCB at leds.

Gupitin ang 10 mm na makapal na sheet na naaayon sa mga sketch sa itaas at idikit ito nang magkasama gamit ang CA glue.

Gumawa ng isang maliit na indent sa piraso ng 40 x 40 mm upang mapaunlakan ang load cell.

Predrill ang mga butas ayon sa iyong cell ng pag-load at ang bracket para sa PCB.

PS SNAP HOOKS

Gumawa ng 8 maliliit na kawit sa pamamagitan ng pagdikit ng isang 10 x 10 mm na piraso ng 2 mm PS sheet sa isang 10 x 15 mm na piraso na may CA glue. Pantay pantay ang mga ito sa mahabang bahagi ng PS shell (pangatlong guhit). Dalawang bawat panig sa tuktok na ibabaw at at isa sa bawat nakatiklop na mga gilid. Ipako ang mga ito sa lugar tungkol sa 4 mm mula sa gilid.

Hakbang 5: Paghahanda ng Assembly BAHAGI 2

Pag-mount sa LCD Holder

Gupitin ang isang piraso ng acrylic alinsunod sa mga balangkas ng may hawak ng lcd. Mag-drill ng 2 butas sa bawat panig na malapit sa gilid at sa pamamagitan mismo ng acrylic at may hawak. I-mount ang lcd sa may hawak ng lcd gamit ang 4 x M3 nut at bolts. Pagkatapos i-mount ang may hawak ng acrylic at lcd na may lcd sa bahagi ng gilid gamit ang 2 x M3 flathead bolts at i-secure ang mga ito gamit ang isang nut.

Mga butas sa ilalim ng plato

Kola ang mga pagsingit ng tornilyo sa mga anggulo ng tuktok na shell at puwang ang mga ito nang pantay. Ngayon ay ihanay ang tuktok na shell ng mga gilid at ang base plate at subaybayan ang mga butas sa base plate. Ngayon drill ang mga ito gamit ang isang 2 mm drill bit at chamfer ang mga ito sa labas na ibabaw. Gawin ang parehong bagay para sa may-ari ng PCB bracket.

Pagdidikit ng singsing ng plate ng adapter

Kola ang singsing ng adapter sa baso ng timbang na kama ng sukatan gamit ang UV glue. Ihanay ito ng mga ginupit patungo sa mga butas ng tagapagpahiwatig. Siguraduhin na ang singsing ay bahagyang angled upang gawin itong mapula sa sukat, ito ay sanhi ng baluktot ng load cell.

Mga tab na pandikit para sa ibabaw ng pagtimbang

Gumawa ng 8 7 x 3 mm na mga tab sa PS at idikit ang mga ito sa pamamagitan ng 2. Susunod na hakbang ay upang idikit ang mga ito sa ibabaw ng pagtimbang, ang mga ito ay kailangang ihanay sa mga ginupit ng singsing ng plate ng adapter sa 4 na puntos. Kailangan ito upang ma-secure ang bigat na sukat sa sukatan.

Pagpipinta ng 3D na mga tagapagpahiwatig na naka-print

Upang maiwasan ang mga naka-print na tagapagpahiwatig na 3D na sumipsip ng ilaw, Kami ay nagpinta ng loob ng mga ito sa pilak, upang masasalamin nila ang ilaw ng mga leds.

Hakbang 6: Assembly

1. I-mount ang PCB sa bracket at i-secure ito gamit ang 2 x M3.5x12 screws
2. Kola ang base ng load cell, ang pcb bracket at ang humantong may hawak sa lugar
3. Ikonekta ang lahat sa PCB ayon sa Fritzing Schematic
4. I-mount ang lahat sa lugar:

Ang pindutan ng Tare sa tuktok na ibabaw na may pindutan ng spacer na nasa pagitan at ligtas gamit ang bracket screw

Ang On / Off switch gamit ang parehong pamamaraan ngunit sa gilid na may piraso ng may hawak ng lcd

Idikit ang mga leds sa led bracket.

Ang rotary encoder sa bahagi ng gilid gamit ang isang nut at isang washer upang ma-secure ito at i-fasten ang knob sa shaft

Sa kabilang bahagi, idagdag ang power plug at mag-drill kung kinakailangan, i-secure ito sa ibinigay na nut

Panghuli i-fasten ang loadcell sa base at tiyaking ito ay antas

5. Itulak ang mga tagapagpahiwatig ng dial sa labangan ang mga butas at buhangin kung kinakailangan, pindutin ang mga acrylic lens sa mga tagapagpahiwatig

6. I-slide ang mga gilid sa base plate at i-snapfit ang tuktok na shell sa lugar

7. I-screw ang 8 M3.5x12 sa base plate na sinisiguro ang tuktok na shell at pcb bracket

8. Idagdag ang mga rubber adhesive damper sa likuran ng base plate sa pinakah kritikal na mga puntos sa baluktot

9. I-thread ang salamin na tumimbang ng ibabaw at singsing ng adapter upang mai-load ang cell

10. Idagdag ang ibabaw ng pagtimbang at ihanay ito sa mga ginupit

Tapos na ang pagpupulong!

Hakbang 7: Resulta

Ginawang posible ng tulong sa Scale para sa Veronique na timbangin ang mga sangkap nang mag-isa.

Ang mga tagapagpahiwatig na ito ay ginagawang posible para sa kanya na maunawaan kung ano ang nangyayari kapag nagdagdag siya ng timbang. Maaaring ayusin at mai-reset ng mga tagapag-alaga ang halaga, sa isang manwal ng tagubilin at ilang pagsasanay na maaari niyang gawin ang mga gawaing ito nang ganap na independiyente. Ito ay isang malaking pagpapabuti sa pamamaraang pagtimbang na nakasalamuha niya dati.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Espesyal na salamat kay: Veronique & "Het Ganzehof"

Ginawa ng proyekto ni: Fiel C., Jelle S. & Laurent L.