Operite zube!: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

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

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

Napravio sam eksperiment sa 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 znatno 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 ovo, ali htio sam se malo pozabaviti i stvoriti vlastiti dizajn.

Evo kriterija za moj dizajn:

• Što je moguće kompaktnije
• Prikažite dvocifrene brojeve i znakove
• Emitirajte zvuk na početku svake grupe zuba
• Punjive
• Što je moguće jednostavnije za upotrebu

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

Uživajte!

Supplies

• 1 x Arduino pro mini
• Prikaz 2 x 7 segmenata
• 1 x dugme
• 1 x autotransformator
• 1 x piezo zujalica
• 2 x 470Ω otpornika
• 1 x litijum-jonski modul za punjenje/pojačavanje
• 1 x 17360 litijum-jonska baterija (na slici ćete videti 18650 i držač, ali da bih bio kompaktniji, kasnije sam se predomislio)
• perfboard
• neke žice
• neka dvostrana pjenasta traka
• kućište (napravio sam drveno, moglo bi se štampati 3D)
• 4 x gumene nožice
• malo CI ljepila

Korak 1: Lemite komponente

Ranije sam stvorio dokaz koncepta s Arduino Uno i protoboard -om kako bih mogao napisati kod i odlučiti koje komponente ću koristiti. Neću dijeliti taj dio procesa jer je vrlo dosadan i ne bi donio mnogo toga.

Sheme

Sheme su dostupne u Tinkercad-u: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… nisu potpune jer neke komponente nisu dostupne u biblioteci i kôd se ne može pokrenuti jer mu je potrebna određena biblioteka. Ipak, prilično točno pokazuje cjelokupnu ideju koja stoji iza jednostavnih kola.

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

Raspored

Prvo sam položio na ploču gdje sam želio da se cifre od 7 segmenata odnose na položaj Arduina. Dešava se da je ova posebna ploča vrlo zgodna: dizajnirana je prilično poput proto ploče s prikladnim vezama, a obostrano je ispisana. Ako postavim segmente s jedne strane, a Arduino s druge, mogu imati većinu znamenki koje se podudaraju s I/O pinovima i dobivam vrlo kompaktan izgled!

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

Cifre

Otkrio sam da je najjednostavniji način prikaza dvocifrenih brojeva i simbola upotrebom 7 segmentnih LED cifara.

Kako cifre od 7 segmenata funkcioniraju u odnosu na Arduino

Cifra od 7 segmenata ima 10 pinova: po jedan za svaki segment, jedan za tačku/period 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 točkovni pinovi povezani su zajedno i na I/O pin, koji zbroji 8 I/O pinova. Zatim je jedan od A/K pina svakog segmenta povezan s drugim I/O pinom. U slučaju prikaza sa 2 segmenta, ovo zbraja 10 I/O pinova (7 segmenata + 1 tačka + 2 cifre x 1 A/K = 10).

Kako onda može prikazati različite stvari na svakoj znamenci? Biblioteka koja pokreće te I/O iglice koristi onu na postojanosti ljudskog oka u retini. 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 vas spriječiti da pristupite 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. Primjenjujući Ohmov zakon: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω Najbliži otpornici koje imam su 330Ω i 470Ω. Da bih bio siguran, odabrao sam otpornik od 470Ω da ograničim struju kroz svaku diodu ekrana. Svjetlina ekrana je obrnuto 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 naći 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 što je piezo glasniji
• sa pasivnim akustičnim pojačalom, u osnovi kutija, poput gitare: ako na primjer pričvrstite piezo na karton, odmah ćete primijetiti glasniji zvuk

Autotransformator se može naći 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 posljednji je spojen i na Arduino GND i na drugu piezo žicu. Teško je znati koji je pin, pa pokušajte s različitim konfiguracijama dok ne čujete najglasniji zvuk koji izlazi iz pieza.

Snaga

Odricanje odgovornosti: Znam da može biti loša ideja lemiti direktno na li-ionsku ćeliju, nemojte to činiti ako vam to ne odgovara.

Odlučio sam napajati krug s malom litij-ionskom ćelijom, što podrazumijeva upotrebu modula za njegovu zaštitu, punjenje i povećanje napona na 5 V (litij-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 ćelija mora biti povezana. 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, poželjet ćete to napajati preko RAW pina kako biste mogli dopustiti regulatoru napona na ploči da ga spusti na 5 V koje zahtijeva ATMega.

Budući da se radi o punjivom izvoru napajanja, trebao mi je način da znam kada se isprazni. U tu svrhu spojio sam pozitivni kraj ćelije na analogni pin Arduina. Tokom sekvence podešavanja pročitaću taj napon i pretvoriti ga u čitljiv način za procenu nivoa napunjenosti. Napisao sam suštinu o formuli kapaciteta litijum-jonskog dioksida. Kasnije ću objasniti kako to prikazujem.

Dugme

Treba nam način da započnemo odbrojavanje i za to bi prekidač za uključivanje/isključivanje bio u redu. Odlučio sam upotrijebiti trenutačni gumb spojen između pinova GND i RESET. 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 zgodno. Taj taster mi omogućava da "uključim" odbrojavanje i da ga resetujem kad god želim. Ne mogu okrenuti odbrojavanje kada je započelo, ali mislim da to nije velika stvar.

Korak 2: Uredite i učitajte kôd

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

Postoji nekoliko promjena koje biste mogli unijeti prije postavljanja:

Odbrojavanje

Za svaku grupu 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 promijeniti tajmer, pogledajte redak 14.

Dodjela pin -ova

• ako koristite zaslone sa zajedničkom katodom, promijenite red 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 notne note s njihovom približnom frekvencijom od reda 36 do 41, ako mislite da želite svirati različite tonove, možda ćete htjeti dodati još toj listi.

Plaća se 2 različita tona:

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

Možete promijeniti te tonove, liste sadrže izmjenu muzičke note i trajanje note, budite kreativni!

Animacija

Na početku svake grupe zuba nalazi se prikaz koji simbolizira dotičnu skupinu. Simboli pet grupa definirani su od reda 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 niza, nivo baterije je označen kao "bar" prikaz koji se prikazuje tokom 3 sekunde. Svaka znamenka može prikazati tri vodoravne trake. Kada se prikaže svih 6 traka, to znači da je baterija puna. Šipke se neće paliti odozgo prema dolje i slijeva nadesno sa smanjenjem nivoa baterije. To možete promijeniti i prikazati broj koji predstavlja preostali postotak energije ako želite, kôd se nalazi u retku 100.

Korak 3: Kreirajte kućište

U prilogu ćete pronaći Sketchup model onog koji sam dizajnirao.

Vjerojatno neće odgovarati vašim potrebama jer jako 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 je izrezbaren stražnji dio kutije na koji će biti pričvršćen piezo zujalica, ovdje izvodim pasivno akustičko pojačanje.

Korak 4: Postavite komponente u kućište

Koristio sam neku dvostranu pjenastu traku kako bih držao bateriju, modul punjača/pojačivača i piezo zujalicu na mjestu. Nešto od toga koristio sam i kao odstojnik između perforature i šperploče, inače bi ekran stršio 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 ugradnje, morao sam ponovo 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 okrenute naglavačke, ovo je greška 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 vam na čitanju.