Dječja kuhinja koja kaže BEEP: 7 koraka (sa slikama)

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

Moja dvogodišnja kćerka imala je 'mali' zahtjev za svoj treći rođendan. Htjela je malu kuhinju na kojoj piše Beep. "Želite šta?" bio je moj odgovor. 'Kuhinja na kojoj piše bip, baš kao i mamina kuhinja!', Rekla je …

Dakle, to je bila inspiracija (mislim na 'zahtjev') koja me pokrenula na ovom projektu!

Izgradnja male kuhinje s kojom se možete igrati može oduzeti mnogo vremena jer nisam iskusan drvosječa, pa sam započeo s „gotovom“drvenom kuhinjom: Ikeom Duktig. Uvjeren sam da ne mogu izgraditi bolju kuhinju za tu cijenu.

Govoreći o cijeni, neki bi se mogli zapitati koja je ukupna cijena ovog projekta. Pa, kuhinja Ikea Duktig košta oko 80 eura tamo gdje ja živim. Ostali dijelovi koštat će otprilike 25 do 30 eura, kada komponente naručite iz Kine.

Korak 1: Kratki priručnik

Video prikazuje kako sve to funkcionira. Kada je kuhinja uključena, prikazuje se trenutno vrijeme. Sada možete postaviti mjerač vremena pomoću plavog i žutog dugmeta. Plavo dugme povećava tajmer, a žuto dugme smanjuje tajmer. Koraci su isti kao i pećnica 'mommie', pa vam gumbi omogućuju prebacivanje između 0:05, 0:10, 0:15, 0:20, 0:25, 0:30, 0:40, 0: 50, 1:00, 1:15, 1:30, 1:45, 2:00, 2:15, 2:30, 2:45, 3:00, 3:30, 4:00, 4:30, 5:00, 5:30, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00 ili 10:00 minuta: sekunde. Ako volite još duže (ili druge) periode, nema problema, jednostavno dodajte unaprijed zadana vremena tajmera u kôd. Razlog zbog kojeg sam stao na 10 minuta je taj što se nisam htio probuditi usred noći pitajući se šta je samo zvučalo.:-)

U redu, sada kada je mjerač vremena postavljen, jednostavnim pritiskom na zeleno dugme pokreće se mjerač vremena, a crveno dugme zaustavlja tajmer. Takođe možete koristiti crveno dugme da biste zaustavili postavljanje tajmera i učinili da se na ekranu ponovo prikaže trenutno vreme. Tokom odbrojavanja tajmera, pećnica je dobro pokrivena trakom LED dioda.

Kad tajmer dosegne 0:00, na ekranu se prikazuje BEEP (ili na holandskom PIEP), a zatim možete čuti 2 kratka i 1 duži zvučni signal. Tada će se na ekranu ponovo prikazati trenutno vreme.

Korak 2: Šta će vam trebati

Ovo su materijali koje sam koristio za ovaj projekt:

• IKEA Duktig kuhinja
• Arduino (koristio sam Arduino Nano)
• 12V DC napajanje, sa DC utičnicom
• DC/DC konverter u dolarima
• LED traka od 12V
• DC utičnica za montiranje na ploču
• Modul sata DS3231
• 4 dugmeta (bez zaključavanja) i, kako volim LED diode, izabrao sam dugmad sa LED diodom u njima
• Dugme za napajanje (sa zaključavanjem) sa ponovo LED diodom u njemu (to je samo poklopac kada je napajanje uključeno)
• TM1637 7 segmentni ekran sa 4 cifre
• Žica
• Termoskupljajuće cijevi
• MDF ploča, debljine 5 mm, otprilike 35x35 cm
• 1kΩ otpornik
• 2N3904 tranzistor
• Mala ploča za izradu prototipa od PCB -a

I najvažniji dio: zujalica (TMB12A05)!

Alati koje sam koristio:

• Ruter s malim usmjerivačem
• Bušilica
• Nož, turpija, brusni papir
• Lemna stanica
• Pištolj za ljepilo
• Mala baklja od butana (za termoskupljajuće cijevi)
• Laptop sa Arduino IDE

Korak 3: Promjene u kuhinji

Za dodatne karakteristike potrebne su neke izmjene na drvenim dijelovima kuhinje:

• Promjene sprijeda: rupe za 4 LED tipke i zaslon
• Promjene na lijevoj strani: rupa za dugme za uključivanje
• Promjene na donjoj ploči: otvor za DC utičnicu

Promjene sprijeda

Molimo preuzmite PDF datoteku u nastavku (imajte na umu da možda imate dugmad i/ili zaslon različite veličine, ali jednostavno možete stvoriti sličan predložak pomoću alata za crtanje). Sadrži predložak koji sam koristio za izradu rupa na prednjoj strani. Jednostavno sam zalijepio predložak na drvo i prvo izbušio malu rupu u sredini svakog dugmeta. Imajte na umu da predložak ima prednju i zadnju verziju. Strelica uvijek pokazuje u gornji lijevi kut. Nakon male bušilice, prešao sam na veću burgiju, bušilicu od 16 mm da budem precizniji (budući da je ovo promjer LED tipki koje sam odabrao za ovaj projekt).

Za otvor za prikaz prvo sam izbušio više rupa u tamnom području predloška. Tamno područje u predlošku ima tačne dimenzije samog ekrana. Za završetak otvora na zaslonu upotrijebio sam mali rotacijski alat, turpiju i oštar nož. Nešto svjetlije područje ima grube dimenzije PCB -a koji je povezan s zaslonom. Ako postavite zaslon u ovu rupu, primijetit ćete da je drvo vrlo debelo. Kad sam umetnuo zaslon, nije mi se svidio izgled i upotrijebio sam usmjerivač da drvo učinim manje gustim. Visinu ekrana ćete morati sami izmjeriti jer možda nemate isti ekran.

Promjene na lijevoj ploči

Dugme za napajanje nalazi se na drvenoj ploči na lijevoj strani kuhinje. Za to je izbušena rupa u gornjem lijevom kutu ploče. Imajte na umu da je najbolje mjesto za ovo dugme pri vrhu, što će postati očito prilikom čitanja koraka sastavljanja. Unutar ormarića bit će dodana nova gornja ploča (za lijepljenje LED trake i za zaštitu elektronike), pa je bolje imati dugme iznad ove ploče.

Na unutarnjoj strani lijeve ploče upotrijebio sam mali usmjerivač za stvaranje utora za prolaz kabela za napajanje.

Promjene na donjoj ploči

Za DC utičnicu odabrao sam dno na koje ću je montirati. Budući da je donja ploča prilično debela, prvo izbušite rupu koja je dovoljno velika za stvarni konektor (metalni dio konektora). Zatim izbušite - od donje strane prema gore - veću rupu (naravno, ne do kraja kroz donju ploču!), Jer konektor ima plastično kućište koje će vam inače biti na putu. Nosač DC ploče može se zalijepiti na mjesto.

Korak 4: Elektronika

Elektronika za ovaj projekt je zapravo prilično jednostavna. Cijeli projekt radi na malom napajanju od 12V. Dugme za zaključavanje omogućava uključivanje i isključivanje napajanja. Arduino Nano i drugi dijelovi zapravo rade na 5V, pa se napon pretvara pomoću DC-DC konvertera. Imajte na umu da LED traka koju sam koristio zahtijeva 12V.

Arduino Nano je u sredini i povezan je sa:

• 5V napajanje iz DC-DC bucka
• 4 dugmeta (Start, Stop, Plus i minus)
• DS3231
• TM1637-ekran
• Zujalica
• LED traka

Četiri gumba jednostavno su spojena na digitalni ulaz i na GND. U kodu je postavljeno interno povlačenje. DS3231 je povezan preko I2C. Za Arduino Nano, SDA je spojen na A4, a SCL na A5. Za prikaz su potrebna pored 5V i GND, dva digitalna porta.

Za zujalicu i LED traku koristio sam malu ploču. Oba dijela su spojena na digitalni izlaz Arduina. LED traka je spojena preko 1 kOhm otpornika i tranzistora. Radi praktičnosti tokom montaže, spojio sam LED traku konektorom. Kad sam završio s lemljenjem, poželio sam da koristim više konektora. Pomoću konektora možete jednostavno isprobati sve dijelove odvojeno, a ako dio iz bilo kojeg razloga otkaže, lakše ga je zamijeniti.

Da bih spriječio bilo kakve kratke spojeve, opsežno sam koristio skupljajuće cijevi. I prije skupljanja cijevi provjerite radi li svaka!:-)

Korak 5: Sklapanje

Sada je vrijeme za sastavljanje kuhinje. Prvo umetnite sve tipke u predviđene rupe. Dok sam koristio LED tipke, svaka u drugoj boji, odabrao sam sljedeći redoslijed (slijeva nadesno): plavo, žuto, zeleno i crveno

Funkcionalnost tipki bit će (istim redoslijedom): povećati mjerač vremena, smanjiti mjerač vremena, pokrenuti mjerač vremena u pećnici i zaustaviti.

Zatim dodajte dugme za napajanje, DC utičnicu i ekran. Imajte na umu da je moj TM1637 ekran imao konektor na prednjoj strani. Ovaj konektor je uklonjen (odlemljivanje). Umetnuo sam gore spomenute komponente, a zatim jednostavno slijedio Ikein priručnik i sve dok se radna ploča ne može montirati u kuhinju. Imajte na umu da lemljenje komponenti kad je kuhinja već donekle olakšava, jer ne morate držati komponente.

Budući da će ovo biti projekt s kojim će se djeca igrati, zaista je dobra ideja zakloniti svu elektroniku. Ne radi zaštite djece, već radi zaštite elektronike od onih malih istraživačkih ruku …:-) LED traka se također može jednostavno zalijepiti na nju. Mala rupa dovoljna je za provlačenje žica. Jednostavno izrežite pravokutni dio od 5 mm MDF dimenzija x mm. Komadići starog drveta mogu se koristiti za držanje ploče na mjestu. Nemojte blokirati prethodno izbušene rupe na bočnim pločama jer su te rupe potrebne za sastavljanje kuhinje.

Kad je kuhinja završena, stvorio sam lijep logotip u crnom vinilu i izrezao crvenu prozirnu plastiku (iz starog budilnika) u ispravnim dimenzijama za ekran.

Korak 6: Programiranje Arduina

Za programiranje Arduina koristio sam Arduino IDE. Za instalaciju programa potrebna su 4 modula. Ovo su:

• DS1307RTC (u upravljanju bibliotekama u Arduino IDE -u)
• Vrijeme (https://github.com/PaulStoffregen/Time)
• TM1637Display (https://github.com/avishorp/TM1637)
• Žica (ugrađena)

Kôd sadrži mnoge unutarnje komentare radi dodatnog pojašnjenja, jer ne mislim da bi sam kôd bio samorazumljiv svima (uključujući i mene nakon nekoliko mjeseci). Ono što komentarima nedostaje je pregled kako sve to funkcionira. Ovdje ću dati kratak pregled programa.

Nakon postupka postavljanja, program može biti jedno od četiri stanja, jer je Arduino bilo:

• Prikaz vremena na ekranu (zadano stanje)
• Podešavanje tajmera
• Prikaz mjerača vremena koji odbrojava do 00:00
• Beeping

U standardnoj proceduri petlje, svaka petlja će se dogoditi sljedeće:

• Provjerite da li je neko pritisnuto i postupite u skladu s tim

  Na primjer, povećajte mjerač vremena za korak, zaustavite mjerač vremena i promijenite stanje za prikaz vremena itd

• Provjerite treba li nešto učiniti na osnovu trenutnog stanja

  Na primjer, smanjite vrijeme nakon što je sekunda prošla ili pokažite novo vrijeme jer se vrijeme promijenilo

Korak 7: Zabavite se !

Obje moje kćerke se vole igrati s kuhinjom. U njemu prave razne stvari, palačinke, kolače, kafu, toplu čokoladu, supu itd.

Obično ne smiju pritisnuti bilo koje dugme u našoj kuhinji, ali na njima oni mogu jednostavno držati dugme, pritisnuti dugme koliko god žele, pritisnuti dugme drugim predmetom.:-)

Imajte na umu da je zujalica zapravo prilično glasna. Postavljanjem malog trake preko njega to ćete lako popraviti!

Velika nagrada u takmičenju Design For Kids Challenge