Valykite dantis!: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Mano 5 metų sūnui nepatinka, kai daugelis 5 metų vaikų valosi dantis …

Sužinojau, kad didžiausia kliūtis iš tikrųjų yra ne pats dantų valymas, o laikas, praleistas tai darant.

Atlikau eksperimentą su savo mobiliojo telefono skaičiavimu, kad jis galėtų sekti laiką, praleistą kiekvienai dantų grupei (apatinė kairė, apatinė dešinė, viršutinė kairė, viršutinė dešinė, priekinė dalis). Iš šio eksperimento sužinojau, kad tai labai palengvina jam šią užduotį. Po to jis iš tikrųjų to paprašė ir, be jokių priekaištų, išsivalė dantis!

Taigi pagalvojau: padarysiu nedidelį atgalinio skaičiavimo artefaktą, kurį jis galėtų panaudoti pats, kad jis taptų savarankiškesnis ir, tikiuosi, dažniau ir atsargiau valytųsi dantis.

Žinau, kad yra keletas kitų „pasidaryk pats“projektų ir komercinių produktų, kurie daro būtent tai, tačiau norėjau šiek tiek pasimėgauti ir sukurti savo dizainą.

Čia yra mano dizaino kriterijai:

• Kuo kompaktiškesnis
• Parodykite 2 skaitmenų skaičius ir ženklus
• Kiekvienos dantų grupės pradžioje skleiskite garsą
• Įkraunamas
• Kuo paprasčiau naudoti

Šiame „Ible“parodysiu, kaip jį sukūriau ir sukūriau.

Mėgautis!

Prekės

• 1 x „Arduino pro mini“
• 2 x 7 segmentų ekranas
• 1 x mygtukas
• 1 x autotransformatorius
• 1 x pjezo garsinis signalas
• 2 x 470Ω rezistoriai
• 1 x ličio jonų įkroviklis/stiprintuvo modulis
• 1 x 17360 ličio jonų akumuliatorius (paveikslėlyje matysite 18650 ir jo laikiklį, bet kad būtų kompaktiškesnis, vėliau persigalvojau)
• perforatorius
• kai kurie laidai
• šiek tiek dvipusės putplasčio juostos
• gaubtas (aš padariau medinį, gali būti atspausdintas 3D)
• 4 x guminės kojelės
• šiek tiek CI klijų

1 žingsnis: lituokite komponentus

Anksčiau sukūriau koncepcijos įrodymą su „Arduino Uno“ir protoboard, kad galėčiau parašyti kodą ir nuspręsti, kokius komponentus naudoti. Nesidalinsiu ta proceso dalimi, nes ji labai nuobodi ir neduos daug naudos šiam liūdesiui.

Schemos

Schemas galima rasti „Tinkercad“: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… ji nėra išsami, nes kai kurių komponentų bibliotekoje nėra ir kodas negali būti paleidžiamas, nes jam reikia konkrečios bibliotekos. Nepaisant to, tai gana tiksliai parodo bendrą paprastos grandinės idėją.

Tolesniuose aprašymuose aš niekada nenurodau, koks kaištis yra tyčia prijungtas. Manau, kaiščio priskyrimas priklausys nuo to, kaip išdėstysite komponentus. Kitame veiksme lengvai surasite, kur nustatyti kaiščio priskyrimą, redaguodami „Arduino“kodą

Išdėstymas

Pirmiausia padėjau ant lentos, kurioje norėjau, kad 7 segmentų skaitmenys atitiktų „Arduino“padėtį. Pasitaiko, kad būtent ši perforatoriaus plokštė yra labai patogi: ji suprojektuota beveik kaip proto plokštė su patogiais sujungimais ir spausdinama dvipusiai. Jei nustatysiu segmentus vienoje pusėje, o „Arduino“- kitoje, galiu turėti daugumą skaitmeninių kaiščių, atitinkančių I/O kaiščius, ir gausiu labai kompaktišką išdėstymą!

Jei turite būdą (kaip) atspausdinti savo lentas, galbūt geriausias dalykas yra sukurti savo.

Skaitmenys

Sužinojau, kad lengviausias būdas rodyti dviejų skaitmenų skaičius ir simbolius yra naudojant 7 segmentų LED skaitmenis.

Kaip veikia 7 segmentų skaitmenys, palyginti su „Arduino“

7 segmentų skaitmuo turi 10 kaiščių: po vieną kiekvienam segmentui, vieną taškui/taškui ir du bendram anodui/katodui (vėliau vadinamam A/K) (sujungtas iš vidaus). Siekiant sumažinti segmentų, naudojamų segmentuose su „Arduino“, skaičių, visi segmentai ir taškiniai kaiščiai yra sujungti kartu su įvesties/išvesties kaiščiu, kuris sudaro 8 įvesties/išvesties kaiščius. Tada vienas iš kiekvieno segmento A/K kaiščio yra prijungtas prie kito įvesties/išvesties kaiščio. Jei rodomi 2 segmentai, tai sudaro 10 įvesties/išvesties kaiščių naudojimo (7 segmentai + 1 taškas + 2 skaitmenys x 1 A/K = 10).

Kaip tada jis gali rodyti skirtingus dalykus kiekviename skaitmenyje? Biblioteka, kuri valdo tuos įvesties/išvesties kontaktus, tai daro įtaką žmogaus akies tinklainės patvarumui. Jis įjungia norimo skaitmens A/K kaištį ir išjungia visus kitus, tinkamai nustatydamas segmentus ir greitai pakaitomis su kitais skaitmenimis naudodamas savo A/K kaiščius. Akis „nematys“mirksėjimo, nes jis yra aukšto dažnio.

Litavimas

Pirmiausia lituodavau skaitmenis ir jungtis tarp jų, tada lituodavau „Arduino“ant kito veido. Pastebėsite, kad prieš lituojant „Arduino“svarbu sujungti visus skaitmenis, nes tai neleis jums pasiekti skaitmenų užpakalinės dalies.

Pasirinkite tinkamą srovę ribojantį pasipriešinimą

Mano ekranų duomenų lapas rodo 8 mA srovę į priekį ir 1,7 V priekinę įtampą. Kadangi aš naudoju „Arduino“, jis veikia su 5 V įtampa, man reikia numesti 5–1,7 = 3,3 V esant 8 mA. Taikant Ohmo dėsnį: r = 3,3 / 0,008 = 412,5Ω Artimiausi mano turimi rezistoriai yra 330Ω ir 470Ω. Kad būtų saugu, pasirinkau 470Ω rezistorių, kad apribotų srovę per kiekvieną ekrano diodą. Ekrano ryškumas yra atvirkščiai proporcingas to rezistoriaus vertei, todėl svarbu naudoti tą pačią reikšmę kiekvienam skaitmeniui.

Pjezo garsinis signalas

Kaip paprasčiausiai skleisti garsą naudojant „Arduino“ir tuo pačiu išlaikyti kompaktišką? Geriausias mano rastas būdas yra naudoti vieną iš tų plonų pjezo signalų, kuriuos galima rasti, pavyzdžiui, durų signalizacijoje.

Mums reikia būdo, kaip sustiprinti šio garsinio signalo skleidžiamą garsą, nes jei mes jį tiesiogiai prijungsime prie „Arduino“, sunku iš jo ką nors išgirsti. Mes jį sustiprinsime šiomis dviem priemonėmis:

• su autotransformatoriumi, kuris pakels įtampą, tuo didesnis, tuo garsiau bus pjezo
• su pasyviu akustiniu stiprintuvu, dėžutė iš esmės, kaip gitara: jei, pavyzdžiui, pritvirtinsite pjezo prie kartono, iškart pastebėsite garsesnį garsą

Toje pačioje durų signalizacijoje galima rasti autotransformatorių, tai mažas cilindras, paprastai su 3 kaiščiais. Vienas kaištis eina į „Arduino I/O“kaištį, vienas - prie pjezo, o paskutinis yra prijungtas prie „Arduino GND“ir prie kito pjezo laido. Sunku žinoti, koks yra kaištis, todėl išbandykite skirtingas konfigūracijas, kol išgirsite garsiausią pjezo garsą.

Galia

Atsakomybės atsisakymas: Žinau, kad gali būti bloga mintis lituoti tiesiai ant ličio jonų kameros, nedarykite to, jei jums tai nepatinka.

Aš pasirinkau maitinti grandinę mažu ličio jonų elementu, tai reiškia, kad reikia naudoti modulį, kad jį apsaugotume, įkrautumėte ir padidintumėte įtampą iki 5 V (ličio jonų elementai paprastai gamina apie 3,6 V). Aš paėmiau tą modulį iš pigios galios banko ir nepardaviau sudėtingos USB-A jungties.

Modulis nurodo, kur reikia prijungti langelį. Ieškodamas internete USB-A jungties jungties, galėčiau prijungti 5VCC laidus iš modulio prie arduino GND ir VCC kaiščių. Jei kada nors nusprendėte „Arduino“maitinti daugiau nei 5 V įtampa, tuomet norėsite jį tiekti per RAW kaištį, kad galėtumėte leisti borto įtampos reguliatoriui jį sumažinti iki 5 V, reikalingos „ATMega“.

Kadangi tai yra įkraunamas energijos šaltinis, man reikėjo žinoti, kada jis išsikrauna. Tam teigiamą ląstelės galą prijungiau prie analoginio „Arduino“kaiščio. Sąrankos metu aš perskaitysiu tą įtampą ir konvertuosiu ją į skaitomą būdą, kaip įvertinti įkrovos lygį. Aš parašiau esmę apie ličio jonų talpos formulę. Vėliau paaiškinsiu, kaip jį rodyti.

Mygtukas

Mums reikia būdo, kaip pradėti atgalinį skaičiavimą, ir kad įjungimo/išjungimo svirtis būtų gerai. Aš nusprendžiau naudoti momentinį mygtuką, prijungtą tarp GND ir RESET kaiščių. Pasibaigus viso laiko skaičiavimo ciklui, „Arduino“pereina į gilaus miego būseną ir gali būti pažadintas išjungiant, tada įjungiant arba nustatant žemą RESET kaištį, kas yra patogu. Šis mygtukas leidžia „įjungti“atgalinį laiką ir jį iš naujo nustatyti, kai tik noriu. Aš negaliu pasukti atgalinio laiko skaičiavimo pradžios, bet manau, kad tai nėra didelė problema.

2 veiksmas: redaguokite ir įkelkite kodą

Rasite pridėtą kodą. Jame naudojama biblioteka, pavadinta „SevSeg“, kurią galite įdiegti naudodami IDE bibliotekų tvarkyklę arba atsisiųsti iš

Prieš įkeldami galite atlikti keletą pakeitimų:

Atgalinė atskaita

Kiekvienai dantų grupei rodomas atgalinis laikas. Kiekvienai grupei nustatiau 20 sekundžių. Tarp simbolių rodymo yra 5 grupės ir tam tikros pauzės (žr. Žemiau), todėl bendras dantų valymo laikas turėtų būti apie 2 minutes. Girdėjau, kad tai yra rekomenduojamas laikas.

Jei norite pakeisti laikmatį, žiūrėkite 14 eilutę.

Smeigtukų užduotys

• jei naudojate bendrojo katodo ekranus, pakeiskite 84 eilutę į „COMMON_CATHODE“
• segmentų kaiščiams pakeiskite 82 eilutę (šiuo metu nustatyta nuo 4 iki 11)
• A/K kaiščiams pakeiskite 80 eilutę (šiuo metu nustatyta į 2 ir 3)
• įtampos jutikliui pakeiskite kaiščio liniją 23 (šiuo metu nustatyta į A0)
• garso signalo atveju pakeiskite kaiščio liniją 19 (šiuo metu nustatyta į 12)

Garsai

Kai kurias muzikos natas apibrėžiau apytiksliu dažnumu nuo 36 iki 41 eilutės, jei manote, kad norite groti skirtingus tonus, galbūt norėsite į šį sąrašą įtraukti daugiau.

Tai moka 2 skirtingus tonus:

• savotiškas čiulbėjimas kiekvienos dantų grupės pradžioje, 206 eilutė
• „vakarėlio“tonas pačioje pabaigoje (atlygio rūšis), 201 eilutė

Galite pakeisti šiuos tonus, sąrašuose yra muzikos natų kaita ir natos trukmė, būkite kūrybingi!

Animacija

Kiekvienos dantų grupės pradžioje yra ekranas, simbolizuojantis atitinkamą grupę. Penkių grupių simboliai yra apibrėžti nuo 71 iki 74 eilutės. Jei norite, galite jį redaguoti.

Pačioje sekos pabaigoje šie simboliai kaitaliojami, kad būtų sukurta tam tikra animacija.

Baterijos lygio indikatorius

Pačioje sekos pradžioje akumuliatoriaus įkrovos lygis rodomas kaip „juostinis“ekranas, rodomas per 3 sekundes. Kiekvienas skaitmuo gali rodyti tris horizontalias juostas. Kai rodomos visos 6 juostos, tai reiškia, kad baterija pilna. Juostos neužsidega iš viršaus į apačią ir iš kairės į dešinę, kai akumuliatoriaus lygis mažėja. Jei norite, galite tai pakeisti ir parodyti skaičių, nurodantį likusią energijos procentinę dalį, kodas yra 100 eilutėje.

3 žingsnis: sukurkite aptvarą

Pridedamas mano sukurtas „Sketchup“modelis.

Tai tikriausiai neatitiks jūsų poreikių, nes tai labai priklauso nuo jūsų grandinės/komponentų kompaktiškumo ir dydžio. Pataisyk kaip reikia:)

Aš naudoju 3/16 colių beržo fanerą ir 1/2 colio apvalų kaištį sagos dangteliui.

Pastebėsite, kad dėžutės nugarėlė, kurioje bus pritvirtintas pjezo garsinis signalas, yra išraižyta, čia aš atlieku pasyvų akustinį stiprinimą.

4 žingsnis: įdėkite komponentus į korpusą

Aš naudoju dvipusę putų juostą, kad baterija, įkroviklis/stiprintuvo modulis ir pjezo garsinis signalas būtų vietoje. Aš taip pat panaudojau dalį jo kaip tarpiklį tarp perforatoriaus ir faneros, kitaip ekranas išsikiš ne taip gražiai.

Spaudimo mygtuką priklijavau CI klijais, tačiau to nepakako, kad jį atlaikyčiau spaudžiant, todėl naudoju mažo skersmens kaištį, kad jį išlaikyčiau (žr. Paveikslėlį).

Aš taip pat naudoju CI klijus, kad uždarau pjezo garsinį signalą ant galinės plokštės, kol neuždarau.

Mano rekomendacija: išbandykite, ar montavimo metu viskas kartkartėmis veikia, kelis kartus turėjau iš naujo atidaryti ir izoliuoti kai kurias trumpojo jungimo vietas!

Pridėkite gumines kojas prie apačios, tai suteiks profesionalią išvaizdą;)

5 žingsnis: Išvada

Galite pastebėti, kad skaitmenys yra apversti aukštyn kojomis, tai yra klaida, kurią padariau nuo komponentų išdėstymo. Aš išsprendžiau šią problemą perkeldamas kaiščio priskyrimą, tai nėra didelis dalykas, nes nenaudoju taško/taško.

Bet kokiu atveju, šį projektą buvo labai smagu įgyvendinti ir mano vaikui tai patinka!

Nesivaržykite paskelbti savo komentarų ir pasiūlymų!

Ačiū, kad skaitėte.