Tīriet zobus!: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Manam 5 gadus vecajam dēlam nepatīk, ka tik daudzi 5 gadus veci bērni mazgā zobus…

Es uzzināju, ka lielākais šķērslis patiesībā nav zobu tīrīšana pati par sevi, bet gan laiks, kas pavadīts to darot.

Es veicu eksperimentu ar sava mobilā tālruņa atpakaļskaitīšanu, lai ļautu viņam izsekot laiku, ko viņš pavada katrai zobu grupai (apakšējā kreisajā, apakšējā labajā pusē, augšējā kreisajā pusē, augšējā labajā pusē, priekšā). No šī eksperimenta es uzzināju, ka tas viņam šo uzdevumu padara daudz vieglāku. Pēc tam viņš tiešām to lūdza un iztīrīja zobus bez sūdzībām!

Tāpēc es domāju: es izveidošu nelielu atpakaļskaitīšanas artefaktu, ko viņš varētu izmantot pats, lai viņš kļūtu neatkarīgāks un, cerams, biežāk un rūpīgāk tīrītu zobus.

Es zinu, ka ir daži citi DIY projekti un komerciāli produkti, kas to dara tieši, bet es gribēju mazliet papētīt un izveidot savu dizainu.

Šeit ir mana dizaina kritēriji:

• Pēc iespējas kompakta
• Parādiet 2 ciparu ciparus un zīmes
• Katras zobu grupas sākumā izstaro skaņu
• Uzlādējams
• Pēc iespējas vienkāršāka lietošana

Šajā Ible es jums parādīšu, kā es to izstrādāju un izveidoju.

Izbaudi!

Piegādes

• 1 x Arduino pro mini
• 2 x 7 segmentu displejs
• 1 x spiedpoga
• 1 x autotransformators
• 1 x pjezo skaņas signāls
• 2 x 470Ω rezistori
• 1 x litija jonu lādētāja/pastiprinātāja modulis
• 1 x 17360 litija jonu akumulators (attēlā redzēsit 18650 un tā turētāju, bet, lai padarītu to kompaktāku, vēlāk pārdomāju)
• perforators
• daži vadi
• kāda divpusēja putu lente
• korpuss (es uztaisīju koka, varētu izdrukāt 3D formātā)
• 4 x gumijas kājas
• dažas CI līmes

1. solis: komponentu lodēšana

Iepriekš es biju izveidojis koncepcijas pierādījumu ar Arduino Uno un protoboard, lai es varētu uzrakstīt kodu un izlemt, kādus komponentus izmantot. Es nedalīšos ar šo procesa daļu, jo tā ir ļoti garlaicīga un nedos neko daudz.

Shēmas

Shēmas ir pieejamas Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… tas nav pilnīgs, jo daži komponenti nav pieejami bibliotēkā un kods nav izpildāms, jo tam nepieciešama īpaša bibliotēka.. Tomēr tas diezgan precīzi parāda vienkāršās shēmas vispārējo ideju.

Turpmākajos aprakstos es nekad nenorādu, kāda tapa ir tīši saistīta. Es domāju, ka tapas piešķiršana būs atkarīga no tā, kā jūs izvietojat komponentus. Nākamajā solī jūs viegli atradīsit, kur iestatīt tapas piešķiršanu, rediģējot Arduino kodu

Izkārtojums

Es vispirms gulēju uz tāfeles, kur vēlējos, lai 7 segmentu cipari atbilstu Arduino stāvoklim. Gadās, ka šis konkrētais perforators ir ļoti ērts: tas ir veidots diezgan līdzīgi kā prototēks ar ērtiem savienojumiem, kā arī ir iespiests abpusēji. Ja es iestatīšu segmentus vienā pusē un Arduino otrā pusē, man var būt lielākā daļa ciparu tapu, lai tie atbilstu I/O tapām, un es iegūtu ļoti kompaktu izkārtojumu!

Ja jums ir veids, kā (izgatavot) izdrukāt savus dēļus, iespējams, vislabāk ir izveidot savu.

Cipari

Es uzzināju, ka vienkāršākais veids, kā parādīt divciparu skaitļus un simbolus, ir izmantot 7 segmentu LED ciparus.

Kā darbojas 7 segmentu cipari saistībā ar Arduino

Septiņu segmentu ciparam ir 10 tapas: viens katram segmentam, viens punktam/periodam un divi kopējam anodam/katodam (vēlāk saukts par A/K) (iekšēji savienots kopā). Lai samazinātu tapu skaitu, ko segmenti izmanto ar Arduino, visi segmenti un punktu tapas ir savienoti kopā un ar I/O tapu, kas veido 8 izmantotās I/O tapas. Pēc tam viens no katra segmenta A/K tapas ir savienots ar citu I/O tapu. Divu segmentu displeja gadījumā tas saskaita 10 I/O tapas (7 segmenti + 1 punkts + 2 cipari x 1 A/K = 10).

Kā tad var parādīt dažādas lietas uz katra cipara? Bibliotēka, kas vada šīs I/O tapas, to izmanto cilvēka acs tīklenes noturībai. Tas ieslēdz vēlamā cipara A/K tapu un izslēdz visu pārējo, pareizi iestatot segmentus un pēc tam ātri mainoties ar citiem cipariem, izmantojot savas A/K tapas. Acs "neredzēs" mirgošanu, jo tas notiek augstā frekvencē.

Lodēšana

Vispirms es lodēju ciparus un savienojumus starp tiem, pēc tam lodēju Arduino uz otras sejas. Jūs pamanīsit, ka pirms Arduino lodēšanas ir svarīgi veikt visus ciparu savienojumus, jo tas neļaus jums piekļūt ciparu aizmugurei vienreiz.

Izvēlieties pareizu strāvu ierobežojošu pretestību

Manu displeju datu lapa norāda 8 mA strāvu uz priekšu un spriegumu 1, 7 V. Tā kā Arduino, kuru es izmantoju, darbojas ar 5 V, man ir jāatsakās no 5 - 1,7 = 3,3 V pie 8 mA. Piemērojot Oma likumu: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω Tuvākie rezistori, kas man ir, ir 330Ω un 470Ω. Lai būtu drošībā, es izvēlējos 470Ω rezistoru, lai ierobežotu strāvu caur katru displeja diodi. Displeja spilgtums ir apgriezti proporcionāls šī rezistora vērtībai, tāpēc ir svarīgi katram skaitlim izmantot vienu un to pašu vērtību.

Pjezo skaņas signāls

Kā vienkārši izstarot skaņu ar Arduino un vienlaikus saglabāt to kompaktu? Labākais veids, ko es atradu, ir izmantot vienu no šiem plāniem pjezo signāliem, ko var atrast, piemēram, durvju signalizācijā.

Mums ir nepieciešams veids, kā pastiprināt šī skaņas signāla radīto skaņu, jo, ja mēs to savienojam tieši ar Arduino, ir grūti no tā kaut ko dzirdēt. Mēs to pastiprināsim ar šiem diviem līdzekļiem:

• ar autotransformatoru, kas paaugstinās spriegumu, jo augstāks tas būs, jo skaļāks būs pjezo
• ar pasīvo akustisko pastiprinātāju, kaste būtībā kā ģitāra: ja, piemēram, piestiprināsit pjezo pie kartona, jūs uzreiz pamanīsit skaļāku skaņu

Tajā pašā durvju signalizācijā var atrast autotransformatoru, tas ir mazs cilindrs ar parasti 3 tapām. Viens tapa iet uz Arduino I/O tapu, viens pie pjezo, un pēdējais ir savienots gan ar Arduino GND, gan otru pjezo vadu. Ir grūti zināt, kas ir pin, tāpēc izmēģiniet dažādas konfigurācijas, līdz dzirdat visskaļāko skaņu, kas nāk no pjezo.

Jauda

Atruna: Es zinu, ka var būt slikta ideja lodēt tieši uz li-jonu šūnas, nedariet to, ja neesat apmierināts ar to.

Es izvēlējos barot ķēdi ar nelielu li-jonu elementu, tas nozīmē moduļa izmantošanu, lai to aizsargātu, uzlādētu un palielinātu spriegumu līdz 5 V (litija jonu šūnas parasti ražo aptuveni 3,6 V). Es paņēmu šo moduli no lētas barošanas bankas un nepārdevu apgrūtinošo USB-A savienotāju.

Modulis norāda, kur šūnai jābūt savienotai. Meklējot tiešsaistē USB-A savienotāja savienotāju, es varētu savienot 5VCC vadus no moduļa arduino GND un VCC tapām. Ja jūs kādreiz esat nolēmis barot Arduino ar vairāk nekā 5 V spriegumu, tad vēlaties to ievadīt caur RAW tapu, lai jūs varētu ļaut iebūvētajam sprieguma regulatoram pazemināt to līdz 5 V, ko pieprasa ATMega.

Tā kā tas ir uzlādējams barošanas avots, man bija nepieciešams veids, kā uzzināt, kad tas ir izlādējies. Šim nolūkam es pievienoju šūnas pozitīvo galu ar Arduino analogo tapu. Iestatīšanas secības laikā es nolasīšu šo spriegumu un pārveidošu to lasāmā veidā, lai novērtētu uzlādes līmeni. Es uzrakstīju būtību par li-jonu jaudas formulu. Vēlāk es paskaidrošu, kā to parādīt.

Poga

Mums ir nepieciešams veids, kā sākt atpakaļskaitīšanu, un tam ieslēgšanas/izslēgšanas svirslēdzis būtu bijis labs. Es izvēlējos izmantot īslaicīgu spiedpogu, kas savienota starp GND un RESET tapām. Visa atpakaļskaitīšanas cikla beigās Arduino nonāk dziļā miega stāvoklī, un to var pamodināt, izslēdzot un pēc tam ieslēdzot, vai iestatot RESET tapu uz zemu, kas ir ērti. Šī poga ļauj man "ieslēgt" atpakaļskaitīšanu un atiestatīt to, kad vien vēlos. Es nevaru pagriezt atpakaļskaitīšanu, kad tas ir sācies, bet, manuprāt, tas nav liels darījums.

2. darbība: rediģējiet un augšupielādējiet kodu

Jūs atradīsit pievienoto kodu. Tā izmanto bibliotēku ar nosaukumu SevSeg, kuru varat instalēt, izmantojot IDE bibliotēku pārvaldnieku, vai lejupielādēt vietnē

Pirms augšupielādes varat veikt vairākas izmaiņas:

Atpakaļskaitīšana

Katrai zobu grupai tiek parādīts atpakaļskaitīšanas laiks. Katrai grupai es to iestatīju uz 20 sekundēm. Ir 5 grupas un dažas pauzes simbolu parādīšanai (sk. Zemāk), tāpēc kopējam zobu tīrīšanai vajadzētu būt aptuveni 2 minūtēm. Esmu dzirdējis, ka šis ir ieteicamais laiks.

Ja vēlaties modificēt taimeri, skatiet 14. rindu.

Piespraužu uzdevumi

• ja izmantojat kopējā katoda displejus, nomainiet 84. rindu uz “COMMON_CATHODE”
• segmentu tapām mainiet 82. rindu (pašlaik iestatīta uz 4 līdz 11)
• A/K tapām mainiet 80. rindu (pašlaik ir iestatīta uz 2 un 3)
• sprieguma sensoram nomainiet tapas līniju 23 (pašlaik iestatīta uz A0)
• skaņas signālam mainiet tapu 19. līniju (pašlaik iestatīta uz 12)

Skaņas

Es definēju dažas mūzikas notis ar to aptuveno biežumu no 36. līdz 41. rindai, ja jūtat, ka vēlaties atskaņot dažādus toņus, iespējams, vēlēsities šim sarakstam pievienot vairāk.

Tas maksā 2 dažādus toņus:

• sava veida čivināšana katras zobu grupas sākumā, 206. rinda
• "ballītes" tonis pašās beigās (atlīdzības veids), 201. rinda

Jūs varat mainīt šos toņus, sarakstos ir mūzikas notis un notis ilgums, esiet radoši!

Animācija

Katras zobu grupas sākumā ir displejs, kas simbolizē attiecīgo grupu. Piecu grupu simboli ir definēti no 71. līdz 74. rindai. Ja vēlaties, varat to rediģēt.

Secības beigās šie simboli tiek mainīti, veidojot sava veida animāciju.

Akumulatora uzlādes līmeņa indikators

Sērijas sākumā akumulatora uzlādes līmenis tiek parādīts kā "joslas" displejs, kas parādās 3 sekunžu laikā. Katrs cipars var parādīt trīs horizontālas joslas. Ja tiek parādītas visas 6 joslas, tas nozīmē, ka akumulators ir pilns. Stieņi nedeg no augšas uz leju un no kreisās uz labo, samazinoties akumulatora uzlādes līmenim. Ja vēlaties, varat to mainīt un parādīt skaitli, kas apzīmē atlikušo enerģijas procentu, kods atrodas 100. rindā.

3. darbība: izveidojiet korpusu

Jūs atradīsit pievienotu Sketchup modeli, kuru es izstrādāju.

Tas, iespējams, neatbilst jūsu vajadzībām, jo tas ir cieši atkarīgs no jūsu ķēdes/komponentu kompaktuma un lieluma. Pielāgojiet to pēc nepieciešamības:)

Es domāju, ka es izmantoju 3/16 collu bērza saplāksni un pogas vāciņam 1/2 collu apaļu dībeli.

Jūs pamanīsit, ka kastes aizmugurē, kurā tiks piestiprināts pjezo skaņas signāls, cirsts, es veicu pasīvo akustisko pastiprinājumu.

4. solis: ievietojiet komponentus korpusā

Es izmantoju divpusēju putuplasta lenti, lai noturētu akumulatoru, lādētāja/pastiprinātāja moduli un pjezo skaņas signālu. Es arī izmantoju daļu no tā kā starpliku starp plātni un saplāksni, pretējā gadījumā displejs izvirzīsies ne tik skaisti.

Es pielīmēju spiedpogu ar CI līmi, bet ar to nepietika, lai izturētu spiedienu, to iedarbinot, tāpēc es izmantoju neliela diametra dībeli, lai to noturētu vietā (skat. Attēlu).

Es arī izmantoju CI līmi, lai pirms aizvēršanas piestiprinātu pjezo skaņas signālu uz aizmugurējās plāksnes.

Mans ieteikums: pārbaudiet, vai montāžas laikā viss laiku pa laikam darbojas, man vairākas reizes bija jāatver un jāizolē dažas īssavienojuma vietas!

Pievienojiet dažas gumijas kājas apakšā, tas piešķir profesionālu izskatu;)

5. darbība. Secinājums

Jūs varat pamanīt, ka cipari ir apgriezti otrādi, tā ir kļūda, ko es pieļāvu kopš sastāvdaļu izkārtojuma. Es atrisināju šo problēmu, pārvietojot tapu piešķiršanu, tas nav nekas liels, jo es neizmantoju punktu/punktu.

Jebkurā gadījumā šo projektu bija patiešām jautri uztaisīt, un manam bērnam tas ļoti patīk!

Nevilcinieties publicēt savus komentārus un ieteikumus!

Paldies par lasīšanu.