D4E1 - DIY - palīgtehnoloģija: “Mēroga palīdzība 2018”: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Veronika ir 36 gadus veca sieviete, kura iedzimta sindroma (Rubinšteina-Tabi) dēļ strādā darbā "Het Ganzenhof". Šeit viņa uzņemas uzdevumu palīdzēt receptes izpildīt, izsverot daudzumus. Šo procesu mūsu klients vienmēr ir veicis, izmantojot parasto virtuves svaru. Šiem virtuves svariem ir vairākas problēmas, jo Veronika nezina ciparus vai burtus, nevar lasīt un ir sabiezējusi pirkstu galus sava sindroma dēļ. Šī iemesla dēļ mūsu klientam šī procesa laikā vienmēr bija nepieciešama palīdzība no trešajām pusēm. Tātad prasība izveidot mēroga palīglīdzekli, kas ļautu Veronique patstāvīgi nosvērt daudzumus, nāca no paša iestatījuma.

Visa projekta laikā mēs koncentrējāmies uz pavisam jauna mēroga izveidi, ko var izmantot virtuvē. No mūsu analīzes mēs secinājām, ka ir jābūt vismaz 3 elementiem, lai nodrošinātu skalas izmantošanu, proti: ieslēgšanas/izslēgšanas poga, taras poga un displejs, lai noteiktu, cik daudz jau ir nosvērts. Īpaši pēdējais bija izaicinājums projekta ietvaros, jo mūsu klientam ir zemāks garīgais vecums. Visbeidzot, mēs nolēmām izmantot apgaismojuma simbolus (augšup sarkana bultiņa - zaļš īkšķis - lejup vērsta sarkana bultiņa) mūsu 1.9 prototipā, lai norādītu, cik daudz jau ir nosvērts.

1. darbība: materiāli un instrumenti

Šajā posmā mēs apspriedīsim visus izmantotos materiālus.

Piezīme: dažas zināšanas par 3D drukāšanu un Arduino programmēšanu ir noderīgas …

MATERIĀLI

LIETA

• 2 x 2 mm polistirola loksnes (600 x 450 mm)
• loksne ar 2 mm caurspīdīgu PMMA (15 x 30 mm)
• 10 mm Forex PVC loksne (15 x 50 mm)
• melna uzlīme vai uzlīme (50 x 50 mm)
• sarkani un zaļi uzlīmju punkti
• 6 x M3.5x12 csk skrūves
• 2 x M2.5x35 csk pašvītņojošas skrūves
• 6 x M3x12 uzgriežņi un skrūves
• pašlīmējošie amortizatori
• PLA vai PET-G 3D printera kvēldiegs
• CA līme
• UV līme

ELEKTRONIKA

• Arduino Nano
• mini usb kabelis
• Slodzes šūna + stikla svēršanas virsma (5 kg)
• HX-711
• 6 x 5V WS2812b gaismas diodes
• Strāvas kontaktdakša
• 5V strāvas adapteris
• 16x2 I²C LCD
• Rotējošais kodētājs
• liela spiedpoga
• liels rotācijas slēdzis
• sieviešu galvenes tapas
• sieviešu - vīriešu dupont vadi
• 3 x 10K rezistori
• 220 omu rezistors
• 3 x 1nf kondensatori
• 500 mA drošinātājs
• Perf dēlis
• Daži lodēt
• Daži plāni vadi

RĪKI

• 3D printeris (creality CR-10)
• siltuma lielgabals vai kabeļu vads
• šķēres un stanley nazis
• dzelzs lineāls
• lodāmurs
• ripzāģis vai lentzāģis
• galda urbis
• caurums 22 un 27 mm
• Akumulatora urbis + urbju komplekts
• nedaudz smilšpapīra (240)

2. darbība: 3D drukātās detaļas

3D drukātajām daļām jums būs nepieciešama liela drukas gulta (Creality cr-10 300x300 mm), lai drukātu malas vienā piegājienā. Varat arī sagriezt tos mazākās daļās un salīmēt kopā ar CA līmi, taču optimālai izturībai ieteicams to izdrukāt vienā gabalā.

Vēlamais kvēldiegs ir PET-G un kā otrais variants PLA, abi ir nekaitīgi pārtikai, bet PET-G ir stiprāks un izturīgāks pret karstumu vai tiešiem saules stariem.

Jums būs nepieciešams izdrukāt:

1 x puse 1

1 x puse 2

2 x indikatora bultiņa

1 x indikators uz augšu

1 x LCD turētājs

2 x pogu starplikas

1 x mēroga adapteris

6 x skrūvju ieliktņi

Ieteicams drukāt 0,2 mm slāņa augstumā un ar indikatoru balstiem, visas pārējās daļas var izdrukāt bez balstiem.

3. darbība: elektronika un programmatūra

Izmantotās elektronikas skaidrojums

Elektronikai mēs esam izmantojuši Arduino Nano, jo tas ir mazs. HX 711 slodzes šūnu pastiprinātāja mikroshēma ir savienota ar 5 kg nominālo slodzes mērītāju, kas savākts no lētiem virtuves svariem. 5V ws2812b 60 gaismas diodes/m LED sloksne tiek izmantota, lai norādītu daudzumu mūsu pacientam, tā tiek sagriezta 3 gabalos pa 2 LED. Tad kā taras pogu un ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi mēs izmantojām telemehānisko pogu un rotējošo slēdzi ar savienojošajiem blokiem. 16x2 I²C lcd tiek izmantots, lai norādītu regulējamo svara iestatījumu un faktisko izmērīto svaru. Rotācijas kodētāju izmanto, lai pielāgotu regulējamo svara iestatījumu un vajadzības gadījumā atiestatītu to uz nulli. Viss tiek darbināts ar 5V 500mA sienas adapteri ar atbilstošo strāvas kontaktdakšu.

Savienojumi

Lai novērstu stiepļu sajaukšanos, kā tas bija iepriekšējos prototipos, mēs esam izmantojuši sieviešu galvenes tapas un dupont vadus (vīriešu - sieviešu), lai savienotu visas pogas un sensorus ar Arduino. Ja kaut kas salūzt, to ir viegli salabot modulārā dizaina dēļ.

HX 711

• VDD iet uz 3.3V
• VCC iet uz 5V
• Dati nonāk Arduino D2
• Pulkstenis iet uz Arduino D3
• Gnd iet uz zemes

Slodzes šūna => HX 711

• Sarkans iet uz sarkanu
• melns līdz melns
• balts līdz balts
• zaļa/zila līdz zaļa/zila

Led sloksne

• + iet uz 5V
• Dati nonāk Arduino D6 ar 220 omu rezistoru starp tiem
• - iet uz zemes

Taras poga

• + iet uz 5V
• - iet uz D10 ar 10K pull up rezistoru uz zemes

Strāvas kontaktdakša

• + iet uz ieslēgšanas/ izslēgšanas slēdzi ar 500mA drošinātāju starp tām
• - iet uz zemes
• 100nF kondensators paralēli + un -

Ieslēgšanas / izslēgšanas rotējošais slēdzis

• viena kāja iet ar strāvas kontaktdakšu ar drošinātāju
• otra kāja iet uz 5V

Rotējošais kodētājs

• Gnd iet uz zemes
• + iet uz 5V
• SW iet uz D11 uz Arduino
• DT iet uz Arduino D8 ar 10K rezistoru starp un 100nF kondensatoru, kas savienots ar zemi
• CLK iet uz Arduino D9 ar 10K rezistoru starp un 100nF kondensatoru, kas savienots ar zemi

16x2 I²C LCD

• SCL iet uz A5 uz Arduino
• Arduino SDA iet uz A4
• VCC iet uz 5V
• GND iet uz zemes

Programmatūra

Visu programmēšanai esam izmantojuši Arduino IDE …

Lai kalibrētu slodzes elementu, vispirms Arduino jāielādē kalibrēšanas skice. Slodzes elementu ir vieglāk kalibrēt, ja izmantojat objektu ar zināmu svaru.

Kad zināt kalibrēšanas koeficientu, pielāgojiet to skalas galīgajā kodā un ielādējiet to Nano …

Papildu informācija tiek pievienota koda komentāros, kad augšupielādēta kodēšanas daļa ir pabeigta.

4. solis: montāžas sagatavošana 1. DAĻA

PS LAPU IZGRIEŠANA UN SALOKŠANA

Izgrieziet loksnes saskaņā ar iepriekš redzamajiem plāniem, taisnu malu griešanai izmantojām kastīšu griezēju un dzelzs lineālu.

Piezīme: lokšņu metāla šķēres darbojas arī loksņu griešanai.

Caurumiem mēs izmantojām nelielu urbi, lai iepriekš urbtu, un 22 un 40 mm caurumu, kas uzstādīts uz galda urbja ar dažām skavām, lai urbtu lielākus caurumus.

Ja nepieciešams, noslaukiet ar aptuveni 240 rupjām smiltīm.

Saliekamajām virsmām mēs nedaudz sagriežam gar līniju un sildām zonu ar pielāgotu kabeļu stieni un džigu ar 120 ° leņķi. Tas rada jaukas un tīras krokas. Lai salocītu loksnes, jūs varētu izmantot siltuma pistoli, taču jums jābūt uzmanīgiem, lai nesaburzītos un nepārkarstu plastmasa.

AKRILO RĀDĪTĀJU CILVĒKU IZGRIEŠANA

Ciparu izgatavošanai mēs izmantojām 27 mm caurumu zāģi bez centrālā urbja uz galda urbja.

Noslīpējiet raupjās malas un uzmanieties, lai nesagrieztu sevi!

Visbeidzot padariet caurspīdīgo akrilu duļķaināku, slīpējot virsmas ar 240 smiltīm.

FOREX PVC GRIEŠANA UN LĪMĒŠANA

Mēs izmantojām Forex loksnes, lai izveidotu izturīgu pamatni slodzes elementam un stiprinājuma kronšteinu PCB un gaismas diodēm.

Izgrieziet 10 mm biezās loksnes atbilstoši iepriekšminētajām skicēm un pielīmējiet tās kopā, izmantojot CA līmi.

Uz 40 x 40 mm gabala izveidojiet nelielu ievilkumu, lai pielāgotos slodzes mērītājam.

Iepriekš urbiet caurumus atbilstoši slodzes mērierīcei un PCB kronšteinam.

PS SNAP ĀKI

Izveidojiet 8 mazus āķus, pielīmējot 10 x 10 mm garu 2 mm PS loksni 10 x 15 mm gabalam ar CA līmi. Izvietojiet tos vienmērīgi pa PS apvalka garo pusi (trešais zīmējums). Divi katrā pusē uz augšējās virsmas un viens uz katras salocītās sānu virsmas. Līmējiet tos vietā apmēram 4 mm attālumā no malas.

5. darbība: montāžas sagatavošana 2. DAĻA

LCD turētāja uzstādīšana

Izgrieziet akrila gabalu atbilstoši LCD turētāja kontūrām. Izurbiet 2 caurumus katrā pusē tuvu malai un caur pašu akrilu un turētāju. Piestipriniet lcd pie LCD turētāja, izmantojot 4 x M3 uzgriežņus un skrūves. Pēc tam piestipriniet akrila un LCD turētāju ar lcd pie sānu gabala, izmantojot 2 x M3 plakangalvas skrūves un nostipriniet tās ar uzgriezni.

Apakšējās plāksnes caurumi

Līmējiet skrūvju ieliktņus augšējā apvalka leņķa malās un novietojiet tos vienādi. Tagad izlīdziniet augšējo apvalku ar sāniem un pamatplāksni un atveriet caurumus līdz pamatplāksnei. Tagad urbjiet tos, izmantojot 2 mm urbi, un nošķeliet tos uz ārējās virsmas. Dariet to pašu ar PCB kronšteina turētāju.

Adaptera plāksnes gredzena pielīmēšana

Izmantojot UV līmi, pielīmējiet adaptera gredzenu pie skalas stikla pamatnes. Izlīdziniet to ar izgriezumiem pret indikatora caurumiem. Pārliecinieties, ka gredzens ir nedaudz leņķī, lai tas būtu vienā līmenī ar skalu, to izraisa slodzes mērierīces saliekšanās.

Līmēšanas cilpas svēršanas virsmai

Izveidojiet 8 7 x 3 mm izciļņus no PS un pielīmējiet līdz 2. Nākamais solis ir pielīmēt tos pie svēršanas virsmas, tiem jābūt izlīdzinātiem ar adaptera plāksnes gredzena izgriezumiem uz 4 punktiem. Tas ir nepieciešams, lai svēršanas virsma būtu piestiprināta pie skalas.

3D drukāto indikatoru krāsošana

Lai 3D drukātie indikatori neuzsūc gaismu, esam krāsojuši to iekšpusi sudraba krāsā, lai tie atspoguļotu gaismas diodes.

6. darbība: montāža

1. Piestipriniet PCB kronšteinā un nostipriniet to, izmantojot 2 x M3.5x12 skrūves
2. Līmējiet slodzes elementa pamatni, PCB kronšteinu un LED turētāju vietā
3. Pievienojiet visu PCB saskaņā ar Fritzing shēmu
4. Uzstādiet visu vietā:

Taras poga augšējā virsmā ar pogu starpliku starp un nostiprināta ar kronšteina skrūvi

Ieslēgšanas/ izslēgšanas slēdzis, izmantojot to pašu procedūru, bet sānos ar LCD turētāja gabalu

Piestipriniet gaismas diodes pie LED kronšteina.

Rotējošais kodētājs pie sānu daļas, izmantojot uzgriezni un paplāksni, lai to nostiprinātu un pogu piestiprinātu pie vārpstas

No otras puses pievienojiet strāvas kontaktdakšu un, ja nepieciešams, izurbiet, nostipriniet to ar norādīto uzgriezni

Visbeidzot piestipriniet slodzes elementu pie pamatnes un pārliecinieties, ka tas ir līdzens

5. Nospiediet ciparnīcas indikatorus caur caurumiem un, ja nepieciešams, noslīpējiet, nospiediet akrila lēcas uz indikatoriem

6. Bīdiet malas uz pamatplāksnes un piestipriniet augšējo apvalku vietā

7. Pieskrūvējiet 8 M3.5x12 pie pamatnes, nostiprinot augšējo apvalku un PCB kronšteinu

8. Pievienojiet gumijas līmjavas aizbīdņus pamatplāksnes aizmugurē kritiskākajos lieces punktos

9. Uzvelciet stikla svēršanas virsmu un adaptera gredzenu, lai ievietotu šūnu

10. Pievienojiet svēršanas virsmu un izlīdziniet to ar izgriezumiem

Montāža ir pabeigta!

7. solis: rezultāts

Mēroga palīglīdzeklis ļāva Veronikai pašai nosvērt sastāvdaļas.

Šie rādītāji ļauj viņai saprast, kas notiek, kad viņa pievieno svaru. Uzraugi var pielāgot un atiestatīt summu, izmantojot instrukciju rokasgrāmatu un zināmu praksi, viņa šos uzdevumus var veikt pilnīgi neatkarīgi. Tas ir liels uzlabojums salīdzinājumā ar svēršanas procedūru, ar kuru viņa saskārās iepriekš.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Īpašs paldies: Veronique un "Het Ganzehof"

Projektu veidoja: Fiel C., Jelle S. & Laurent L.