Borsel u tande !: 5 stappe (met prente)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

My seuntjie van 5 jaar hou nie daarvan dat soveel kinders van 5 jaar oud tande borsel nie …

Ek het agtergekom dat die grootste belemmering eintlik nie die daad is om sy tande te poets nie, maar die tyd wat ons daaraan bestee het.

Ek het 'n eksperiment gedoen met die aftelling van my selfoon sodat hy die tyd wat hy aan elke tandegroep spandeer, kan volg (links onder, regs, links bo, regs bo, voor). Wat ek uit hierdie eksperiment geleer het, is dat dit hierdie taak vir hom baie makliker maak. Daarna het hy eintlik daarvoor gevra en sy tande geborsel sonder om te kla!

Daarom het ek gedink: ek sal 'n klein aftelling -artefak maak wat hy self kan gebruik, sodat hy meer onafhanklik word en hopelik meer gereeld en met meer sorg sy tande borsel.

Ek weet dat daar 'n paar ander selfdoenprojekte en kommersiële produkte is wat presies dit doen, maar ek wou 'n bietjie knibbel en my eie ontwerp skep.

Hier is die kriteria vir my ontwerp:

• So kompak as moontlik
• Vertoon getalle en tekens met 2 syfers
• Gee 'n geluid aan die begin van elke tandegroep
• Herlaaibaar
• So eenvoudig as moontlik om te gebruik

In hierdie Ible sal ek jou wys hoe ek dit ontwerp en geskep het.

Geniet dit!

Voorrade

• 1 x Arduino pro mini
• 2 x 7 segmente vertoon
• 1 x drukknop
• 1 x outo -transformator
• 1 x piezo -zoemer
• 2 x 470Ω weerstande
• 1 x li-ion laaier/booster module
• 1 x 17360 li-ioonbattery (op die foto sien jy 'n 18650 en die houer daarvan, maar om dit meer kompak te maak, het ek later van plan verander)
• 'n perfboard
• 'n paar drade
• 'n paar dubbelzijdige skuimband
• 'n omhulsel (ek het 'n hout gemaak, kan 3D -gedruk word)
• 4 x rubbervoete
• 'n bietjie CI -gom

Stap 1: Soldeer die komponente

Ek het voorheen 'n bewys van konsep geskep met 'n Arduino Uno en 'n protobord sodat ek die kode kon skryf en besluit watter komponente ek moet gebruik. Ek sal die deel van die proses nie deel nie, want dit is baie vervelig en sal nie veel aan hierdie ible bring nie.

Skemas

Die skemas is beskikbaar in Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh … dit is nie volledig nie, omdat sommige komponente nie in die biblioteek beskikbaar is nie en die kode nie hardloopbaar is nie, omdat dit 'n spesifieke biblioteek benodig. Tog toon dit die algemene idee agter die eenvoudige stroombane baie akkuraat aan.

In die volgende beskrywings gee ek nooit aan watter pen met opset verbind is nie. Ek dink die toewysing van 'n pen hang af van hoe u u komponente uiteensit. In die volgende stap vind u maklik waar u die pin -toewysing moet instel deur die Arduino -kode te wysig

Uitleg

Ek het eers op die perfboard gelê waar ek wou hê dat die 7 segmente se syfers met betrekking tot die posisie van die Arduino sou wees. Dit gebeur dat hierdie spesifieke bord baie handig is: dit is ontwerp net soos 'n protobord met maklike verbindings, plus dit is dubbelzijdig gedruk. As ek die segmente aan die een kant en die Arduino aan die ander kant stel, kan ek die meeste sypennetjies by die I/O -penne pas, en ek kry 'n baie kompakte uitleg!

As u 'n manier het om u eie borde te maak (druk), is dit miskien die beste om u eie bord te ontwerp.

Syfers

Ek het uitgevind dat die maklikste manier om getalle en simbole met twee syfers te vertoon, deur 7 segmente LED-syfers te gebruik.

Hoe 7 segmente syfers werk in verhouding tot die Arduino

'N 7 -segment -syfer het 10 penne: een vir elke segment, een vir die punt/punt en twee vir die gemeenskaplike anode/katode (later A/K genoem) (intern verbind). Om die aantal penne wat deur die segmente met die Arduino gebruik word, te verminder, word al die segmente en puntpenne aan mekaar gekoppel en aan 'n I/O -pen, wat 8 I/O -penne wat gebruik word, opsom. Dan word een van die A/K -pen van elke segment aan 'n ander I/O -pen gekoppel. In die geval van 'n 2 segmente vertoon dit die gebruik van 10 I/O -penne (7 segmente + 1 punt + 2 syfers x 1 A/K = 10).

Hoe kan dit dan verskillende dinge op elke syfer vertoon? Die biblioteek wat die I/O -penne bestuur, maak gebruik van die retinale volharding van die menslike oog. Dit skakel die A/K -pen van die gewenste syfer aan en die res uit, stel die segmente behoorlik en wissel dan vinnig met die ander syfers met hul eie A/K -penne. Die oog sal die knipoog nie 'sien' nie, aangesien dit op 'n hoë frekwensie is.

Soldeer

Ek het eers die syfers en die verbindings tussen hulle gesoldeer, en daarna het ek die Arduino aan die ander kant gesoldeer. U sal sien dat dit belangrik is om al die syfers aan te sluit voordat u die Arduino soldeer, want dit sal u verhinder om toegang tot die agterkant van die syfers te kry.

Kies 'n behoorlike stroombeperkende weerstand

Die datablad vir my skerms dui 'n voorwaartse stroom van 8mA en 'n voorspanning van 1.7V aan. Aangesien die Arduino wat ek gebruik met 5V werk, moet ek 5 - 1.7 = 3.3V by 8mA daal. Die wet van Ohm toepas: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω Die naaste weerstande wat ek het, is 330Ω en 470Ω. Om veilig te wees, het ek die 470Ω -weerstand gekies om die stroom deur elke diode van die skerm te beperk. Die helderheid van die skerm is omgekeerd eweredig aan die waarde van die weerstand, daarom is dit belangrik om dieselfde waarde vir elke syfer te gebruik.

Piezo -gonser

Hoe kan u eenvoudig 'n geluid met 'n Arduino uitstraal en dit terselfdertyd kompak hou? Die beste manier wat ek gevind het, is om een van die skraal piezo -gonsers te gebruik wat u byvoorbeeld in deuralarms kan vind.

Ons het 'n manier nodig om die geluid wat deur die zoemer gestuur word, te versterk, want as ons dit direk met die Arduino verbind, is dit moeilik om iets daarvan te hoor.

• met 'n outo -transformator wat die spanning sal verhoog, hoe hoër dit is, hoe harder sal die piezo wees
• met 'n passiewe akoestiese versterker, basies 'n boks, soos 'n kitaar: as jy byvoorbeeld die piëzo aan 'n karton heg, sien jy onmiddellik 'n harder geluid

'N Outo -transformator kan in dieselfde deuralarm gevind word, dit is 'n klein silinder met gewoonlik 3 penne. Een pen gaan na die Arduino I/O -pen, een na die piëzo en die laaste een is aan beide die Arduino GND en die ander piëzo -draad gekoppel. Dit is moeilik om te weet watter pen dit is, probeer verskillende konfigurasies totdat u die hardste geluid uit die piezo hoor.

Krag

Disclaimer: ek weet dat dit 'n slegte idee kan wees om direk aan 'n li-ioonsel te soldeer; moenie dit doen as u nie gemaklik is daarmee nie.

Ek het gekies om die stroombaan met 'n klein li-ioonsel aan te dryf, dit impliseer die gebruik van 'n module om dit te beskerm, te laai en die spanning na 5V te verhoog (li-ioonselle produseer gewoonlik ongeveer 3,6V). Ek het die module by 'n goedkoop kragbank geneem en die omslagtige USB-A-aansluiting losgesoldeer.

Die module dui aan waar die sel gekoppel moet word. Op soek na die pinout van die USB-A-aansluiting, kon ek die 5VCC-drade van die module aan die arduino GND- en VCC-penne koppel. As u ooit besluit het om die Arduino met meer as 5V aan te dryf, sal u dit deur die RAW-pen wil voer, sodat u die ingeboude spanningsreguleerder kan laat sak tot die 5V wat deur die ATMega vereis word.

Aangesien dit 'n herlaaibare kragbron is, het ek 'n manier nodig gehad om te weet wanneer dit ontlaai word. Hiervoor het ek die positiewe einde van die sel aan 'n analoog pen van die Arduino gekoppel. Tydens die opstelvolgorde sal ek die spanning lees en dit omskakel in 'n leesbare manier om die laadvlak te evalueer. Ek het 'n uiteensetting geskryf oor die formule vir li-ioonvermoë. Later sal ek verduidelik hoe ek dit vertoon.

Knoppie

Ons het 'n manier nodig om die aftelling te begin, en daarvoor sou 'n aan/af -wipskakelaar goed gewees het. Ek het gekies om 'n kort drukknop te gebruik wat verbind is tussen GND- en RESET -penne. Aan die einde van die hele aftelsiklus gaan die Arduino in 'n diep slaap toestand en kan dit wakker word, óf deur dit aan te skakel, of deur die RESET-pen op laag te stel, wat gerieflik is. Met die drukknoppie kan ek die aftelling "aanskakel" en weer instel wanneer ek wil. Ek kan egter nie die aftelling van wanneer dit begin het, draai nie, maar ek dink nie dit is 'n groot probleem nie.

Stap 2: Wysig en laai die kode op

U vind die kode aangeheg. Dit gebruik 'n biblioteek met die naam SevSeg wat u óf kan installeer met behulp van die IDE se biblioteekbestuurder of aflaai op

Daar is verskeie veranderinge wat u wil bring voordat u dit oplaai:

Aftel

Vir elke tandegroep word 'n aftelling vertoon. Ek stel dit op 20 sekondes vir elke groep. Daar is tussen 5 groepe en 'n paar pouses vir die vertoon van simbole tussenin (sien hieronder), dus die totale tyd wat u aan die tande borsel, behoort ongeveer 2 minute te wees. Ek het gehoor dit is die aanbevole tydsberekening.

Kyk na reël 14 as u die timer wil verander.

Speld opdragte vas

• As u gewone katode-skerms gebruik, verander lyn 84 na "COMMON_CATHODE"
• vir die segmentpennetjies, verander lyn 82 (tans ingestel op 4 tot 11)
• vir die A/K -penne, verander lyn 80 (tans ingestel op 2 en 3)
• vir die spanningsensor, verander die penlyn 23 (tans ingestel op A0)
• vir die zoemer, verander die penlyn 19 (tans op 12 gestel)

Klink

Ek het 'n paar musieknote gedefinieer met hul benaderde frekwensie van reël 36 tot 41. As u voel dat u verskillende klanke wil speel, wil u dalk meer by die lys voeg.

Dit betaal 2 verskillende kleure:

• 'n soort tjirp aan die begin van elke tandegroep, reël 206
• 'n "partytjie" toon aan die einde (soort beloning), reël 201

U kan die toon verander, die lyste bevat 'n afwisseling van musieknoot en duur van die noot, wees kreatief!

Animasie

Aan die begin van elke tandegroep is daar 'n skerm wat die betrokke groep simboliseer. Die vyf groepsimbole word gedefinieer vanaf reël 71 tot 74. U kan dit wysig as u wil.

Aan die einde van die ry word hierdie simbole afgewissel om 'n soort animasie te vorm.

Battery vlak aanwyser

Heel aan die begin van die volgorde word die batteryniveau aangedui as 'n 'balk' wat gedurende 3 sekondes verskyn. Elke syfer kan drie horisontale balke vertoon. As al 6 strepe vertoon word, beteken dit dat die battery vol is. Die tralies brand nie van bo na onder nie en van links na regs terwyl die batteryniveau daal. U kan dit verander en 'n getal vertoon wat die oorblywende persentasie energie verteenwoordig, as u wil, die kode is reël 100.

Stap 3: Skep 'n omhulsel

U vind 'n Sketchup -model van die model wat ek ontwerp het.

Dit pas waarskynlik nie by u behoeftes nie, aangesien dit sterk afhang van die kompaktheid en die grootte van u stroombaan/komponente. Pas dit aan soos u nodig het:)

Ek gebruik 3/16 "berkhout, dink ek, en 'n 1/2" ronde plug vir die knoppie.

U sal agterkom dat 'n passiewe akoestiese versterking aan die agterkant van die boks aangebring is waar die piëzo -zoemer geheg sal word.

Stap 4: Pas die komponente in die omhulsel

Ek het 'n dubbelzijdige skuimband gebruik om die battery, die laaier/booster -module en die piezo -zoemer op hul plek te hou. Ek het ook 'n deel daarvan gebruik as 'n afstandhouer tussen die perfboard en die laaghout, anders sou die skerm op 'n nie-so mooi manier uitsteek.

Ek het die drukknop met CI -gom vasgesteek, maar dit was nie genoeg om die druk te weerstaan toe ek dit in werking gestel het nie, en ek het 'n dowel met 'n klein deursnee gebruik om dit op sy plek te hou (sien die prentjie).

Ek het ook CI -gom gebruik om die piëzo -gonser op die agterplaat te plak voordat ek dit toegemaak het.

My aanbeveling: toets dat alles af en toe werk tydens die aanpassing; ek moes 'n paar kortsluitingsgebiede verskeie kere heropen en afsonder!

Voeg 'n paar rubbervoete onderaan, dit gee 'n professionele voorkoms;)

Stap 5: Gevolgtrekking

U sal miskien agterkom dat die syfers onderstebo is; dit is 'n fout wat ek gemaak het sedert ek die komponente uiteengesit het. Ek het die probleem opgelos deur die penopdrag te skuif, dit is nie 'n groot probleem nie, aangesien ek nie die punt/punt gebruik nie.

In elk geval, hierdie projek was regtig lekker om te maak en my kind is mal daaroor!

Moenie huiwer om u kommentaar en voorstelle te plaas nie!

Dankie dat u gelees het.