Erge ASD -afstandsbediening: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Tydens die eerste Master in Elektro-meganiese ingenieurswese word die studente uitgedaag om 'n robot te maak vir die projek van die kursus Megatronika deur professor Bram Vanderborght. As 'n span van drie meisies het ons besluit om van die geleentheid gebruik te maak om met jong volwassenes met ernstige outisme te werk. 'Maak u keuse' verteenwoordig 'n projek in samewerking met Parhélie Brussels, 'n privaat instituut vir kinders en volwassenes wat outisties, psigoties of ernstig neuroties is. Die doel is om 'n toestel te skep wat jong volwassenes met ernstige ASD (outisme spektrumstoornis) van 12 tot 18 jaar die geleentheid bied om met rekenaars te kommunikeer. Aangesien jong volwassenes nie praat nie, moet die toestel hulle ook help om met mense te kommunikeer. Voortaan hoef versorgers nie in die naam van die jong volwassenes te kies nie, maar die jong volwassenes kan outonoom besluite neem. Die hoofdoel is dat hulle self 'n liedjie of aandete kan kies wat op die rekenaarskerms verskyn.

Aangesien dit interessant is om die opsie te gee om die projek in ander toekomstige projekte te hergebruik, sal die moontlikheid van uitbreiding in ag geneem word. Die kodering van die rekenaarprogram word op so 'n manier uitgevoer dat die keuse -opsies na wense uitgebrei kan word.

Vir die ontwerp is dit belangrik om in ag te neem dat die kinders maklik afgelei word, nie baie goeie motoriese vaardighede het nie en waarskynlik die toestel sal probeer vernietig. 'N Kassie is ontwerp waar al die elektronika binne gestoor kan word. Om te beskerm teen skokke, word die battery in 'n aparte boks gebêre en die elektroniese komponente word op 'n PCB gesoldeer.

Stap 1: Eerste ontwerp

Voordat u nadink oor elektroniese komponente vir die projek, is dit goed om 'n eerste ontwerp van die boks te maak, aangesien die elektronika in die boks moet pas, maar die boks nie te groot word om as afstandsbediening te gebruik nie, is dit 'n toets en fout proses om gepaste afmetings te vind. Deur middel van die Autodesk Inventor Professional 2018 -program word 'n eerste idee ontwerp. Op hierdie manier kan die beskikbare ruimte vir alle benodigde komponente in ag geneem word wanneer u op die internet soek.

Die boks dien as 'n afstandsbediening met drie knoppies om te kies tussen die opsies wat op die rekenaarskerm verskyn. Die twee buiteknoppies sal funksioneer as bedieningsknoppies om te wissel tussen jong volwassenes met ernstige outisme, dit is van groot belang dat die boks nie te ingewikkeld en afleidend is nie en altyd dieselfde kleurkombinasie behou. Deur middel van 'n versnellingsmeter, die linker RGB Die LED -knoppie sal altyd 'n blou kleur vertoon, en die regte een sal altyd 'n rooi kleur vertoon, ongeag hoe die afstandsbediening gerig is. Die kleure is deurgaans sigbaar en sal 'n paar sekondes verdwyn as 'n knoppie ingedruk word. Terselfdertyd met die knoppie sal die piezobuzzer 'n geluid maak en die vibrasiemotors laat die boks in die kind se hande vibreer. Om die werking van die knoppies met die rekenaarprogram te koppel, word die seine deur middel van 'n Wi-Fi-verbinding na die app gestuur.

Die finale boks het 'n eenvoudige, reghoekige vorm, met 3 gate vir die knoppies (boks boks), 2 gate (voor en agter) om die batterylaaier en Redbear Duo aan te sluit, en 4 baie klein gaatjies wat aan beide kante versprei is om te verseker dat die die geluid van die piezobuzzer is merkbaar. Die rande van die boks is afgerond om te voorkom dat jong volwassenes hulself of ander kan seermaak.

Stap 2: Kry u komponente

Jy sal nodig hê:

- 3D -drukker (kan in die openbaar verkry word FABlab Brussel) Ons gebruik die drukkers wat beskikbaar is vir studente in elektromeganiese ingenieurswese by VUB.

- Soldeerbout en soldeer

- Colorfabb XT - duidelike materiaal vir 3D -druk Beskikbaar by:

- Redbear DuoInformasie: https://redbear.cc/duo Koop by: https://www.antratek.com/redbear-duo Prys: € 30, 13 Die werkspanning van Redbear Duo is 3, 3 V. Die ander elektriese komponente benodig om so gekies te word dat hulle op 3, 3 V.

- Groen (opsioneel) LED -arcade -knoppie Inligting: https://www.adafruit.com/product/3487 Koop van: https://www.sossolutions.nl/ Prys: € 4, 55

- 2 RGB LED-knoppies (weerstande wat gebruik word vir aansluiting op PCB) Koop by: https://www.aliexpress.com/item/ONPOW-22mm… Prys: € 18

-Versnellingsmeter ADXL345-inligting: https://www.sparkfun.com/products/9836 Koop van: https://www.antratek.nl/tri-axis-adxl345-breakoutPrys: € 21, 75 Dit is 'n digitale 3-as versnellingsmeter wat gebruik nie baie krag nie. Ons wil hê die battery moet so lank as moontlik hou.

-Li-IonBattery 1200 mAhInformasie: https://www.adafruit.com/product/258 Koop by: https://www.kiwi-electronics.nl/lithium-ion-polym… Prys: € 11, 95A Li-ion battery gekies is, alhoewel dit nie die veiligste tipe battery is nie, want die afstandsbediening moet via mikro-USB opgelaai word. Andersins moet die versorgers altyd die boks oopmaak om die batterye te vervang.

-Batterylaaier Inligting: https://www.adafruit.com/product/259 Koop by: https://www.kiwi-electronics.nl/usb-li-ion-lipoly… Prys: € 14, 90

- Piezobuzzer -inligting: https://www.adafruit.com/product/1739 Koop by: https://www.adafruit.com/product/1739 Prys: € 1, 25

-2 vibrasiemotors (gekoppel aan 'n weerstand en transistor) Inligting: https://www.adafruit.com/product/1201 Koop by: https://www.kiwi-electronics.nl/vibrating-mini-mo…Prys: € 2,50

- Gedrukte printplaat (PCB) om die elektriese komponente aan te pas

- Weerstande 4 weerstande van 150 Ohm (2 vir elke RGB -arcade -knoppie) 2 weerstande van 4,7 kOhm (vir die versnellingsmeter) 3 weerstande van 10 kOhm (1 vir elke knoppie) 1 weerstand van 100 Ohm (vir die vibrasiemotors) 1 PN2222 transistor (vir die vibrasie motors)

- Skroewe 2 M2, 5x8 skroewe vir die onderkant van die komponent (2 vir elke boks)

Vir die programmeringsgedeelte is Java in Eclipse gebruik om die app te programmeer. Die Redbear Duo is geprogrammeer met behulp van Arduino IDE.

Stap 3: Soldeer elektroniese komponente op PCB

Om al die komponente op 'n printplaat te soldeer, moet die verbindings met die Redbear Duo bekend wees. Hierdie verbindings kan in die eerste prentjie gevisualiseer word. Al die komponente wat in die projek gebruik word, is gekoppel aan die invoer/uitsetpenne van die Redbear Duo. Om die knoppies en vibrasiemotors aan te sluit, is weerstande en transistors nodig. Hierdie dele kan in die ander drie foto's gevisualiseer word. Om te weet watter resistors en transistor gebruik word en waar hulle geplaas word, word 'n skema en bykomende aantekeninge in hierdie foto's verskaf.

Kantopmerking: die poorte op die foto's is die wat in die projek gebruik word. Dit is moontlik om verskillende hawens te kies. Slegs enkele beperkings moet in ag geneem word: die SDA- en SCL -poorte van die versnellingsmeter moet onderskeidelik aan pen D0 en pen D1 van die Redbear Duo gekoppel word. Die zoemer- en vibrasiemotors moet aan 'n PWM -pen gekoppel word.

Die aansluitingsgids vir die versnellingsmeter kan gevind word op die webwerf van Sparkfun. Die kommunikasie wat gebruik word, is I2C.

Stap 4: Afstandsbediening met 3D -druk

Sodra die ontwerp verbeter is, kan die boks 3D -gedruk word. Vir die finale produk moet 5 verskillende dele gedruk word:- die onderkant van die boks- die vorm van die boks- die bevestigingsplaat van die batterykas- die bevestigingsplate van die trilbakke (2)

Die prototipe is ontwerp met behulp van 'n Ultimaker 2 3D -drukker. Die materiaal wat vir alle komponente gebruik word, is ColorFabb XT.

Stap 5: Programmeer die Redbear Duo

Terwyl die ontwerp van die boks verbeter en gedruk word, kan die mikrobeheerder geprogrammeer word.

Die meeste van die invoer/uitset penne wat gebruik word om die komponente aan die Redbear Duo te koppel, word reeds verduidelik in stap 3. Die res kan in die kode gevind word.

Soos voorheen genoem, moet die kleure van die buiteknoppies aangepas word, afhangende van die oriëntasie van die boks. Daarom word 'n versnellingsmeter gebruik. In die kode verander die kleur wanneer die x-koördinaat van die versnellingsmeter groter is as 50. Dit hang af van die manier waarop die versnellingsmeter in die boks geplaas word. Kontroleer die waarde van die x-koördinaat in u toestel en pas die kode aan indien nodig. Die nodige biblioteek om die waardes van die versnellingsmeter te lees, kan gevind word op die webwerf van Sparkfun genoem in stap 3.

Om die battery te bespaar as die toestel nie gebruik word nie, kan die Wi-Fi- en LED-ligte afgeskakel word. As die boks aan die regterkant geplaas word en albei die buiteknoppies gedruk word, skakel die boks uit. Om die boks wakker te maak, moet die buiteknoppies ingedruk word (die oriëntasie maak nie saak vir hierdie aksie nie). Vir hierdie stap is dit die beste om die waarde van die y-koördinaat na te gaan wanneer die boks aan die regterkant geplaas word, en indien nodig aan te pas.

Stap 6: Maak die app

Om die afstandbeheer maklik te gebruik, is 'n app in Java geskep. Die app kan met die afstandbeheer kommunikeer via 'n WiFi -verbinding. Deur die ontvangde inligting van die afstandbeheer te gebruik, sal die app deur die opsies blaai en op hierdie manier foto's kies of liedjies speel. Aangesien die program uitbreidbaar moet wees, kan name en kategorieë bygevoeg word.

In die eerste paneel moet die naam van die jong volwassene wat die afstandsbediening gebruik, gekies word. Deur die teksveld en knoppies onderaan die paneel te gebruik, kan name bygevoeg of verwyder word.

Nadat u die naam van die jong volwassene gekies het, moet die kategorie gekies word. As die kategorie 'Musiek' gekies word, sal 'n liedjie gespeel word wanneer 'n keuse bevestig word.

Die laaste skerm is die enigste skerm wat die jong volwassene sal sien, en dit is ook die enigste paneel wat deur die afstandsbediening beheer kan word. U kan deur die prente blaai deur na links of regs te gaan. As 'n keuse bevestig word deur op die middelste knoppie op die afstandsbediening te druk, verskyn 'n groen raam om die prentjie. Op hierdie stadium is dit nie moontlik om na verskillende opsies te blaai nie. Deur weer op die bevestigingsknoppie te druk, word 'n keuse ontkies.

Die vensters "Voeg lêer by" en "Vee lêer uit" kan gebruik word om beelde by te voeg en te verwyder. By die toevoeging van lêers in die kategorie Musiek, moet twee stappe gevolg word. In die eerste opspringvenster kan die prentjie wat op die skerm vertoon moet word, gekies word. In die tweede opspringvenster moet die liedjie wat met hierdie prent verband hou, gekies word. Die gekose liedjie moet mp3 -formaat wees.

Om 'n lêer te verwyder, moet die naam van die prent in die lys gekies word, wat verskyn wanneer u op die knoppie "Vee lêer" druk.

Stap 7: Monteer die boks

As 'n laaste stap moet die boks saamgestel word. - Om die boks ekstra sterkte te gee, word skuim aan die binnekant tussen die knoppies gebruik. Hou in gedagte dat die drade van die knoppies ook 'n bietjie ruimte benodig!- Die battery word in die batterykas geplaas en die vasstelling van die battery word vasgeskroef. - Die vibrasiemotors is toegerus met 'n dun gomlaag wat gebruik kan word om dit in die trillingsmotorbokse vas te maak. Aangesien die bokse klein is, kan 'n liniaal of 'n klein voorwerp gebruik word om die motors 'n bietjie beter teen die kante van die boks te druk. As die motors vasgemaak is, kan die bokse ook gesluit word deur middel van bevestigings en skroewe. - Die drade van die knoppies en trillingsmotors is aan die printplaat gekoppel.- Die PCB kan met behulp van skroewe aan die 3D-gedrukte sypilare gekoppel word. Die montering van die PCB moet so uitgevoer word dat die Redbear Duo en die batterylaaier korrek in die boks (naby die gate) gelokaliseer word.- Laastens word die onderkant van die boks aan die pilare in die hoeke vasgemaak deur middel van skroewe.

Baie geluk! Toe u aan die einde van hierdie stap gekom het, het u daarin geslaag om die afstandsbediening vir jong volwassenes met ernstige outisme te herskep. In hierdie stadium van die projek word dit aanbeveel om te toets of alles na wense werk. Sterkte en plesier!