Почистете си зъбите!: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Синът ми на 5 години не харесва, тъй като много деца на 5 години си мият зъбите …

Открих, че най -голямата пречка всъщност не е миенето на зъбите само по себе си, а времето, прекарано в това.

Направих експеримент с обратното броене на мобилния си телефон, за да му позволя да проследи времето, което прекарва за всяка група зъби (долу-ляво, долно-дясно, горе-ляво, горе вдясно, отпред). Това, което научих от този експеримент, е, че той значително улеснява тази задача. След това той всъщност го поиска и изми зъбите си без никакви оплаквания!

Затова си помислих: ще направя малък артефакт за обратно броене, който той би могъл да използва сам, за да стане по -независим и да се надяваме, че мие зъбите си по -често и с повече грижи.

Знам, че има някои други DIY проекти и търговски продукти, които правят точно това, но исках да потърся малко и да създам свой собствен дизайн.

Ето критериите за моя дизайн:

• Колкото е възможно по -компактен
• Покажете двуцифрени числа и знаци
• Издавайте звук в началото на всяка група зъби
• Акумулаторна
• Колкото е възможно по -лесен за използване

В този Ible ще ви покажа как го проектирах и създадох.

Наслади се!

Консумативи

• 1 x Arduino pro mini
• 2 x 7 сегментен дисплей
• 1 x бутон за натискане
• 1 x автотрансформатор
• 1 х пиезо зумер
• 2 x 470Ω резистора
• 1 x литиево-йонно зарядно/усилващ модул
• 1 x 17360 литиево-йонна батерия (на снимката ще видите 18650 и държач, но за да стане по-компактен, по-късно промених решението си)
• перфборд
• някои проводници
• някаква двустранна лента от пяна
• заграждение (направих дървено, може да се отпечата 3D)
• 4 x гумени крачета
• малко CI лепило

Стъпка 1: Запоявайте компонентите

Преди това бях създал доказателство за концепция с Arduino Uno и протоборд, за да мога да напиша кода и да реша какви компоненти да използвам. Няма да споделя тази част от процеса, тъй като е много скучна и не би донесла много за това.

Схеми

Схемите са достъпни в Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… не са пълни, защото някои компоненти не са налични в библиотеката и кодът не може да се изпълнява, тъй като се нуждае от конкретна библиотека. Въпреки това той показва доста точно цялостната идея зад простата схема.

В следващите описания никога не заявявам какъв щифт е свързан умишлено. Мисля, че присвояването на щифтовете ще зависи от това как поставяте компонентите си. В следващата стъпка лесно ще намерите къде да зададете присвояване на щифтове, като редактирате кода на Arduino

Оформление

Първо легнах на перфборда, където исках цифрите от 7 сегмента да са свързани с позицията на Arduino. Случва се този конкретен перфборд да е много удобен: той е проектиран почти като прото платка с удобни връзки плюс двустранен печат. Ако задам сегментите от едната страна и Arduino от другата, мога да разполагам с повечето пинове с цифри, които да съвпадат с I/O щифтовете и получавам много компактно оформление!

Ако имате начин (да) отпечатате свои собствени дъски, може би най -доброто нещо е да проектирате свои собствени.

Цифри

Открих, че най-лесният начин за показване на двуцифрени числа и символи е чрез използване на 7 сегмента LED цифри.

Как работят 7 -сегментните цифри във връзка с Arduino

Цифрата от 7 сегмента има 10 пина: по един за всеки сегмент, един за точка/период и два за общия анод/катод (наричан по -късно A/K) (вътрешно свързани заедно). За да се намали броят на пиновете, използвани от сегментите с Arduino, всички сегменти и точкови щифтове са свързани заедно и към I/O пин, който сумира 8 използвани I/O пина. След това един от A/K пина на всеки сегмент е свързан към друг I/O пин. В случай на 2 сегментен дисплей това сумира използването на 10 I/O пина (7 сегмента + 1 точка + 2 цифри x 1 A/K = 10).

Как тогава може да показва различни неща на всяка цифра? Библиотеката, която управлява тези входно -изходни щифтове, използва тази върху ретината на човешкото око. Той включва A/K щифта на желаната цифра и изключва всички останали, като настройва сегментите правилно и след това бързо се редува с другите цифри, използвайки свои собствени A/K щифтове. Окото няма да "види" мигането, тъй като е с висока честота.

Запояване

Запоявах първо цифрите и връзките между тях, след това запоявах Arduino на другата страна. Ще забележите, че е важно да извършите всички цифрови взаимовръзки преди запояване на Arduino, защото това ще ви попречи да получите достъп до задната част на цифрите веднъж на място.

Изберете подходящо съпротивление, ограничаващо тока

Информационният лист за моите дисплеи показва преден ток от 8mA и напрежение от 1.7V. Тъй като Arduino, който използвам, работи с 5V, трябва да спадна 5 - 1.7 = 3.3V при 8mA. Прилагане на закона на Ом: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω Най -близките резистори, които имам, са 330Ω и 470Ω. За да съм в безопасност, избрах резистора от 470Ω, за да огранича тока през всеки диод на дисплея. Яркостта на дисплея е обратно пропорционална на стойността на този резистор, така че е важно да се използва една и съща стойност за всяка цифра.

Пиезо зумер

Как просто да издаваш звук с Arduino и да го държиш компактен в същото време? Най -добрият начин, който открих, е да използвам един от онези тънки пиезо зумери, които могат да се намерят например в алармите на вратите.

Нуждаем се от начин да усилим звука, издаван от този зумер, защото ако го свържем директно с Arduino, е трудно да чуем нещо от него. Ще го усилим по тези два начина:

• с автотрансформатор, който ще повиши напрежението, толкова по -високо ще бъде пиезото
• с пасивен акустичен усилвател, кутия по принцип, като китара: ако например прикрепите пиезото към картон, веднага ще забележите по -силен звук

В същата аларма за врата може да се намери автотрансформатор, това е малък цилиндър с обикновено 3 щифта. Един щифт отива към I/O щифта на Arduino, един към пиезото, а последният е свързан както към Arduino GND, така и към другия пиезо проводник. Трудно е да се знае кой щифт е, така че опитайте различни конфигурации, докато не чуете най -силния звук, който излиза от пиезото.

Мощност

Отказ от отговорност: Знам, че може да е лоша идея да запоявате директно върху литиево-йонна клетка, не го правете, ако това не ви е удобно.

Избрах да захранвам веригата с малка литиево-йонна клетка, това предполага използването на модул за защита, зареждане и повишаване на напрежението до 5V (литиево-йонните клетки обикновено произвеждат около 3.6V). Взех този модул от евтина банка за захранване и разпая тромавия USB-A конектор.

Модулът показва къде трябва да бъде свързана клетката. Търсейки онлайн извода на женския конектор USB-A, бих могъл да свържа 5VCC проводниците от модула към щифтовете GND и VCC на arduino. Ако някога сте решили да захранвате Arduino с повече от 5V, тогава ще искате да подадете това чрез RAW щифта, за да можете да позволите на бордовия регулатор на напрежението да го понижи до 5V, изисквани от ATMega.

Тъй като това е акумулаторен източник на енергия, имах нужда от начин да разбера кога се разрежда. За това свързах положителния край на клетката към аналогов щифт на Arduino. По време на последователността на настройка ще прочета това напрежение и ще го преобразувам в читав начин за оценка на нивото на зареждане. Написах същност за формулата на литиево-йонния капацитет. По -късно ще обясня как го показвам.

Бутон

Нуждаем се от начин да започнем отброяването и за това превключвателят за включване/изключване би бил добре. Избрах да използвам моментния бутон, свързан между щифтовете GND и RESET. В края на целия цикъл на обратно броене, Arduino преминава в състояние на дълбок сън и може да се събуди или като го изключи, след което го включи, или като постави щифта RESET на ниско, което е удобно. Този бутон ми позволява да "включа" обратното броене и да го нулирам, когато пожелая. Не мога да обърна обратното броене кога е започнало, но мисля, че това не е голяма работа.

Стъпка 2: Редактирайте и качете кода

Ще намерите прикачения код. Той използва библиотека на име SevSeg, която можете или да инсталирате, като използвате мениджъра на библиотеките на IDE, или да изтеглите от

Има няколко промени, които може да искате да внесете, преди да го качите:

обратно броене

За всяка група зъби се показва обратно броене. Зададох го на 20 секунди за всяка група. Има 5 групи и някои паузи за показване на символи между тях (вижте по -долу), така че общото време, прекарано в миене на зъбите, трябва да бъде около 2 минути. Чувал съм, че това е препоръчителният момент.

Ако искате да промените таймера, погледнете ред 14.

Присвояване на щифтове

• ако използвате дисплеи с общ катод, променете ред 84 на „COMMON_CATHODE“
• за щифтовете на сегментите, променете ред 82 (в момента настроен на 4 до 11)
• за A/K щифтовете, сменете ред 80 (в момента настроен на 2 и 3)
• за сензора за напрежение сменете щифтовата линия 23 (в момента настроена на A0)
• за зумера, променете щифтовата линия 19 (в момента е настроена на 12)

Звучи

Определих някои музикални ноти с приблизителната им честота от ред 36 до 41, ако смятате, че искате да свирите различни тонове, може да искате да добавите още към този списък.

Заплаща се 2 различни тона:

• един вид чуруликане в началото на всяка група зъби, ред 206
• „партиен“тон в самия край (вид награда), ред 201

Можете да промените тези тонове, списъците съдържат алтернатива на музикална нота и продължителност на нотата, бъдете креативни!

Анимация

В началото на всяка група зъби има дисплей, символизиращ въпросната група. Символите на петте групи са дефинирани от ред 71 до 74. Можете да редактирате това, ако искате.

В самия край на поредицата тези символи се редуват, за да образуват един вид анимация.

Индикатор за нивото на батерията

В самото начало на последователността нивото на батерията се показва като "лента", която се показва в продължение на 3 секунди. Всяка цифра може да показва три хоризонтални ленти. Когато се покажат всички 6 ленти, това означава, че батерията е пълна. Лентите няма да светят отгоре надолу и отляво надясно с намаляване на нивото на батерията. Можете да промените това и да покажете число, представляващо оставащия процент енергия, ако искате, кодът се намира на ред 100.

Стъпка 3: Създайте корпус

Ще намерите прикачен модел на Sketchup на този, който аз проектирах.

Вероятно няма да отговаря на вашите нужди, тъй като тясно зависи от компактността и размера на вашата верига/компоненти. Оправете го, колкото имате нужда:)

Използвах 3/16 "брезов шперплат според мен и 1/2" кръгъл дюбел за капачката на копчето.

Ще забележите, че издълбана задната част на кутията, където ще бъде прикрепен пиезо зумер, тук изпълнявам пасивното акустично усилване.

Стъпка 4: Поставете компонентите в кутията

Използвах двустранна лента от пяна, за да поддържам батерията, зарядното/усилвателния модул и пиезо зумера на място. Използвах и част от него като дистанционер между перфорираната плоскост и шперплата, в противен случай дисплеят ще стърчи по не толкова красив начин.

Залепих бутона с лепило CI, но това не беше достатъчно, за да издържи натиска при задействането му, затова използвах дюбел с малък диаметър, за да го задържа на място (вижте снимката).

Използвах и лепило CI, за да залепя пиезо зумера на задната плоча, преди да го затворя.

Моята препоръка: проверете дали всичко работи от време на време по време на монтажа, трябваше да отварям и изолирам някои области с късо съединение, няколко пъти!

Добавете няколко гумени крака на дъното, това придава професионален вид;)

Стъпка 5: Заключение

Може да забележите, че цифрите са обърнати с главата надолу, това е грешка, която направих, тъй като изложих компонентите. Реших този проблем, като преместих присвояването на щифтове, това не е голяма работа, тъй като не използвам точка/точка.

Както и да е, този проект беше наистина забавен за правене и моето дете го обича!

Не се колебайте да публикувате вашите коментари и предложения!

Благодаря ви за четенето.