Periați-vă dinții !: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Fiului meu de 5 ani nu-i place, la fel de mulți copii de 5 ani, care se spală pe dinți …

Am aflat că cel mai mare impediment nu este de fapt actul de spălare a dinților în sine, ci timpul petrecut făcându-l.

Am făcut un experiment cu numărătoarea inversă a telefonului mobil pentru a-l permite să urmărească timpul petrecut pe fiecare grup de dinți (jos-stânga, jos-dreapta, sus-stânga, sus-dreapta, față). Ce am învățat din acest experiment este că îi ușurează mult mai mult această sarcină. După aceea, a cerut-o și s-a spălat pe dinți fără să se plângă deloc!

Așa că m-am gândit: voi face un mic artefact cu numărătoare inversă pe care să-l poată folosi singur, astfel încât să devină mai independent și, sperăm, să se spele pe dinți mai des și cu mai multă grijă.

Știu că există și alte proiecte de bricolaj și produse comerciale care fac exact acest lucru, dar am vrut să fac un pic și să îmi creez propriul design.

Iată criteriile pentru proiectarea mea:

• Cât de compact posibil
• Afișați numere și semne din 2 cifre
• Emiteți un sunet la începutul fiecărui grup de dinți
• Reîncărcabilă
• Cât de simplu de utilizat posibil

În acest Ible vă voi arăta cum l-am proiectat și creat.

Bucurați-vă!

Provizii

• 1 x Arduino pro mini
• Afișaj 2 x 7 segmente
• 1 x buton
• 1 x autotransformator
• 1 x buzzer piezo
• 2 rezistențe 470Ω
• 1 x modul de încărcare / amplificare li-ion
• 1 x 17360 baterie li-ion (în imagine veți vedea un 18650 și suport, dar pentru a-l face mai compact m-am răzgândit mai târziu)
• un perfboard
• unele fire
• niște bandă de spumă pe două fețe
• o incintă (am făcut una de lemn, ar putea fi imprimată 3D)
• 4 x picioare din cauciuc
• ceva lipici CI

Pasul 1: lipiți componentele

Anterior am creat o dovadă a conceptului cu un Arduino Uno și un protoboard, astfel încât să pot scrie codul și să decid ce componente să folosesc. Nu voi împărtăși acea parte a procesului, deoarece este foarte plictisitor și nu ar aduce prea mult acestui capabil.

Scheme

Schemele sunt disponibile în Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… nu este completă deoarece unele componente nu sunt disponibile în bibliotecă și codul nu poate fi rulat, deoarece este nevoie de o bibliotecă specifică. Cu toate acestea, arată destul de precis ideea generală din spatele circuitelor simple.

În următoarele descrieri nu afirm niciodată ce pin este conectat la ce intenționat. Cred că atribuirea pinului va depinde de modul în care vă așezați componentele. În pasul următor veți găsi cu ușurință unde să setați atribuirea pinului editând codul Arduino

Aspect

Am așezat mai întâi pe perfboard unde am vrut ca cifrele celor 7 segmente să fie referitoare la poziția Arduino. Se întâmplă ca această placă specială să fie foarte la îndemână: este proiectată cam ca o placă proto cu conexiuni convenabile, plus că este imprimată pe două fețe. Dacă setez segmentele pe o parte și Arduino pe cealaltă, pot avea majoritatea pinilor cifrelor pentru a se potrivi cu pinii I / O și am un aspect foarte compact!

Dacă aveți o modalitate de a (imprima) propriile plăci, poate cel mai bun lucru este să vă proiectați propriile.

Cifre

Am aflat că cel mai simplu mod de a afișa numere și simboluri din două cifre este folosind cifre LED cu 7 segmente.

Cum funcționează 7 segmente cifre în relație cu Arduino

O cifră cu 7 segmente are 10 pini: unul pentru fiecare segment, unul pentru punct / perioadă și doi pentru anodul comun / catodul (numit A / K mai târziu) (conectat intern împreună). Pentru a reduce numărul de pini folosiți de segmente cu Arduino, toate segmentele și pinii punctelor sunt conectați împreună și la un pin I / O, care însumează 8 pini I / O utilizați. Apoi, unul dintre pinul A / K al fiecărui segment este conectat la un alt pin I / O. În cazul afișării a 2 segmente, acest lucru înseamnă 10 pini I / O de utilizare (7 segmente + 1 punct + 2 cifre x 1 A / K = 10).

Cum poate afișa lucruri diferite pe fiecare cifră atunci? Biblioteca care acționează acele pini I / O valorifică această persistență a retinei ochiului uman. Se activează pinul A / K al cifrei dorite și oprește toate celelalte, setând segmentele în mod corespunzător și apoi alternând rapid cu celelalte cifre folosind propriile pini A / K. Ochiul nu va „vedea” clipirea, deoarece este la o frecvență ridicată.

Lipire

Am lipit mai întâi cifrele și conexiunile dintre ele, apoi am lipit Arduino pe cealaltă față. Veți observa că este important să efectuați toate interconectările cifrelor înainte de a lipi Arduino, deoarece vă va împiedica să accesați partea din spate a cifrelor odată la locul lor.

A ales o rezistență adecvată care limitează curentul

Fișa tehnică pentru afișajele mele indică un curent direct de 8mA și o tensiune de transmisie de 1,7V. Deoarece Arduino pe care îl folosesc funcționează cu 5V, trebuie să scap 5 - 1,7 = 3,3V la 8mA. Aplicând legea lui Ohm: r = 3,3 / 0,008 = 412,5Ω. Cele mai apropiate rezistențe pe care le am sunt 330Ω și 470Ω. Pentru a fi în siguranță, am ales rezistența de 470Ω pentru a limita curentul prin fiecare diodă a afișajului. Luminozitatea afișajului este invers proporțională cu valoarea acelui rezistor, deci este important să utilizați aceeași valoare pentru fiecare cifră.

Buzzer piezo

Cum să emiți pur și simplu un sunet cu un Arduino și să îl păstrezi compact în același timp? Cel mai bun mod pe care l-am găsit este să folosesc unul dintre acele buzzere piezoase subțiri pe care le poți găsi în alarmele ușilor, de exemplu.

Avem nevoie de o modalitate de a amplifica sunetul emis de acel buzzer, deoarece, dacă îl conectăm direct la Arduino, este greu să auzim ceva de la acesta. Îl vom amplifica prin aceste două mijloace:

• cu un autotransformator care va ridica tensiunea, cu cât este mai mare, cu atât este mai puternic piezo
• cu un amplificator acustic pasiv, o cutie practic, ca o chitară: dacă atașați piezo-ul la un carton, de exemplu, veți observa imediat un sunet mai puternic

Un autotransformator poate fi găsit în aceeași alarmă de ușă, este un cilindru mic, de obicei cu 3 pini. Un pin merge la pinul I / O Arduino, unul la piezo și ultimul este conectat atât la Arduino GND, cât și la celălalt fir piezo. Este greu de știut ce este pinul, așa că încercați diferite configurații până când auziți cel mai puternic sunet care iese din piezo.

Putere

Declinare de responsabilitate: Știu că poate fi o idee proastă să lipiți direct pe o celulă li-ion, nu o faceți dacă nu sunteți confortabil cu asta.

Am ales să alimentez circuitul cu o mică celulă Li-ion, ceea ce implică utilizarea unui modul pentru a-l proteja, a-l încărca și a crește tensiunea la 5V (celulele Li-ion produc de obicei în jur de 3,6V). Am luat acel modul de la o bancă de energie ieftină și am nesoldat conectorul USB-A greoi.

Modulul indică unde trebuie conectată celula. Căutând online pinout-ul conectorului feminin USB-A, aș putea conecta firele 5VCC de la modul la pinii arduino GND și VCC. Dacă ați decis vreodată să alimentați Arduino cu mai mult de 5V, atunci veți dori să alimentați acest lucru prin pinul RAW, astfel încât să puteți lăsa regulatorul de tensiune de bord să îl scadă la 5V cerut de ATMega.

Deoarece este o sursă de energie reîncărcabilă, aveam nevoie de o modalitate de a ști când este descărcată. Pentru asta, am conectat capătul pozitiv al celulei la un pin analogic al Arduino. În timpul secvenței de configurare, voi citi tensiunea respectivă și o voi converti într-un mod lizibil pentru a evalua nivelul de încărcare. Am scris un esențial despre formula capacității li-ion. Mai târziu voi explica cum îl afișez.

Buton

Avem nevoie de o modalitate de a începe numărătoarea inversă și pentru asta un comutator basculant pornit / oprit ar fi fost bine. Am ales să folosesc un buton momentan conectat între pinii GND și RESET. La sfârșitul întregului ciclu de numărătoare inversă, Arduino intră într-o stare de somn profund și poate fi trezit fie oprindu-l, fie pornind sau setând pinul RESET la scăzut, ceea ce este convenabil. Butonul respectiv îmi permite să „activez” numărătoarea inversă și să o resetez oricând vreau. Totuși, nu pot întoarce numărătoarea inversă a momentului în care a început, dar cred că nu este mare lucru.

Pasul 2: Editați și încărcați codul

Veți găsi codul atașat. Utilizează o bibliotecă numită SevSeg pe care o puteți instala fie utilizând managerul de biblioteci IDE, fie descărcați de la

Este posibil să doriți să aduceți mai multe modificări înainte de ao încărca:

Numărătoarea inversă

Pentru fiecare grup de dinți, este afișată o numărătoare inversă. L-am setat la 20 de secunde pentru fiecare grup. Există 5 grupuri și câteva pauze pentru afișarea simbolurilor între ele (a se vedea mai jos), astfel încât timpul total petrecut pentru spălarea dinților ar trebui să fie de aproximativ 2 minute. Am auzit că acesta este momentul recomandat.

Dacă doriți să modificați temporizatorul, uitați-vă la linia 14.

Funcții de fixare

• dacă utilizați afișaje cu catod comun, schimbați linia 84 la „COMMON_CATHODE”
• pentru pinii segmentelor, schimbați linia 82 (setată în prezent la 4 la 11)
• pentru pinii A / K, schimbați linia 80 (în prezent setată la 2 și 3)
• pentru senzorul de tensiune, schimbați linia pin 23 (setată în prezent la A0)
• pentru buzzer, schimbați linia de pin 19 (setată în prezent la 12)

Sunete

Am definit câteva note muzicale cu frecvența lor aproximativă de la linia 36 la 41, dacă simțiți că doriți să redați diferite tonuri, poate doriți să adăugați mai multe la lista respectivă.

Plătește 2 tonuri diferite:

• un fel de ciripit la începutul fiecărui grup de dinți, linia 206
• un ton de „petrecere” chiar la final (fel de recompensă), linia 201

Puteți schimba acele tonuri, listele conțin o alternanță de notă muzicală și durata notei, fiți creativi!

Animaţie

La începutul fiecărui grup de dinți există un afișaj care simbolizează grupul în cauză. Cele cinci simboluri de grupuri sunt definite de la rândul 71 până la 74. Puteți edita acest lucru dacă doriți.

La sfârșitul secvenței, aceste simboluri sunt alternate pentru a forma un fel de animație.

Indicator de nivel al bateriei

La începutul secvenței, nivelul bateriei este indicat ca un afișaj „bara” afișat timp de 3 secunde. Fiecare cifră poate afișa trei bare orizontale. Când sunt afișate toate cele 6 bare, înseamnă că bateria este plină. Barele nu se vor aprinde de sus în jos și de la stânga la dreapta cu nivelul bateriei scăzând. Puteți schimba acest lucru și afișa un număr care reprezintă procentul rămas de energie dacă doriți, codul este situat la linia 100.

Pasul 3: Creați o incintă

Veți găsi atașat un model Sketchup al celui pe care l-am proiectat.

Probabil că nu se va potrivi nevoilor dvs., deoarece depinde strâns de compactitatea și dimensiunea circuitului / componentelor dvs. Ajustează-l după cum ai nevoie:)

Cred că am folosit placaj de mesteacăn de 3/16 "și o diblă rotundă de 1/2" pentru capacul butonului.

Veți observa că a fost sculptat partea din spate a cutiei în care va fi atașat buzzer-ul piezo, aici am efectuat amplificarea acustică pasivă.

Pasul 4: Montați componentele din incintă

Am folosit niște benzi din spumă pe două fețe pentru a menține bateria, modulul de încărcare / rapel și buzzerul piezo în loc. Am folosit, de asemenea, o parte din ea ca distanțier între placă și placaj sau altfel ecranul ar ieși într-un mod nu atât de frumos.

Am lipit butonul cu adeziv CI, dar nu a fost suficient pentru a rezista la presiune atunci când îl acționez, așa că am folosit o diblă cu diametru mic pentru ao menține în poziție (vezi imaginea).

Am folosit și adeziv CI pentru a lipi buzzerul piezo pe placa din spate înainte să-l închid.

Recomandarea mea: testați că totul funcționează din când în când în timpul montării, a trebuit să redeschid și să izolez câteva zone de scurtcircuit, de mai multe ori!

Adăugați niște picioare de cauciuc în partea de jos, conferă un aspect profesional;)

Pasul 5: Concluzie

Este posibil să observați că cifrele sunt cu capul în jos, aceasta este o greșeală pe care am făcut-o de când am prezentat componentele. Am rezolvat problema prin mutarea atribuirii pinului, nu este mare lucru, deoarece nu folosesc punctul / punctul.

Oricum, acest proiect a fost foarte distractiv de făcut și copilului meu îi place!

Nu ezitați să postați comentariile și sugestiile dvs.!

Mulțumesc că ai citit.