D4E1 - DIY - Tehnologie de asistență: „Scale Aid 2018”: 7 pași

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Veronique este o femeie în vârstă de 36 de ani care este angajată la „Het Ganzenhof” din cauza sindromului său congenital (Rubinstein-Taybi). Aici își asumă sarcina de a ajuta la realizarea rețetelor prin cântărirea cantităților. Acest proces a fost întotdeauna realizat de clientul nostru cu ajutorul unei cântare obișnuite de bucătărie. Această cântar de bucătărie are mai multe probleme, deoarece Veronique nu știe cifre sau litere, nu poate citi și are vârfurile degetelor îngroșate ca urmare a sindromului ei. Datorită acestui fapt, clientul nostru a avut întotdeauna nevoie de o mână de ajutor de la terți în timpul acestui proces. Deci, cererea de a crea un ajutor pentru cântare care să permită Veronique să cântărească cantitățile în mod autonom a venit de la setarea în sine.

De-a lungul proiectului, ne-am concentrat pe crearea unei scări noi, care să poată fi folosită în bucătărie. Din analiza noastră am concluzionat că trebuie să fie prezente cel puțin 3 elemente pentru a ne asigura că poate fi utilizată o cântare, și anume: un buton On / Off, un buton Tare și un afișaj pentru a determina cât de mult s-a cântărit deja. Mai ales aceasta din urmă a fost o provocare în cadrul proiectului, deoarece clientul nostru are o vârstă mentală mai mică. În cele din urmă, am decis să folosim simboluri de iluminare (săgeata roșie în sus - degetul mare verde - săgeata roșie în jos) în prototipul nostru final 1.9 pentru a indica cât a fost deja cântărit.

Pasul 1: Materiale și instrumente

În acest pas vom discuta despre toate materialele pe care le-am folosit.

Notă: unele cunoștințe despre imprimarea 3D și programarea Arduino sunt utile …

MATERIALE

CAZ

• 2 x foi de polistiren de 2 mm (600 x 450 mm)
• foaie de PMMA transparentă de 2 mm (15 x 30 mm)
• Foaie de PVC Forex de 10 mm (15 x 50 mm)
• autocolant negru sau autocolant (50 x 50 mm)
• puncte de autocolant roșu și verde
• 6 x șuruburi csk M3.5x12
• 2 x șuruburi autofiletante M2.5x35 csk
• 6 x piulițe și șuruburi M3x12
• amortizoare autoadezive
• Filament pentru imprimantă PLA sau PET-G 3d
• Lipici CA.
• Lipici UV

ELECTRONICĂ

• Arduino Nano
• cablu mini USB
• Celula de încărcare + suprafața de cântărire a sticlei (5 kg)
• HX-711
• 6 leduri WS2812b de 5V
• Stecher
• Adaptor de alimentare 5V
• 16x2 I²C lcd
• Rotativ
• buton mare
• comutator rotativ mare
• pini antet feminin
• fire dupont femela - mascul
• 3 x rezistențe 10K
• Rezistor de 220 ohmi
• 3 x condensatori 1nf
• Siguranță 500 mA
• Tablă de perfecționare
• Unii Solder
• Câteva fire subțiri

INSTRUMENTE

• Imprimantă 3D (creality CR-10)
• pistol de căldură sau fire fierbinți
• foarfece și cuțit Stanley
• rigla de fier
• ciocan de lipit
• ferăstrău circular sau ferăstrău cu bandă
• burghiu de masă
• ferăstrău cu găuri de 22 și 27 mm
• burghiu fără fir + set de burghiu
• niște șmirghel (240 grit)

Pasul 2: Părți imprimate 3D

Pentru piesele imprimate 3D, veți avea nevoie de un pat mare (Creality cr-10 300x300 mm) pentru a imprima fețele dintr-o singură dată. De asemenea, le-ați putea tăia în părți mai mici și le puteți lipi împreună cu lipici CA, dar pentru o rezistență optimă, este recomandat să îl imprimați dintr-o singură bucată.

Filamentul preferat de utilizat este PET-G și ca a doua opțiune PLA, ambele sunt sigure pentru alimente, dar PET-G este mai puternic și mai rezistent la căldură sau la lumina directă a soarelui.

Va trebui să tipăriți:

1 x latura 1

1 x latura 2

2 x săgeată indicator

1 x indicator degetul mare în sus

1 x suport LCD

2 x distanțier buton

1 x adaptor la scară

6 x inserții cu șurub

Se recomandă imprimarea la o înălțime a stratului de 0,2 mm și cu suporturi pentru indicatoare, toate celelalte părți pot fi tipărite fără suporturi.

Pasul 3: Electronică și software

Explicația electronicii uzate

Pentru electronice am folosit un Arduino Nano din cauza dimensiunilor sale mici. Cipul amplificator de celule de încărcare HX 711 este conectat la o celulă de încărcare nominală de 5 kg adunată de la o cântare de bucătărie ieftină. Banda de leduri 5V ws2812b 60 led / m este utilizată pentru a indica cantitatea către pacientul nostru, este tăiată în 3 bucăți din 2 leduri. Apoi am folosit un buton de telemecanică și un comutator rotativ cu blocurile de conectare ca buton de tare și comutator de pornire / oprire. Lcd-ul de 16x2 I²C este utilizat pentru a indica setarea greutății reglabile și greutatea reală măsurată. Un codificator rotativ este utilizat pentru a regla setarea greutății reglabile și pentru a o reseta la zero, dacă este necesar. Totul este alimentat de un adaptor de perete de 5V 500mA cu mufa de alimentare corespunzătoare.

Conexiuni

Pentru a preveni o dezordine de sârmă, ca în prototipurile precedente, am folosit pini antet feminin și fire dupont (masculin - feminin) pentru a conecta toate butoanele și senzorii la Arduino. Dacă se sparge ceva, este ușor de remediat datorită designului modular.

HX 711

• VDD merge la 3,3V
• VCC merge la 5V
• Datele merg la D2 al Arduino
• Ceasul merge la D3 al Arduino
• Gnd merge la sol

Celula de încărcare => HX 711

• Roșu merge la roșu
• negru la negru
• alb spre alb
• verde / albastru la verde / albastru

Benzi led

• + merge la 5V
• Datele merg la D6 al Arduino cu un rezistor de 220 ohm între ele
• - merge la sol

Butonul Tare

• + merge la 5V
• - merge la D10 cu un rezistor de 10K la sol

Stecher

• + merge la comutatorul On / Off cu o siguranță de 500 mA între ele
• - merge la sol
• Un condensator 100nF paralel cu + și -

Comutator rotativ On / Off

• un picior merge la ștecherul de alimentare cu siguranța
• celălalt picior merge la 5V

Rotativ

• Gnd merge la sol
• + merge la 5V
• SW merge la D11 pe Arduino
• DT merge la D8 al Arduino cu un rezistor de 10K între și un condensator 100nF conectat la masă
• CLK merge la D9 al Arduino cu un rezistor de 10K între și un condensator 100nF conectat la masă

LCD 16x2 I²C

• SCL merge la A5 pe Arduino
• SDA merge pe A4 pe Arduino
• VCC merge la 5V
• GND merge la sol

Software

Am folosit Arduino IDE pentru a programa totul …

Pentru a calibra celula de încărcare, va trebui să încărcați mai întâi schița de calibrare pe Arduino. Este mai ușor să calibrați celula de încărcare dacă utilizați un obiect cu o greutate cunoscută.

După ce cunoașteți factorul de calibrare, reglați-l în codul final al scalei și încărcați-l pe Nano …

Informații suplimentare sunt adăugate în comentariile codului, odată încărcat partea de codare este terminată.

Pasul 4: Pregătirea ansamblului PARTEA 1

TĂIEREA ȘI PLIEREA FIȘELOR PS

Tăiați foile conform planurilor prezentate mai sus, am folosit un tăietor de cutii și o riglă de fier pentru a tăia marginile drepte.

Notă: o forfecare din tablă funcționează și pentru tăierea foilor.

Pentru găuri am folosit un burghiu mic pentru a găuri și o ferăstrău de 22 și 40 mm montat pe burghiul de masă cu câteva cleme pentru a găuri găurile mai mari.

Dacă este necesar, șlefuiți cu aproximativ 240 de granule.

Pentru suprafețele pliabile, tăiem ușor de-a lungul liniei și încălzim zona cu un fir fierbinte adaptat și un jig cu un unghi de 120 °. Acest lucru creează falduri frumoase și curate. Puteți folosi un pistol cu căldură pentru a împături foile, dar trebuie să fiți atenți la riduri și supraîncălzirea plasticului.

TĂIEREA INDICATORILOR ACRILICE

Am folosit o ferăstrău de 27 mm fără burghiul central de pe burghiu de masă pentru a realiza cadranele.

Șlefuiți marginile aspre și aveți grijă să nu vă tăiați!

În cele din urmă, faceți acrilul transparent mai tulbure prin șlefuirea suprafețelor cu 240 granulații.

TĂIEREA ȘI LIPRAREA FOREX PVC

Am folosit foile Forex pentru a crea o bază robustă pentru celula de încărcare și un suport de montare pentru PCB și leduri.

Tăiați foile groase de 10 mm conform schițelor de mai sus și lipiți-le împreună folosind lipici CA.

Faceți o liniuță mică pe piesa de 40 x 40 mm pentru a se potrivi celulei de încărcare.

Pregătiți găurile în funcție de celula de încărcare și de consola pentru PCB.

PS SNAP HOOKS

Realizați 8 cârlige mici lipind o bucată de 10 x 10 mm din foaie PS de 2 mm pe o bucată de 10 x 15 mm cu adeziv CA. Spaționați-le uniform pe partea lungă a carcasei PS (al treilea desen). Două pe fiecare parte pe suprafața superioară și și una pe fiecare dintre suprafețele laterale pliate. Lipiți-le pe loc la aproximativ 4 mm de margine.

Pasul 5: Pregătirea asamblării PARTEA 2

Montarea suportului LCD

Tăiați o bucată de acril în conformitate cu contururile suportului LCD. Gaurați 2 găuri pe fiecare parte aproape de margine și prin acril și suportul propriu-zis. Montați lcd-ul pe suportul lcd folosind 4 șuruburi și piulițe M3. Montați apoi suportul acrilic și lcd cu lcd pe piesa laterală folosind 2 șuruburi cu cap plat M3 și fixați-le cu o piuliță.

Găurile plăcii inferioare

Lipiți inserțiile șuruburilor pe părțile unghiulare ale carcasei superioare și spaționați-le în mod egal. Acum aliniați carcasa superioară cu laturile și placa de bază și urmăriți găurile pe placa de bază. Acum găuriți-le cu ajutorul unui burghiu de 2 mm și șanflați-le pe suprafața exterioară. Faceți același lucru și pentru suportul suportului PCB.

Lipirea inelului plăcii adaptorului

Lipiți inelul adaptor pe patul de sticlă al cântarului folosind lipici UV. Aliniați-l cu decupajele spre orificiile indicatorului. Asigurați-vă că inelul este ușor înclinat pentru a-l alinia cu cântarul, acest lucru este cauzat de îndoirea celulei de încărcare.

Filete de lipit pentru suprafața de cântărire

Realizați 8 filete de 7 x 3 mm din PS și lipiți-le cu 2. Pasul următor este lipirea lor pe suprafața de cântărire, acestea trebuie aliniate cu decupajele inelului plăcii adaptorului pe 4 puncte. Acest lucru este necesar pentru a fixa suprafața de cântărire pe cântar.

Vopsirea indicatorilor imprimați 3D

Pentru a preveni indicatoarele imprimate 3D absorb lumina, le-am vopsit interiorul în argint, astfel încât să reflecte lumina ledurilor.

Pasul 6: Asamblare

1. Montați PCB-ul în suport și fixați-l folosind 2 șuruburi M3.5x12
2. Lipiți baza celulei de încărcare, suportul plăcii și suportul pentru leduri în poziție
3. Conectați totul la PCB conform schemei Fritzing
4. Montați totul la locul său:

Butonul Tare de pe suprafața superioară cu distanțierul butonului între și fixați cu șurubul de fixare

Comutatorul Pornit / Oprit utilizând aceeași procedură, dar în lateral cu piesa suportului LCD

Lipiți ledurile pe suportul pentru leduri.

Codificatorul rotativ pe partea laterală utilizând o piuliță și o șaibă pentru a-l fixa și a fixa butonul de arbore

Pe cealaltă piesă laterală, adăugați mufa de alimentare și găuriți dacă este necesar, fixați-o cu piulița dată

În cele din urmă fixați celula de încărcare la bază și asigurați-vă că este la nivel

5. Împingeți indicatoarele cadranului prin găuri și șlefuiți, dacă este necesar, apăsați lentilele acrilice pe indicatoare

6. Glisați părțile laterale pe placa de bază și fixați învelișul superior în poziție

7. Înșurubați cele 8 M3.5x12 pe placa de bază, fixând carcasa superioară și suportul plăcii

8. Adăugați amortizoarele de cauciuc în partea din spate a plăcii de bază pe cele mai critice puncte de îndoire

9. Filetați suprafața de cântărire a sticlei și inelul adaptorului pentru a încărca celula

10. Adăugați suprafața de cântărire și aliniați-o cu decupajele

Asamblarea este gata!

Pasul 7: Rezultat

Ajutorul pentru cântar a făcut posibilă ca Veronique să cântărească singură ingredientele.

Acești indicatori îi permit să înțeleagă ce se întâmplă atunci când adaugă greutate. Ingrijitorii pot ajusta și reseta suma, cu un manual de instrucțiuni și o practică, ea poate face aceste sarcini total independente. Aceasta este o mare îmbunătățire față de procedura de cântărire întâlnită anterior.

weegschaalhulp2018.blogspot.com/

Mulțumiri speciale pentru: Veronique și "Het Ganzehof"

Proiect realizat de: Fiel C., Jelle S. și Laurent L.