צחצח שיניים !: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

בני בן ה -5 לא אוהב, כמו ילדים בני 5, לצחצח שיניים …

גיליתי שהמכשול הגדול ביותר הוא בעצם לא פעולת צחצוח השיניים כשלעצמו, אלא הזמן המושקע בביצועו.

עשיתי ניסוי בספירה לאחור של הטלפון הסלולרי שלי כדי לאפשר לו לעקוב אחר הזמן שהוא מבלה על כל קבוצת שיניים (תחתון שמאל, תחתון מימין, למעלה שמאל, למעלה מימין, קדמי). מה שלמדתי מהניסוי הזה הוא שזה הופך אותו למשימה הרבה יותר קלה. לאחר מכן, הוא בעצם ביקש זאת וצחצח שיניים ללא תלונות כלל!

אז חשבתי: אכין חפץ קטן לאחור שיוכל להשתמש בו בעצמו כדי שהוא יהיה עצמאי יותר ובתקווה לצחצח שיניים בתדירות גבוהה יותר ובזהירות רבה יותר.

אני יודע שיש עוד כמה פרויקטי DIY ומוצרים מסחריים שעושים בדיוק את זה, אבל רציתי להתעסק קצת וליצור עיצוב משלי.

להלן הקריטריונים לעיצוב שלי:

• כמה שיותר קומפקטי
• הצג מספרים וסימנים בני 2 ספרות
• פלט צליל בתחילת כל קבוצת שיניים
• נטענת
• הכי פשוט שאפשר לשימוש

באיבל הזה אראה לכם כיצד עיצבתי ויצרתי אותו.

תהנה!

אספקה

• 1 x Arduino pro mini
• 2 x 7 קטעים מוצגים
• 1 כפתור לחיצה
• 1 x טרנספורמטור אוטומטי
• 1 x זמזם פיצו
• נגדים 2 x 470Ω
• 1 x מטען/מגבר ליון-יון
• סוללת ליתיום 1 x 17360 (בתמונה תראה 18650 ומחזיקה אבל כדי להפוך אותה לקומפקטית יותר שיניתי אחר כך את דעתי)
• לוח פרפ
• כמה חוטים
• כמה סרט קצף דו צדדי
• מארז (הכנתי עץ, יכול להיות מודפס בתלת מימד)
• 4 רגליים גומי
• קצת דבק CI

שלב 1: הלחמה של הרכיבים

יצרתי בעבר הוכחת קונספט עם Arduino Uno ו- protoboard כדי שאוכל לכתוב את הקוד ולהחליט באילו רכיבים להשתמש. לא אשתף את החלק הזה בתהליך מכיוון שהוא משעמם מאוד ולא יביא הרבה לאבל הזה.

סכמטים

התרשימים זמינים ב- Tinkercad: https://www.tinkercad.com/things/77jwLqAcCNo-migh… היא לא מלאה כי חלק מהרכיבים אינם זמינים בספרייה והקוד אינו פועל כפי שהוא מכיוון שהוא צריך ספרייה ספציפית. אף על פי כן הוא מראה באופן מדויק למדי את הרעיון הכולל מאחורי המעגל הפשוט.

בתיאורים הבאים אני אף פעם לא מציין איזה סיכה מחוברת למה בכוונה. אני חושב שהקצאת הסיכה תהיה תלויה באופן שבו אתה מרכיב את הרכיבים שלך. בשלב הבא תוכלו למצוא בקלות היכן להגדיר את הקצאת הסיכה על ידי עריכת קוד הארדואינו

מַעֲרָך

הנחתי לראשונה על לוח הפרפונים במקום בו רציתי ש -7 המקטעים מספרים יהיו לגבי המיקום של הארדואינו. זה קורה שהלוח המיוחד הזה מאוד שימושי: הוא מעוצב פחות או יותר כמו לוח פרוטו עם חיבורים נוחים בנוסף להדפסה דו צדדית. אם אני מגדיר את הקטעים בצד אחד ואת הארדואינו בצד השני, אני יכול לקבל את רוב סיכות הספרות שיתאימו לסיכות I/O ואני אקבל פריסה קומפקטית מאוד!

אם יש לך דרך (להדפיס) לוחות משלך אז אולי הדבר הטוב ביותר הוא לעצב משלך.

ספרות

גיליתי שהדרך הקלה ביותר להציג מספרים וסמלים דו ספרתיים היא באמצעות 7 מקטעי ספרות LED.

כיצד פועלות 7 מקטעי ספרות ביחס ל- Arduino

ספרה של 7 קטעים כוללת 10 פינים: אחד לכל מקטעים, אחד לנקודה/נקודה ושניים לאנודה/קתודה משותפת (נקרא A/K מאוחר יותר) (מחובר פנימית יחד). על מנת לצמצם את מספר הסיכות המשמשות את הקטעים עם הארדואינו, כל הקטעים וסיכות הנקודות מחוברים יחד ולסיכת קלט/פלט, המסכמים 8 סיכות I/O בשימוש. לאחר מכן, אחת מהסיכות A/K של כל קטע מחוברת לסיכת קלט/פלט אחרת. במקרה של 2 קטעים הצג סכום זה של 10 סיכות קלט/פלט (7 קטעים + נקודה אחת + 2 ספרות x 1 A/K = 10).

כיצד היא יכולה להציג דברים שונים בכל ספרה אם כן? הספרייה המניעה את סיכות הקלט/פלט אלה ממנפת זאת על ההתמדה ברשתית העין האנושית. הוא מפעיל את סיכת A/K של הספרה הרצויה ומכבה את כל השאר, מגדיר את הקטעים כראוי ולאחר מכן מתחלף במהירות עם הספרות האחרות באמצעות סיכות A/K משלהן. העין לא "תראה" את המצמוץ מכיוון שהיא בתדירות גבוהה.

הַלחָמָה

הלחמתי קודם את הספרות ואת החיבורים ביניהן, ואז הלחמתי את הארדואינו על הפנים האחרות. תבחין שחשוב לבצע את כל חיבורי הספרות לפני הלחמת הארדואינו מכיוון שהוא ימנע ממך לגשת לחלק האחורי של הספרות פעם אחת במקומה.

בחר התנגדות נכונה המגבילה את הזרם

גליון הנתונים לתצוגות שלי מציין זרם קדימה של 8mA ומתח קדימה של 1.7V. מכיוון שהארדואינו שאני משתמש בו עובד עם 5V אני צריך להוריד 5 - 1.7 = 3.3V ב 8mA. החלת חוק אוהם: r = 3.3 / 0.008 = 412.5Ω הנגדים הקרובים ביותר שיש לי הם 330Ω ו- 470Ω. ליתר ביטחון בחרתי בנגד 470Ω להגביל את הזרם דרך כל דיודה של התצוגה. בהירות התצוגה היא ביחס הפוך לערך של הנגד ולכן חשוב להשתמש באותו ערך עבור כל ספרה.

זמזם פיזו

איך פשוט לפלוט צליל עם Arduino ולשמור אותו קומפקטי בו זמנית? הדרך הטובה ביותר שמצאתי היא באמצעות אחד מאותם זמזומי הפאזו הדקיקים שאפשר למצוא באזעקות הדלת למשל.

אנו זקוקים לדרך להעצים את הצליל הנפלט מהזמזם, כיוון שאם אם נחבר אותו ישירות לארדואינו קשה לשמוע ממנו משהו, נגביר אותו בשני האמצעים:

• עם טרנספורמטור אוטומטי שיעלה את המתח, ככל שהוא גבוה יותר כך יהיה הפייזו חזק יותר
• עם מגבר אקוסטי פסיבי, קופסה בעצם, כמו גיטרה: אם תחבר את הפאזו לקרטון למשל תבחין מיד בצליל חזק יותר.

ניתן למצוא טרנספורמטור אוטומטי באותה אזעקה לדלת, זהו גליל קטן עם בדרך כלל 3 סיכות. סיכה אחת הולכת אל סיכת הקלט/פלט של Arduino, אחת לפייזו והאחרונה מחוברת הן ל- GND של Arduino והן לחוט הפיצו השני. קשה לדעת מהו הסיכה, אז נסה תצורות שונות עד שתשמע את הצליל החזק ביותר שיוצא מהפייזו.

כּוֹחַ

כתב ויתור: אני יודע שזה יכול להיות רעיון רע להלחם ישירות על תא ליון, אל תעשה את זה אם אתה לא מרגיש בנוח עם זה.

בחרתי להפעיל את המעגל באמצעות תא ליתיום קטן, זה מרמז על שימוש במודול להגנה עליו, להטענתו ולהגברת המתח ל -5 וולט (תאי ליון יונים בדרך כלל מייצרים בסביבות 3.6V). לקחתי את המודול הזה מבנק כוח זול ולא פתחתי את מחבר ה- USB-A המסורבל.

המודול מציין היכן צריך לחבר את התא. מחפש באינטרנט את pinout של מחבר נקבה USB-A אני יכול לחבר את חוטי 5VCC מהמודול לסיכות GNU ו- VCC של הארדואינו. אם אי פעם החלטת להפעיל את הארדואינו עם יותר מ- 5V, תרצה להאכיל אותו באמצעות סיכת RAW, כך שתוכל לתת לווסת המתח המשולב להוריד אותו ל -5V הנדרש על ידי ה- ATMega.

מכיוון שמדובר במקור כוח נטען, הייתי צריך דרך לדעת מתי הוא מתפרק. לשם כך חיברתי את הקצה החיובי של התא לסיכה אנלוגית של הארדואינו. במהלך רצף ההתקנה אקרא את המתח הזה ואמיר אותו לקריאה להערכת רמת הטעינה. כתבתי תמצית על הנוסחה של קיבולת ליון. מאוחר יותר אסביר כיצד אני מציג זאת.

לַחְצָן

אנחנו צריכים דרך להתחיל את הספירה לאחור ולשם כך מתג נדנדה/כיבוי היה בסדר. בחרתי להשתמש בכפתור לחיצה רגעי המחובר בין סיכות GND ו- RESET. בסוף כל מחזור הספירה לאחור, הארדואינו עובר למצב שינה עמוק וניתן להעיר אותו על ידי כיבוי ואז הפעלה או הגדרת סיכת ה- RESET למצב נמוך, וזה נוח. כפתור הלחיצה הזה מאפשר לי "להפעיל" את הספירה לאחור ולאפס אותה מתי שאני רוצה. אני לא יכול להפוך את הספירה לאחור של מתי זה התחיל, אבל זה לא עניין גדול לדעתי.

שלב 2: ערוך והעלה את הקוד

תמצא את הקוד המצורף. הוא משתמש בספרייה בשם SevSeg שתוכל להתקין באמצעות מנהל הספריות של IDE או להוריד מ-

ישנם מספר שינויים שתרצה להביא לפני שתעלה אותו:

ספירה לאחור

לכל קבוצת שיניים מוצגת ספירה לאחור. הגדרתי אותו ל 20 שניות לכל קבוצה. ישנן 5 קבוצות וכמה הפסקות להצגת סמלים בין לבין (ראו להלן) כך שהזמן הכולל של צחצוח השיניים צריך להיות בסביבות 2 דקות. שמעתי שזה העיתוי המומלץ.

אם ברצונך לשנות את הטיימר, עיין בשורה 14.

הצמד משימות

• אם אתה משתמש במסכי קתודה נפוצים, שנה את קו 84 ל- "COMMON_CATHODE"
• לסיכות הקטעים, שנה את קו 82 (מוגדר כרגע ל -4 עד 11)
• לסיכות A/K, שנה את קו 80 (מוגדר כרגע ל- 2 ו -3)
• עבור חיישן המתח, שנה את קו הסיכה 23 (מוגדר כרגע ל- A0)
• עבור הבאזר, שנה את קו הסיכה 19 (מוגדר כרגע ל -12)

נשמע

הגדרתי כמה תווים מוזיקליים בתדירותם המשוערת משורה 36 עד 41, אם אתה מרגיש שאתה רוצה לנגן טונים שונים אולי תרצה להוסיף עוד לרשימה זו.

הוא משלם 2 צלילים שונים:

• מעין ציוץ בתחילת כל קבוצת שיניים, קו 206
• צליל "מסיבה" ממש בסוף (סוג של פרס), שורה 201

אתה יכול לשנות את הצלילים האלה, הרשימות מכילות חילופי תווים מוזיקליים ומשך התו, היו יצירתיים!

אנימציה

בתחילת כל קבוצת שיניים יש תצוגה המסמלת את הקבוצה המדוברת. חמשת סמלי הקבוצות מוגדרים משורה 71 עד 74. תוכל לערוך זאת אם תרצה.

ממש בסוף הרצף, הסמלים האלה מתחלפים ויוצרים מעין אנימציה.

מחוון רמת הסוללה

ממש בתחילת הרצף, רמת הסוללה מסומנת כצג "סרגל" שמופיע במהלך 3 שניות. כל ספרה יכולה להציג שלושה קווים אופקיים. כאשר כל 6 הסורגים מוצגים זה אומר שהסוללה מלאה. הסורגים אינם מוארים מלמעלה למטה ומשמאל לימין כאשר מפלס הסוללה יורד. תוכל לשנות זאת ולהציג מספר המייצג את אחוז האנרגיה הנותר אם תרצה, הקוד ממוקם בשורה 100.

שלב 3: צור מארז

תמצא מצורף דגם Sketchup של זה שעיצבתי.

זה כנראה לא יתאים לצרכים שלך מכיוון שזה תלוי מאוד בקומפקטיות ובגודל המעגל/רכיבים שלך. לשנות את זה כפי שאתה צריך:)

אני השתמשתי בדיקט ליבנה בגודל 3/16 אינץ 'לדעתי ובדיבל עגול בגודל 1/2 אינץ' לכובע הכפתור.

תוכלו להבחין כי בחלק האחורי של הקופסה מגולף בו יצורף זמזם הפיזו, כאן אני מבצע את ההגברה האקוסטית הפסיבית.

שלב 4: התאם את הרכיבים במארז

השתמשתי בקלטת קצף דו צדדית לשמירה על הסוללה, מודול המטען/הגבהה וזמזם הפיצו במקומם. השתמשתי בחלקו גם כמרווח בין לוח הלוח והדיקט, אחרת התצוגה תבלוט בצורה לא כל כך יפה.

הדבקתי את כפתור הלחיצה בעזרת דבק CI אך זה לא הספיק לעמוד בלחץ בעת הפעלתו ולכן השתמשתי במשקף בקוטר קטן כדי לשמור אותו במקומו (ראה התמונה).

השתמשתי גם בדבק CI כדי להדביק את זמזם הפיצו על הצלחת האחורית לפני שסגרתי אותו.

ההמלצה שלי: בדקו שהכל פועל מדי פעם במהלך ההתאמה, הייתי צריך לפתוח מחדש ולבודד כמה אזורים קצרים, מספר פעמים!

הוסף כמה כפות גומי לתחתית, זה נותן מראה מקצועי;)

שלב 5: מסקנה

אתה עשוי להבחין כי הספרות הפוכות, זוהי טעות שעשיתי מאז פריסת הרכיבים. פתרתי את הבעיה על ידי הזזת הקצאת הסיכות, זה לא עניין גדול מכיוון שאני לא משתמש בנקודה/נקודה.

בכל מקרה, הפרויקט הזה היה ממש כיף לעשות והילד שלי אוהב אותו!

אל תהסס לפרסם את ההערות וההצעות שלך!

תודה שקראת.